利用離心力進行軸承預緊力自動調(diào)整裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型涉及主軸軸承預緊力自動調(diào)整的技術。
【背景技術】
[0002]新一代高速主軸的工況特點是低速大轉(zhuǎn)矩和高速大功率，在低速時，切削量大，需要的較大的切削力，為了抵抗受迫振動，提高加工精度，需要較大的預緊力作用于軸承，提高軸承的剛度;高速時，由于轉(zhuǎn)速較大，軸承溫升較高，為了提高軸承的使用壽命需要降低預緊力。
[0003]目前應用到高速軸上預緊的方式主要是定壓預緊。但是，對于低速段，預緊力偏小，系統(tǒng)抵抗受迫振動與自激振動能力較弱，往往表現(xiàn)出工件已加工表面殘留的振紋較大；對于高速段，預緊力又偏大，軸承溫升偏高，制約了主軸高速化，縮短了軸承的使用壽命，降低主軸回轉(zhuǎn)精度。
[0004]國內(nèi)外也有一部分學者，對軸承的實時調(diào)整進行了研究，主要是利用液壓作動器、壓電陶瓷作動器和電磁作動器通過輔助軸承和彈性元件來進行調(diào)整，這些調(diào)整方法都需要在外部加額外的控制系統(tǒng)，比如液壓作動器需要電磁閥，壓電陶瓷作動器和電磁作動器都是利用電流進行控制，需要額外的電流裝置，這使結構復雜，生產(chǎn)該裝置的成本較高，在主軸中所占的空間較大。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題是高速主軸低速運轉(zhuǎn)時，給軸承提供大的預緊力，高速主軸高速運轉(zhuǎn)時，給軸承提供小的預緊力，隨著轉(zhuǎn)速適時調(diào)節(jié);并且結構簡單，在主軸中所占的空間較小。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型采取的技術方案如下:一種利用離心力進行軸承預緊力自動調(diào)整裝置，包括主軸外殼1、前軸承2、外隔圈3、內(nèi)隔圈4、主軸5、擋圈9、鎖緊螺母10，其特征在于:還包括一個用于軸承預緊力調(diào)節(jié)的離心裝置。
[0007]其中，所述的離心裝置由彈力環(huán)7和離心質(zhì)量塊8組成。離心質(zhì)量塊8的外表面和彈力環(huán)7中間的內(nèi)表面緊密接觸，彈力環(huán)7的左端與后軸承6的內(nèi)圈接觸，隨著轉(zhuǎn)速的增加，離心質(zhì)量塊8產(chǎn)生離心力作用于彈力環(huán)7的中間部位，使彈力環(huán)兩端產(chǎn)生軸向變形，調(diào)整軸承的預緊力。
[0008]其中，所述的離心質(zhì)量塊8有三個，間隔120°均勻分布，組成一個圓環(huán)。
[0009]本實用新型取得的有益效果是:1:本裝置利用離心質(zhì)量塊8高速旋轉(zhuǎn)時的離心力使彈力環(huán)7產(chǎn)生軸向變形，對軸承的預緊力進行實時調(diào)整。2:本裝置不需要控制系統(tǒng)、輔助軸承和彈性元件等，使本裝置的結構簡單，在主軸上占的空間較小。
【附圖說明】
[0010]圖1是高速主軸裝配圖；圖2是圖1中離心裝置的剖視圖；圖中標記:1_主軸外殼，2-前軸承，3-外隔圈，4-內(nèi)隔圈，5-主軸，6-后軸承，7-彈力環(huán)，8-尚心質(zhì)量塊，9-擋圈，I O-鎖緊螺母。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖進一步說明本實用新型的具體實施方法。
[0012]圖1所示利用離心力進行軸承預緊力自動調(diào)整裝置:包括主軸外殼1、前軸承2、外隔圈3、內(nèi)隔圈4、主軸5、后軸承6、彈力環(huán)7、離心質(zhì)量塊8、擋圈9、鎖緊螺母10。主軸外殼I的左端向內(nèi)收斂抵于前軸承2的外圈，前軸承2和后軸承6內(nèi)外圈之間分別安裝有不同長度的內(nèi)隔圈4和外隔圈3，彈力環(huán)7的左端抵于后軸承6的內(nèi)圈，右端抵于擋圈9的左側，擋圈9與鎖緊螺母10相接觸。
[0013]圖2給出了離心裝置的剖視圖。離心裝置由彈力環(huán)7和離心質(zhì)量塊8兩部分組成，其中，離心質(zhì)量塊8有三個，均勻分布，在主軸5上組成一個圓環(huán)，其外表面和彈力環(huán)7的中間內(nèi)表面緊密接觸。
[0014]在裝配過程中，由鎖緊螺母10鎖緊擋圈9推動彈力環(huán)7軸向移動對軸承施加初始預緊力;工作時，離心質(zhì)量塊8產(chǎn)生的離心力作用于彈力環(huán)7使其產(chǎn)生軸向收縮變形，導致鎖緊螺母10對軸承所施加的預緊力隨著轉(zhuǎn)速的增加而減??；當主軸5停止旋轉(zhuǎn)時，離心質(zhì)量塊8的離心力消失，彈力環(huán)7的軸向變形消失，軸承的預緊力恢復到初始預緊力。
[0015]以上所述，僅為本實用新型最佳的【具體實施方式】，但本實用新型保護的范圍并不局限如此，任何技術人員對個別部件進行的改進或等同變換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種利用離心力進行軸承預緊力自動調(diào)整裝置，包括主軸外殼(I)、前軸承(2)、外隔圈(3)、內(nèi)隔圈(4)、主軸(5)、擋圈(9)、鎖緊螺母(10)，其特征在于:還包括一個用于軸承預緊力調(diào)節(jié)的離心裝置。2.如權利要求1所述的利用離心力進行軸承預緊力自動調(diào)整裝置，其特征在于:所述的離心裝置是由彈力環(huán)(7)、離心質(zhì)量塊(8)組成。3.如權利要求2所述的利用離心力進行軸承預緊力自動調(diào)整裝置，其特征在于:所述的離心質(zhì)量塊(8)在主軸(5)上沿周向均勻分布。4.如權利要求2所述的利用離心力進行軸承預緊力自動調(diào)整裝置，其特征在于:所述彈力環(huán)(7)的中部內(nèi)表面與離心質(zhì)量塊(8)的外表面緊密接觸。
【專利摘要】本實用新型公開了一種利用離心力進行軸承預緊力自動調(diào)整裝置，其包括：彈力環(huán)(7)、離心質(zhì)量塊(8)、擋圈(9)、鎖緊螺母(10)，其中，離心質(zhì)量塊(8)的外表面緊貼于彈力環(huán)(7)的內(nèi)表面，擋圈(9)位于彈力環(huán)(7)的右端，鎖緊螺母(10)位于擋圈(9)的右邊。裝配時，由鎖緊螺母(10)鎖緊擋圈(9)推動彈力環(huán)(7)軸向移動對軸承施加初始預緊力；工作時，離心質(zhì)量塊(8)產(chǎn)生的離心力作用于彈力環(huán)(7)使其產(chǎn)生軸向變形，導致鎖緊螺母(10)對軸承所施加的預緊力隨著轉(zhuǎn)速的改變而改變。本裝置實現(xiàn)了軸承預緊力的實時調(diào)節(jié)，滿足不同工況下旋轉(zhuǎn)機構對軸承所需的剛度，旋轉(zhuǎn)精度和壽命的要求。
【IPC分類】F16C35/063
【公開號】CN205173251
【申請?zhí)枴緾N201520897214
【發(fā)明人】李金良, 楊林林, 鄭杰鋒, 馬亞雄, 胡偉
【申請人】燕山大學
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年11月12日