一種電主軸用浮動(dòng)變位混合軸承的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及軸承技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)設(shè)及一種電主軸用浮動(dòng)變位混合軸承。
【背景技術(shù)】
[0002] 軸承度earing)是當(dāng)代機(jī)械設(shè)備中一種重要零部件。它的主要功能是支撐機(jī)械旋 轉(zhuǎn)體，降低其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦系數(shù)，并保證其回轉(zhuǎn)精度。滾動(dòng)軸承一般由外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng) 體和保持架四部分組成。按滾動(dòng)體的形狀，滾動(dòng)軸承分為球軸承和滾子軸承兩大類。
[0003] 浮動(dòng)變位軸承是一種特殊的軸承，它具有內(nèi)圈和外圈之間可W進(jìn)行自由變位的特 點(diǎn)，并且其可W達(dá)到高速角接觸球軸承的轉(zhuǎn)速。運(yùn)個(gè)速度比普通圓柱滾子軸承轉(zhuǎn)速的兩倍 還要高。由于浮動(dòng)變位軸承具有高轉(zhuǎn)速和自由變位的特點(diǎn)，使之特別適用于電主軸。
[0004] 圖1是傳統(tǒng)的浮動(dòng)變位軸承的側(cè)面剖視圖。如圖1所示，該浮動(dòng)變位軸承包括由 外圈1、內(nèi)圈2、鋼球3、保持架4組成。其中外圈為球軸承的外圈，內(nèi)圈是圓柱滾子軸承的 內(nèi)圈，鋼球?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)的滾動(dòng)體。運(yùn)種設(shè)計(jì)保證了在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)圈相對(duì)外圈能自由浮動(dòng)，且鋼球的 存在使其轉(zhuǎn)速能夠達(dá)到電主軸的使用要求。受其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制約（主要是軸承中采用鋼球結(jié) 構(gòu)），運(yùn)種浮動(dòng)變位軸承存在承載能力低的缺陷，在浮動(dòng)變位軸承領(lǐng)域，低承載是難W克服 的缺陷。而若將鋼球替換為圓柱滾子，雖然可W顯著提高運(yùn)種浮動(dòng)變位軸承的承載能力。但 是在解決了承載能力缺陷的同時(shí)，會(huì)帶來(lái)新的問(wèn)題，即采用圓柱滾子結(jié)構(gòu)，會(huì)使得軸承的極 限轉(zhuǎn)速降低，運(yùn)種浮動(dòng)變位軸承就達(dá)不到電主軸所要求的轉(zhuǎn)速，因此，不是通過(guò)直接將鋼球 更換為圓柱滾子就能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化，所W，目前電主軸中使用的浮動(dòng)變位軸承都是鋼球結(jié)構(gòu)。
[0005]因此，現(xiàn)有急需一種既具有較大的承載能力，又具有較高轉(zhuǎn)速的浮動(dòng)變位軸承。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)現(xiàn)有的浮動(dòng)變位軸承存在的缺陷，本發(fā)明提供一種電主軸用浮動(dòng)變位混合軸 承。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種電主軸用浮動(dòng)變位混合軸承，所述浮動(dòng)變位混 合軸承包括：內(nèi)圈、外圈、圓柱滾子、鋼球和保持架；
[0008] 所述內(nèi)圈、所述外圈W及所述保持架均為環(huán)形結(jié)構(gòu)，且所述內(nèi)圈、外圈和所述保持 架同屯、設(shè)置；
[0009] 所述內(nèi)圈滾道的兩側(cè)具有朝向所述外圈方向的擋邊，所述擋邊與所述內(nèi)圈組成第 一U型卡槽結(jié)構(gòu)；
[0010] 所述保持架設(shè)置于所述外圈和所述內(nèi)圈之間；所述保持架的內(nèi)邊緣與所述內(nèi)圈同 偵U，所述保持架的外邊緣與所述外圈同側(cè)；
[0011] 所述保持架上設(shè)置有多個(gè)交替分布的長(zhǎng)方形兜孔和球形兜孔，所述長(zhǎng)方形兜孔的 長(zhǎng)邊垂直于所述保持架所在平面；
[0012] 所述圓柱滾子設(shè)置于所述長(zhǎng)方形兜孔中，所述鋼球設(shè)置于所述球形兜孔中；
[0013] 所述球形兜孔和所述長(zhǎng)方形兜孔的中屯、分布于同一圓周上，所述圓周稱為第一中 屯、圓。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】，所述鋼球和/或所述圓柱滾子采用軸承鋼或氮 化娃材料制備。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)【具體實(shí)施方式】，所述圓柱滾子兩底面分別為對(duì)稱凸起的鼓型 或錐形圓柱滾子。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)【具體實(shí)施方式】，所述保持架采用黃銅或PE邸工程塑料（聚酸 酸酬樹(shù)脂）制備而成。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)【具體實(shí)施方式】，所述保持架的內(nèi)邊緣的直徑等于所述第一中 屯、圓的直徑與0. 48~0. 53倍所述鋼球直徑之差。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)【具體實(shí)施方式】，所述保持架的外邊緣的直徑等于所述第一中 屯、圓的直徑與0. 48~0. 53倍所述圓柱滾子直徑之和。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)【具體實(shí)施方式】，所述保持架的外邊緣的兩側(cè)朝向所述外圈方 向設(shè)置有凸臺(tái)結(jié)構(gòu)。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)【具體實(shí)施方式】，所述凸臺(tái)直徑為所述第一中屯、圓的直徑與 0. 70~0. 74倍所述鋼球的直徑之和。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)【具體實(shí)施方式】，所述凸臺(tái)與保持架的外邊緣組成的第二U型 卡槽的寬度為所述圓柱滾子的長(zhǎng)度的1. 06~1. 1倍。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)【具體實(shí)施方式】，所述保持架的寬度是所述圓柱滾子長(zhǎng)度的 1. 3 ~1. 5 倍。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)【具體實(shí)施方式】，所述保持架的外邊緣上的圓形孔的直徑比所 述鋼球的直徑小0. 2mm~0. 4mm。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)【具體實(shí)施方式】，所述保持架的外邊緣上的長(zhǎng)方形孔的周向?qū)?度比所述圓柱滾子的直徑小0. 2mm~0. 3mm。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)【具體實(shí)施方式】，所述保持架的內(nèi)邊緣上的長(zhǎng)方形孔的軸向?qū)?度為所述圓柱滾子的直徑的0. 87~0. 92倍。
[00%] 根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)【具體實(shí)施方式】，所述球形兜孔與所述長(zhǎng)方形兜孔數(shù)量相等且 均為偶數(shù)。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)【具體實(shí)施方式】，所述外滾道為圓柱面。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)【具體實(shí)施方式】，所述所述鋼球直徑和所述圓柱滾子直徑相 等。
[0029] 本發(fā)明提供的浮動(dòng)變位混合軸承將圓柱滾子與鋼球相結(jié)合，使圓柱滾子和鋼球?qū)?軸承進(jìn)行共同引導(dǎo)；同時(shí)，通過(guò)優(yōu)化鋼球、圓柱滾子和滾道、保持架的關(guān)系，使得本發(fā)明提供 的電主軸用浮動(dòng)變位混合軸承不但提高了傳統(tǒng)浮動(dòng)變位軸承的承載能力、使用壽命和安全 性，而且該浮動(dòng)變位混合軸承的極限速度仍可與傳統(tǒng)的浮動(dòng)變位軸承相當(dāng)。
【附圖說(shuō)明】
[0030] 通過(guò)閱讀參照W下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它 特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：
[0031] 圖1所示為傳統(tǒng)的浮動(dòng)變位軸承的側(cè)面剖視圖；
[0032] 圖2所示為本發(fā)明提供的電主軸用浮動(dòng)變位混合軸承的側(cè)面剖視圖；
[0033] 圖3所示為本發(fā)明提供的電主軸用浮動(dòng)變位混合軸承的保持架的正面剖視圖；
[0034] 圖4所示為本發(fā)明提供的電主軸用浮動(dòng)變位混合軸承的保持架的側(cè)面剖視圖；
[0035] 圖5所示為本發(fā)明提供的電主軸用浮動(dòng)變位混合軸承的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036] 附圖中相同或相似的附圖標(biāo)記代表相同或相似的部件。
[0037] 附圖標(biāo)記如W下表格中所示：
[0038]

【具體實(shí)施方式】
[0039] 下文的公開(kāi)提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡(jiǎn) 化本發(fā)明的公開(kāi)，下文中對(duì)特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。此外，本發(fā)明可W在不同例子 中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。運(yùn)種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，其本身不指示所討論各 種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)注意，在附圖中所圖示的部件不一定按比例繪制。本 發(fā)明省略了對(duì)公知組件和處理技術(shù)及工藝的描述W避免不必要地限制本發(fā)明。 W40] 參考圖2和圖5,本發(fā)明提供的電主軸用浮動(dòng)變位混合軸承包括：內(nèi)圈2、外圈1、 圓柱滾子3、鋼球5和保持架4。所述內(nèi)圈2、所述外圈1W及所述保持架4均為環(huán)形結(jié)構(gòu)， 且所述內(nèi)圈2、外圈1和所述保持架4同屯、設(shè)置。
[0041]所述內(nèi)圈2滾道的兩側(cè)具有朝向所述外圈1方向的擋邊，所述擋邊與所述內(nèi)圈組 成第一U型卡槽結(jié)構(gòu)，所述第一U型卡槽21如圖2所示。參考圖2,所述外圈的外滾道11 采用圓柱面，運(yùn)種結(jié)構(gòu)可W同時(shí)為圓柱滾子和鋼球提供引導(dǎo)面，進(jìn)而降低了加工難度，改變 了傳統(tǒng)浮動(dòng)變位軸承的外圈設(shè)置鋼球滾道的設(shè)計(jì)理念，如圖1。
[0042]相對(duì)于圖1中的結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例中的鋼球與內(nèi)外圈的接觸方式、引導(dǎo)方式都有了 很明顯的改進(jìn)，且能夠同時(shí)適應(yīng)鋼球和圓柱滾子引導(dǎo)的需要。
[0043]所述保持架4設(shè)置于所述外圈1和所述內(nèi)圈2之間；所述保持架4的內(nèi)邊緣與所 述內(nèi)圈2同側(cè)，所述保持架4的外邊緣與所述外圈1同側(cè)，即外圈位于外側(cè)，內(nèi)圈位于內(nèi)側(cè)， 保持架位于中間?？蛇x的，所述保持架4采用黃銅或PEEK工程塑料制備而成。由于PEEK 工程塑料的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于黃銅的密度，可有效減小軸承高速運(yùn)轉(zhuǎn)的離屯、力，使浮動(dòng)變位混 合軸承的極限轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提升，達(dá)到采用單列鋼球設(shè)計(jì)的浮動(dòng)變動(dòng)軸承極限轉(zhuǎn)速。因此，優(yōu) 選的，采用PE邸工程塑料制備制備保持架4。
[0044]參考圖3和圖4,在所述保持架4上設(shè)置有多個(gè)交替分布的長(zhǎng)方形兜孔44和球形 兜孔45,為便于描述，將長(zhǎng)方形兜孔中與圓柱滾子轉(zhuǎn)動(dòng)軸線方向一致的一邊為長(zhǎng)邊，與保持 架端面平行的一邊為寬邊，所述長(zhǎng)方形兜孔44的長(zhǎng)邊垂直于所述保持架4所在回轉(zhuǎn)平面。 為了使軸承的承載能力、使用壽命、安全性和速度都能達(dá)到最優(yōu)，優(yōu)選的，所述球形兜孔45 與所述長(zhǎng)方形兜孔44數(shù)量相等且均為偶數(shù)，形成圖4中所示的