一種軸承預(yù)緊力可控的機床主軸系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機床主軸系統(tǒng)，具體涉及一種軸承預(yù)緊力可控的機床主軸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]機床在制造業(yè)中發(fā)揮著極其重要的角色，機床工業(yè)的發(fā)展水平間接地反映了一個國家的工業(yè)水平。機床主軸系統(tǒng)是機床切削過程中的重要工作部分，而主軸系統(tǒng)中的軸承關(guān)系著整個系統(tǒng)運行的平穩(wěn)性。軸承的預(yù)緊力對其發(fā)熱和運動時的打滑及噪聲均有著至關(guān)重要的影響，對軸承預(yù)緊力實施可控加載和測量可以使軸承始終工作在合適的狀態(tài)，進而有效的減少軸承的打滑和噪聲，提高軸承的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種軸承預(yù)緊力可控的機床主軸系統(tǒng)。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種軸承預(yù)緊力可控的機床主軸系統(tǒng)，其特征在于:它包括一呈圓筒狀的主軸箱和一位于所述主軸箱內(nèi)的主軸，所述主軸的前端與一第一軸承的內(nèi)圈固定連接，所述第一軸承的外圈與所述主軸箱固定連接；所述主軸箱后段的內(nèi)徑大于所述主軸箱中段的內(nèi)徑，在所述主軸箱后段內(nèi)插設(shè)一階梯型套筒，所述階梯型套筒的大端與所述主軸箱后段的內(nèi)壁相接觸，所述階梯型套筒的小端與所述主軸箱中段的內(nèi)壁相接觸；在所述階梯型套筒的外臺階面與所述主軸箱的內(nèi)臺階面之間留有一環(huán)狀空隙，所述環(huán)狀空隙構(gòu)成一液壓缸；在與所述液壓缸相對的所述主軸箱的外壁上設(shè)置有與所述液壓缸連通的管螺紋孔；所述主軸的后端與一第二軸承的內(nèi)圈固定連接，所述第二軸承位于所述階梯型套筒的大端內(nèi)部，在所述階梯型套筒的內(nèi)臺階面與所述第二軸承的外圈之間設(shè)置一套筒。
[0005]所述套筒的內(nèi)側(cè)壁貼有若干應(yīng)變片。
[0006]在所述階梯型套筒的大端外壁和小端外壁上分別設(shè)置有若干密封圈。
[0007]在所述套筒粘貼所述應(yīng)變片的部位開有用于引出應(yīng)變片導(dǎo)線的方形槽；在所述階梯型套筒的內(nèi)壁開有若干引導(dǎo)槽，所述引導(dǎo)槽與所述方形槽在圓周方向上對齊。
[0008]本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點:1、本發(fā)明的階梯型套筒與主軸箱組成呈環(huán)狀的液壓缸，通過在液壓缸中通入液壓油可以將液壓壓力通過階梯型套筒和套筒傳遞到軸承上，從而實現(xiàn)軸承的均勻可控加載。2、本發(fā)明在套筒內(nèi)圈貼有應(yīng)變片，軸承預(yù)緊力施加在套筒時將使其發(fā)生應(yīng)變，從而通過應(yīng)變片可以進行測量，進而可以得到軸承的預(yù)緊力。3、本發(fā)明在套筒粘貼應(yīng)變片的部分開有方形槽，同時在階梯型套筒的內(nèi)壁開設(shè)有引導(dǎo)槽，因此可以將應(yīng)變片的導(dǎo)線引出主軸箱外而不會過多影響主軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，可廣泛應(yīng)用于各種機床。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是本發(fā)明套筒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3是本發(fā)明階梯型套筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。
[0013]如圖1所示，本發(fā)明包括一呈圓筒狀的主軸箱I和一位于主軸箱I內(nèi)的主軸2，主軸2的前端與一第一軸承3的內(nèi)圈固定連接，第一軸承3的外圈與主軸箱I固定連接。主軸箱I后段的內(nèi)徑大于中段的內(nèi)徑，呈階梯式設(shè)置。在主軸箱I后段內(nèi)插設(shè)一階梯型套筒4，階梯型套筒4的大端與主軸箱I后段的內(nèi)壁相接觸，階梯型套筒4的小端與主軸箱I中段的內(nèi)壁相接觸。在階梯型套筒4的外臺階面與主軸箱I的內(nèi)臺階面之間留有一環(huán)狀空隙，環(huán)狀空隙構(gòu)成一液壓缸5。在與液壓缸5相對應(yīng)的主軸箱I的外壁上設(shè)置有與液壓缸5連通的管螺紋孔(圖中未示出)，用于連接液壓系統(tǒng)以通入液壓油。主軸2的后端與一第二軸承6的內(nèi)圈固定連接，第二軸承6位于階梯型套筒4的大端內(nèi)部，在階梯型套筒4的內(nèi)臺階面與第二軸承6的外圈之間設(shè)置一套筒7，套筒7的內(nèi)側(cè)壁貼有若干應(yīng)變片8。
[0014]上述實施例中，階梯型套筒4的大端外壁和小端外壁上分別設(shè)置有若干密封圈9。
[0015]上述實施例中，如圖2所示，在套筒7粘貼應(yīng)變片8的部位開有方形槽10，用于引出應(yīng)變片導(dǎo)線；在階梯型套筒4的內(nèi)壁開有若干引導(dǎo)槽11，引導(dǎo)槽11與方形槽10在圓周方向上對齊，應(yīng)變片導(dǎo)線通過方形槽11引入引導(dǎo)槽11，并進一步引出主軸箱I。
[0016]本發(fā)明在工作時，液壓缸5內(nèi)通入液壓油產(chǎn)生壓力，壓力作用在階梯型套筒4的外臺階面上，使其產(chǎn)生向后運動的趨勢，該壓力進而通過套筒7傳遞至第二軸承6的外圈。由于第二軸承6的內(nèi)圈與主軸2固定連接，主軸2的前端通過第一軸承3與主軸箱I固定連接，故液壓油產(chǎn)生的壓力進一步通過主軸2傳遞至第一軸承3。因此，通過控制液壓缸5內(nèi)的壓力即可控制第一軸承3和第二軸承6的預(yù)緊力。
[0017]本發(fā)明套筒7所承受的壓力即為第一軸承3和第二軸承6的預(yù)緊力。在套筒7內(nèi)貼有應(yīng)變片8，應(yīng)變片8可以測量得到套筒7因壓力而產(chǎn)生的應(yīng)變，進而通過套筒7材料的楊氏模量和橫截面積可以計算出軸承的預(yù)緊力。
[0018]本發(fā)明通過上述方式可以實現(xiàn)主軸軸承預(yù)緊力的可控加載和測量。
[0019]本發(fā)明僅以上述實施例進行說明，各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置及其連接都是可以有所變化的，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對個別部件進行的改進和等同變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護范圍之外。
【主權(quán)項】
1.一種軸承預(yù)緊力可控的機床主軸系統(tǒng)，其特征在于:它包括一呈圓筒狀的主軸箱和一位于所述主軸箱內(nèi)的主軸，所述主軸的前端與一第一軸承的內(nèi)圈固定連接，所述第一軸承的外圈與所述主軸箱固定連接；所述主軸箱后段的內(nèi)徑大于所述主軸箱中段的內(nèi)徑，在所述主軸箱后段內(nèi)插設(shè)一階梯型套筒，所述階梯型套筒的大端與所述主軸箱后段的內(nèi)壁相接觸，所述階梯型套筒的小端與所述主軸箱中段的內(nèi)壁相接觸；在所述階梯型套筒的外臺階面與所述主軸箱的內(nèi)臺階面之間留有一環(huán)狀空隙，所述環(huán)狀空隙構(gòu)成一液壓缸；在與所述液壓缸相對的所述主軸箱的外壁上設(shè)置有與所述液壓缸連通的管螺紋孔；所述主軸的后端與一第二軸承的內(nèi)圈固定連接，所述第二軸承位于所述階梯型套筒的大端內(nèi)部，在所述階梯型套筒的內(nèi)臺階面與所述第二軸承的外圈之間設(shè)置一套筒。
2.如權(quán)利要求1所述的一種軸承預(yù)緊力可控的機床主軸系統(tǒng)，其特征在于:所述套筒的內(nèi)側(cè)壁貼有若干應(yīng)變片。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種軸承預(yù)緊力可控的機床主軸系統(tǒng)，其特征在于:在所述階梯型套筒的大端外壁和小端外壁上分別設(shè)置有若干密封圈。
4.如權(quán)利要求2所述的一種軸承預(yù)緊力可控的機床主軸系統(tǒng)，其特征在于:在所述套筒粘貼所述應(yīng)變片的部位開有用于引出應(yīng)變片導(dǎo)線的方形槽；在所述階梯型套筒的內(nèi)壁開有若干引導(dǎo)槽，所述引導(dǎo)槽與所述方形槽在圓周方向上對齊。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種軸承預(yù)緊力可控的機床主軸系統(tǒng)，它包括一呈圓筒狀的主軸箱和一位于主軸箱內(nèi)的主軸，主軸的前端與一第一軸承的內(nèi)圈固定連接，第一軸承的外圈與主軸箱固定連接；主軸箱后段的內(nèi)徑大于主軸箱中段的內(nèi)徑，在主軸箱后段內(nèi)插設(shè)一階梯型套筒，階梯型套筒的大端與主軸箱后段的內(nèi)壁相接觸，階梯型套筒的小端與主軸箱中段的內(nèi)壁相接觸；在階梯型套筒的外臺階面與主軸箱的內(nèi)臺階面之間留有一環(huán)狀空隙，環(huán)狀空隙構(gòu)成一液壓缸；在與液壓缸相對的主軸箱的外壁上設(shè)置有與液壓缸連通的管螺紋孔；主軸的后端與一第二軸承的內(nèi)圈固定連接，第二軸承位于階梯型套筒的大端內(nèi)部，在階梯型套筒的內(nèi)臺階面與第二軸承的外圈之間設(shè)置一套筒。
【IPC分類】B23B19-02
【公開號】CN104801729
【申請?zhí)枴緾N201510221443
【發(fā)明人】李鐵民, 李逢春, 王海同
【申請人】清華大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年5月4日