一种轴承预紧隔环及具有其的主轴装配结构和机床的制作方法

本实用新型涉及机械加工技术领域，具体涉及一种轴承预紧隔环及具有其的主轴装配结构和机床。

背景技术：

目前在机床等加工机械设备上，主轴轴承的预紧方式主要为定压预紧与定位预紧，两种预紧方式在装配时可通过锁紧螺母或弹簧调节，但在主轴整机装配好后，若调节定压预紧的预紧力，需拆卸主轴，调节轴承座上的螺柱高度来调节预紧弹簧的压缩量；若调节定位预紧的预紧力，需拆卸主轴，更换新的宽度不同的内隔圈与外隔圈；可知以上两种方式均需要拆卸主轴，操作繁琐，调节不便。

另外，现有技术还提供了通过液压或电磁加载等方式来控制预紧力，但液压油需要进行密封处理，电磁加载等方式需要相应的控制系统，结构复杂，生产成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的第一目的在于提供一种轴承预紧隔环，以解决现有的预紧力调节结构需要拆卸主轴，操作繁琐，或者结构复杂、生产成本高等问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的技术方案如下：

一种轴承预紧隔环，包括：

第一环体和第二环体；所述第一环体设有径向通孔，所述径向通孔沿其周向设有多个第一连接部；

分别与所述第一环体和所述第二环体连接的弹性连接组件；

相连接的凸轮和连接结构，所述凸轮与所述第二环体相抵；所述连接结构位于所述径向通孔内，所述连接结构设有多个与所述第一连接部可拆卸配合的第二连接部；

所述第一连接部与所述第二连接部解除配合后，所述凸轮可绕所述连接结构转动，当所述凸轮的转动轴心与所述第二环体之间的距离增大时，所述凸轮推动所述第二环体远离所述第一环体；当所述凸轮的转动轴心与所述第二环体之间的距离减小时，所述弹性连接组件的带动所述第二环体靠近所述第一环体。

根据本实用新型提供的轴承预紧隔环，将隔环设计为可相互分离和靠近的第一环体和第二环体，并且利用的凸轮的转动特征，在凸轮转动过程中，当凸轮的转动轴心与第二环体之间的距离逐渐增大时，凸轮推动第二环体远离第一环体，以增加预紧力，当凸轮的转动轴心与第二环体之间的距离逐渐减小时，第二环体在弹性连接组件的回复力下靠近第一环体，以减小预紧力；通过本实用新型调整轴承预紧力无需拆除主轴，操作方便，而且结构简单，成本较低。

另外，根据本实用新型实施例提供的轴承预紧隔环，还可以具有以下附加技术特征：

根据本实用新型的一个示例，所述第一连接部包括第一连接齿；所述第二连接部包括第二连接齿；所述第一连接齿和所述第二连接齿相啮合。

根据本实用新型的一个示例，还包括设置于所述连接结构远离所述凸轮一端的第三连接部，所述第三连接部用于连接外界机构，以使所述凸轮在所述外界机构的带动下绕所述连接结构转动。

根据本实用新型的一个示例，所述第三连接部为开设在所述连接结构上的连接孔。

根据本实用新型的一个示例，所述连接结构上套设有第一弹性件，所述第一弹性件一端与所述凸轮连接，另一端与所述第一环体连接。

根据本实用新型的一个示例，所述弹性连接组件包括第一连接销和第二弹性件；所述第一连接销一端与所述第一环体滑动配合，另一端与所述第二环体连接，或者，所述第一连接销一端与所述第二环体滑动配合，另一端与所述第一环体连接；所述第二弹性件套设在所述第一连接销上，并分别与所述第一环体和所述第二环体连接。

根据本实用新型的一个示例，多个所述第一连接销沿所述第一环体或所述第二环体的周向间隔设置。

根据本实用新型的一个示例，还包括第二连接销；所述第二连接销一端与所述第一环体滑动配合，另一端与所述第二环体连接；或者，所述第二连接销一端与所述第二环体滑动配合，另一端与所述第一环体连接。

根据本实用新型的一个示例，多个所述第二连接销沿所述第一环体或所述第二环体的周向间隔设置。

根据本实用新型的一个示例，所述第二环体包括本体和沿所述本体周向设于所述本体上的环形凸台，所述环形凸台设有可使所述凸轮在其内转动的缺口；所述第一环体设有与所述环形凸台相适配的环形槽。

根据本实用新型的一个示例，所述环形凸台包括第一弧形凸台和第二弧形凸台，所述第一弧形凸台和所述第二弧形凸台关于所述本体的中心对称设置，所述第一弧形凸台一端与所述第二弧形凸台一端间隔设置以形成所述缺口。

在第一目的基础上，本实用新型的第二目的在于提供一种主轴装配结构，其具有如上述任一项所述的轴承预紧隔环。

根据本实用新型的一个示例，所述主轴装配结构包括壳体、安装在所述壳体内的主轴、轴承和锁紧螺母；所述轴承、所述轴承预紧隔环和所述锁紧螺母依次套装在所述主轴上。

根据本实用新型的一个示例，当所述轴承预紧隔环包括第三连接部时，所述壳体设有供外界机构伸入到所述第三连接部的通孔。

在第二目的基础上，本实用新型的第三目的在于提供一种机床，其具有如上述任一项所述的主轴装配结构。

以上附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型实施例的轴承预紧隔环的爆炸图；

图2为本实用新型实施例的轴承预紧隔环的第一环体的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的轴承预紧隔环的凸轮和连接结构的示意图；

图4为本实用新型实施例的主轴装配体的内部结构示意图；

图5为本实用新型实施例的主轴装配体的侧视图；

图6为本实用新型实施例的主轴装配体的立体图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100、第一环体；110、径向通孔；111、第一连接部；200、第二环体；210、环形凸台；211、第一弧形凸台；212、第二弧形凸台；220、缺口；300、弹性连接组件；310、第一连接销；320、第二弹性件；400、凸轮；500、连接结构；510、第一弹性件；520、第二连接部；530、第三连接部；600、第二连接销；700、壳体；710、通孔；800、主轴；900、轴承；1000、锁紧螺母；1100、轴承座。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

结合附图1-3所示，本实施例提供了一种轴承预紧隔环，包括第一环体100、第二环体200、弹性连接组件300、凸轮400和连接结构500等具体部件。

其中本实施例的第一环体100和第二环体200整体均为圆环形结构，第一环体100和第二环体200相对设置，本实施例的第一环体100设有径向通孔110，径向通孔110设有第一连接部111。

由于第一环体100和第二环体200之间安装有上述弹性连接组件300、凸轮400等结构，因此为了降低两者装配后的厚度，本实施例在第一环体100的内周缘开设有环形槽，在第二环体200上设有环形凸台210，环形凸台210和环形槽对接适配，以降低轴承预紧隔环装配后的厚度。

一般的，本实施例的第一环体100和第二环体200组成的隔环套设在主轴800上，并且隔环一侧为轴承900，另一侧为锁紧螺母1000，锁紧螺母1000的锁紧力固定，本实施例是通过隔环的第一环体100和第二环体200之间的相对位置变化来实现预紧力的调节。

本实施例的弹性连接组件300位于第一环体100和第二环体200之间，并且分别与第一环体100和第二环体200连接，弹性连接组件300主要起到导向作用和回复作用，具体结构和工作原理会在下述描述中给出。

结合附图1和3所示，本实施例的凸轮400和连接结构500相连接，具体可以是一体连接，凸轮400和连接结构500的数量均优选为两个，两组凸轮400和连接结构500分别设置在第一环体100的两侧；凸轮400在安装时需要与第二环体200相抵，本实施例的凸轮400可以是偏心轮，本实施例的连接结构500安装在上述的径向通孔110内，中上部设有第二连接部520，第二连接部520与第一连接部111可拆卸配合。

需要说明是，这里的“可拆卸配合”指的是第一连接部111和第二连接部520可以连接，也可以在外力作用下解除连接，具体的，本实施例的第一连接部111为沿径向通孔110的周向设置的第一连接齿，第二连接部520为设置在连接结构500外周缘的第二连接齿；第一连接齿和第二连接齿相啮合，当需要解除第一连接齿和第二连接齿的连接时，可以对连接结构500施加一定的压力，使得连接结构500沿径向移动，以解除第一连接齿和第二连接齿的啮合，优选的，本实施的多个第一连接齿均匀间隔设置，多个第二连接齿均匀间隔设置，矩形齿个数决定预紧力微调节的量，实际齿数按加工能力来定，理论上齿数越多越好。

由于本实施例的第一环体100设有径向通孔110，因此外界机构可以通过径向通孔110对连接结构500施加压力，使得上述第一连接部111与第二连接部520解除配合，进而使得凸轮400可绕连接结构500转动，在凸轮400的转动过程中，当凸轮400的转动轴心与第二环体200之间的距离增大时，或者说是凸轮400与第二环体200之间的转动半径逐渐增大时，由于凸轮400与第二环体200相抵，因此凸轮400推动第二环体200远离第一环体100，以增加预紧力；相反的，当凸轮400的转动轴心与第二环体200之间的距离减小时，或者说是凸轮400与第二环体200之间的转动半径逐渐减小时，弹性连接组件300的带动第二环体200靠近第一环体100，以减小预紧力。

为了便于凸轮400的转动，本实施例还在上述的环形凸台210设有可使凸轮400在其内转动的缺口220，具体的，本实施例的环形凸台210包括第一弧形凸台211和第二弧形凸台212，第一弧形凸台211和第二弧形凸台212关于本体的中心对称设置，第一弧形凸台211和第二弧形凸台212形状近似于半圆弧，第一弧形凸台211一端与第二弧形凸台212一端间隔设置以形成上述缺口220。

通过上述结构说明可知，本实施例将隔环设计为可相互分离和靠近的第一环体100和第二环体200，并且利用的凸轮400的转动特征和弹性连接组件300的回复力来实现轴承900预紧力的调节，操作方便，而且结构简单，成本较低。

基于上述结构，为了实现外界机构与连接结构500的连接，本实施例还在连接结构500远离凸轮400一端设有第三连接部530，第三连接部530用于连接外界机构(图中未示出)，以使凸轮400在外界机构的带动下绕连接结构500转动，具体的，本实施例的第三连接部530可以是连接孔或者说是连接槽，而上述外界机构可以仅仅是一个杆体，该杆体可以手动或通过驱动装置驱动来下压本实施例的连接结构500。

而为了在预紧力调整完成后，便于连接结构500沿第一连接环径向移动后的复位，本实施例还在连接结构500上套设有第一弹性件510，第一弹性件510一端与凸轮400连接，另一端与第一环体100连接，本实施例的第一弹性件510可以是弹簧，因此需要在凸轮400和第一环体100上设有与弹簧连接的孔(图中未示出)。弹簧弹力大于锁紧力产生的摩擦力，以便释放连接结构500的压力后使凸轮400沿径向移动，使调节凸轮400矩形齿与母环矩形齿相啮合。

由于本实施例的弹性连接组件300的作用主要是导向和复位，因此，本实施将弹性连接组件300设计为包括第一连接销310和第二弹性件320；第一连接销310一端与第一环体100滑动配合，另一端与第二环体200连接，或者，第一连接销310一端与第二环体200滑动配合，另一端与第一环体100连接；本实施例采用第一种方式，即第一连接销310与第二环体200固定连接，另一端插入到第一环体100的孔(图中未示出)内并与第一环体100滑动配合。

本实施例的第二弹性件320套设在第一连接销310上，并分别与第一环体100和第二环体200连接，第二弹性件320为碟簧，当凸轮400与第二环体200之间的转动半径逐渐减小时，碟簧带动第二环体200靠近第一环体100，以减小预紧力。

优选的，为了保证连接和第二环体200的相对第一环体100的移动的稳定性，本实施例具有多个第一连接销310，且多个沿第二环体200的周向均匀间隔设置。

另外，为了进一步提供第一环体100和第二环体200的连接稳定性，防止两者在径向上窜动，本实施例还在第二环体200上设有若干第二连接销600，第二连接销600的径向尺寸大于第一连接销310的径向尺寸；第二连接销600一端插入到第一环体100的孔内并与第一环体100滑动配合，另一端与第二环体200连接，优选的，多个第二连接销600可以沿第二环体200的周向均匀间隔设置。

基于上述结构，结合附图4-6所示，本实施例还提供了一种主轴装配结构，其具有上述结构所述的轴承预紧隔环。

具体的，本实施例的主轴装配结构包括壳体700，安装在壳体700内的主轴800、轴承900、锁紧螺母1000和轴承座1100；轴承900、轴承预紧隔环和锁紧螺母1000依次套装在主轴800上，且轴承900、轴承预紧隔环和锁紧螺母1000紧密贴合。

而为了便于外界机构与连接结构500上的连接孔或连接槽的连接，本实施例还在壳体700上设有供外界机构伸入到第三连接部530的通孔710，由于凸轮400和连接结构500组成的凸轮400组件的数量为两个，因此本实施例的在壳体700的相对两侧均设有上述通孔710。

关于本实施例的主轴装配结构的轴承900预紧力调节原理和结构已经在对上述轴承预紧隔环中给出，此处不进行赘述。

另外，基于上述的主轴装配结构，本实施例还提供了一种机床，其具有如上述主轴装配结构。机床可以是现有技术中任意一种应用到主轴装配结构的机床，例如数控机床等，由于其已经是本领域技术人员所熟知的现有技术，因此本实施例未对机床进行附图说明和结构描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体等。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。