一種數控車床主軸的過盈預緊結構及其方法
2023-06-18 22:45:06 2
專利名稱：一種數控車床主軸的過盈預緊結構及其方法
技術領域：
本發明涉及一種數控車床主軸的過盈預緊結構及其方法。
背景技術：
主軸軸承的預緊對於軸運轉時的穩定性和精確性有著密切的聯繫。預緊可以增加軸承的剛度，使旋轉軸在軸向和徑向正確定位，提高軸的旋轉精度，降低軸的振動和噪聲，減少由於慣性力矩所引起的滾動體相對於內、外圈滾道的滑動，延長軸承壽命。主軸軸承的預緊方式分為定位預緊和定壓預緊。定位預緊方式將兩軸承定位於軸承套中，結構簡單，拆卸方便，適用於低俗主軸系統。現有的定位預緊方式是採用螺紋螺母預緊，該方式精度低，可能造成預緊過度或者預緊不夠的現象，使軸承的滾動體在使用過程中不能最大限度的與滾道接觸，導致各滾動體的受力不均勻，影響軸承的旋轉精度、剛度和使用壽命。在安裝過程中，為了防止預緊力不適當造成的危害，必須需要依賴有經驗的工人來確保預緊力的準確性，產生較大的裝配人工成本。另外，在主軸運行過程中，螺紋可能會產生鬆動,使軸承之間出現遊隙,使主軸出現振動，不僅產生噪音，而且極大的影響了主軸的剛度、旋轉精度以及使用壽命。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種數控車床主軸的過盈預緊裝置及其方法。數控車床主軸的過盈預緊裝置包括階梯主軸、右端蓋、第一軸承、第一隔套、第二軸承、第二隔套、第一階梯軸套、彈性墊、第三軸承、左端蓋、第二階梯軸套、皮帶輪和同步輪；在階梯主軸右端順次安裝有前端蓋、第一軸承、第一隔套、第二軸承、第二隔套、第一階梯軸套，在階梯主軸左端順次安裝有彈性墊、第三軸承、後端蓋、第二階梯軸套、皮帶輪、同步輪。所述的第一階梯軸套右側或第二階梯軸套右側與階梯主軸之間設有狹長縫隙。所述的第一軸承為面對面或背靠背安裝的角接觸球軸承，第三軸承為單列圓柱滾子軸承或雙列圓柱滾子軸承。數控車床主軸的過盈預緊方法包括以下步驟:
1)在階梯主軸右端順次安裝有前端蓋、第一軸承、第一隔套、第二軸承、第二隔套；
2)將第一階梯軸套加熱到高於階梯主軸的溫度，然後將第一階梯軸套推到軸頸上，冷卻後在第一階梯軸套與階梯主軸配合面之間壓入液壓油；
3)在階梯主軸左端順次安裝有彈性墊、第三軸承、後端蓋；
4)將第二階梯軸套加熱到高於階梯主軸的溫度，然後將第二階梯軸套推到軸頸上，冷卻後在第二階梯軸套與階梯主軸配合面之間壓入液壓油；
5)通過調整彈性墊的位置，使第二階梯軸套推到設定位置，排除配合面之間的液壓油。本發明採用過盈預緊結構，階梯軸的階梯狀配合面的設計使安裝調整方便，也便於用注油法拆卸。階梯軸套不產生任何有可能降低軸運轉精度的壓力，並且有更高的安裝精度，提聞了軸的剛度。調整塾使安裝精度提聞，彌補了製造誤差，並且提聞了系統的平穩性。
附圖為數控車床主軸的過盈預緊裝置的結構示意 圖中，階梯主軸1、右端蓋2、第一軸承3、第一隔套4、第二軸承5、第二隔套6、第一階梯軸套7、彈性墊8、第三軸承9、左端蓋10、第二階梯軸套11、皮帶輪12、同步輪13。
具體實施例方式如附圖所示，數控車床主軸的過盈預緊裝置包括階梯主軸1、右端蓋2、第一軸承
3、第一隔套4、第二軸承5、第二隔套6、第一階梯軸套7、彈性墊8、第三軸承9、左端蓋10、第二階梯軸套11、皮帶輪12和同步輪13 ;在階梯主軸I右端順次安裝有前端蓋2、第一軸承
3、第一隔套4、第二軸承5、第二隔套6、第一階梯軸套7，在階梯主軸I左端順次安裝有彈性墊8、第三軸承9、後端蓋10、第二階梯軸套11、皮帶輪12、同步輪13。第一階梯軸套7或第二階梯軸套9有略微不同的內徑與階梯主軸I匹配。所述的第一階梯軸套7右側或第二階梯軸套11右側與階梯主軸I之間設有狹長縫隙，在裝配時可以避免過大的接觸壓力使配合軸出現相對較大的徑向變形。所述的第一軸承3為面對面或背靠背安裝的角接觸球軸承，第三軸承9為單列圓柱滾子軸承或雙列圓柱滾子軸承。彈性墊8為橡膠或樹脂等塑性材料製成的彈性元件，裝配時可根據需要略微變形以彌補製造精度誤差，確保預緊位置的精確性。數控車床主軸的過盈預緊方法包括以下步驟:
1)在階梯主軸I右端順次安裝有前端蓋2、第一軸承3、第一隔套4、第二軸承5、第二隔套6 ;
2)將第一階梯軸套7加熱到高於階梯主軸I的溫度，然後將第一階梯軸套7推到軸頸上，冷卻後在第一階梯軸套7與階梯主軸I配合面之間壓入液壓油；
3)在階梯主軸I左端順次安裝有彈性墊8、第三軸承9、後端蓋10；
4)將第二階梯軸套11加熱到高於階梯主軸I的溫度，然後將第二階梯軸套11推到軸頸上，冷卻後在第二階梯軸套11與階梯主軸I配合面之間壓入液壓油；
5)通過調整彈性墊8的位置，使第二階梯軸套11推到設定位置，排除配合面之間的液壓油。拆卸第一階梯軸套和第二階梯軸套時，只需要在軸套與軸間注入油，當油膜建立並分隔配合面後，變徑處會產生軸向力，軸套會在無需外部力的條件下滑離安裝位置。
權利要求
1.一種數控車床主軸的過盈預緊裝置，其特徵在於包括階梯主軸(I)、右端蓋(2)、第一軸承(3)、第一隔套(4)、第二軸承(5)、第二隔套(6)、第一階梯軸套(7)、彈性墊(8)、第三軸承(9)、左端蓋(10)、第二階梯軸套(11)、皮帶輪(12)和同步輪(13);在階梯主軸(I)右端順次安裝有前端蓋(2)、第一軸承(3)、第一隔套(4)、第二軸承(5)、第二隔套(6)、第一階梯軸套(7)，在階梯主軸(I)左端順次安裝有彈性墊(8)、第三軸承(9)、後端蓋(10)、第二階梯軸套(11)、皮帶輪(12)、同步輪(13)。
2.根據權利要求1所述的一種數控車床主軸的過盈預緊裝置，其特徵在於所述的第一階梯軸套(7)右側或第二階梯軸套(11)右側與階梯主軸(I)之間設有狹長縫隙。
3.根據權利要求1所述的一種數控車床主軸的過盈預緊裝置，其特徵在於所述的第一軸承(3)為面對面或背靠背安裝的角接觸球軸承，第三軸承(9)為單列圓柱滾子軸承或雙列圓柱滾子軸承。
4.一種如權利要求1所述的數控車床主軸的過盈預緊方法，其特徵在於包括以下步驟: 1)在階梯主軸(I)右端順次安裝有前端蓋(2)、第一軸承(3)、第一隔套(4)、第二軸承(5)、第二隔套(6)； 2)將第一階梯軸套(7)加熱到高於階梯主軸(I)的溫度，然後將第一階梯軸套(7)推到軸頸上，冷卻後在第一階梯軸套(7)與階梯主軸(I)配合面之間壓入液壓油； 3)在階梯主軸(I)左端順次安裝有彈性墊(8)、第三軸承(9)、後端蓋(10)； 4)將第二階梯軸套(11)加熱到高於階梯主軸(I)的溫度，然後將第二階梯軸套(11)推到軸頸上，冷卻後在第二階梯軸套(11)與階梯主軸(I)配合面之間壓入液壓油； 5)通過調整彈性墊(8)的位置，使第二階梯軸套(11)推到設定位置，排除配合面之間的液壓油。
全文摘要
本發明公開了一種數控車床主軸的過盈預緊裝置及其方法。它包括階梯主軸、右端蓋、第一軸承、第一隔套、第二軸承、第二隔套、第一階梯軸套、彈性墊、第三軸承、左端蓋、第二階梯軸套、皮帶輪和同步輪；在階梯主軸右端順次安裝有前端蓋、第一軸承、第一隔套、第二軸承、第二隔套、第一階梯軸套，在階梯主軸左端順次安裝有彈性墊、第三軸承、後端蓋、第二階梯軸套、皮帶輪、同步輪。本發明採用過盈預緊結構，階梯軸的階梯狀配合面的設計使安裝調整方便，也便於用注油法拆卸。階梯軸套不產生任何有可能降低軸運轉精度的壓力，並且有更高的安裝精度，提高了軸的剛度。調整墊使安裝精度提高，彌補了製造誤差，並且提高了系統的平穩性。
文檔編號B23B19/02GK103111639SQ20131005433
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月20日 優先權日2013年2月20日
發明者陳戌連 申請人:浙江金湯工具機有限公司