能自主调节的电主轴转轴结构的制作方法

文档序号:30394515发布日期:2022-06-14 18:41阅读:60来源:国知局
能自主调节的电主轴转轴结构的制作方法

1.本实用新型属于电机领域,涉及电机转轴的稳定性,尤其涉及能自主调节的电主轴转轴结构。


背景技术:

2.电主轴是电机的一种类别,现有问题是转轴的两端仅仅设有两个轴承作为支撑,轴承配合精密问题难解决。
3.情况一是轴承内外圈之间设有滚子,滚子配合太好则与轴承内外圈游隙很小,低速转动没问题,高速转动则轴承内外圈过热膨胀,滚子与轴承内外圈滚动卡死且不顺滑。
4.情况二是轴承游隙很大,低速转动会晃动,高速转动则轴承内外圈过热膨胀,滚子与轴承内外圈配合反而会紧密,滚动顺畅。
5.也有专利公告号cn105782252b公开了一种轴承的定位结构,为了防止轴系产生过大的径向晃动、发热等问题设置的径向顶紧结构,用以顶紧轴承的外圈,与本设计的结构相似,但本质上解决不了上述问题,转轴在受到外力情况下在游隙范围振动很大。
6.也有专利公布号为cn114110019a公开的一种自主调节的电主轴转轴机构及电主轴,为了消除滚子和轴承内外圈的游隙,通过转轴同一端的两个轴承配合,将转轴向两个轴承的相对面的两边挤压,使轴承内圈偏移来夹紧滚子。与本设计的结构最相似,但是转轴单侧端部需要至少两个轴承来配合消除轴承内外圈的游隙,成本较高,两个轴承的配合使稳定性不强,无法实现完美配合。


技术实现要素:

7.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电主轴,以及应用在电主轴上的能自主调节的电主轴转轴结构,能通过单向磁吸器对转轴施以磁吸力以消除轴承一边的游隙,使转轴转动顺滑。
8.本实用新型的技术方案为:能自主调节的电主轴转轴结构,其特征在于,包括:
9.一转轴,穿过电主轴机壳;
10.一轴承,轴承的内圈套在转轴上,轴承的外圈固定在电主轴机壳上,轴承的滚子与轴承的内外圈之间具有游隙;
11.一单向磁吸器,与电主轴机壳相对固定且具有磁力,单向磁吸器与转轴无接触,单向磁吸器对转轴施以磁吸力将转轴以径向的方向向一侧吸附,所述转轴受磁吸后向一侧推移轴承的内圈,使轴承的内圈偏移将滚子压在外圈上以消除轴承一边的游隙。
12.本实用新型进一步的优化方案为:所述转轴上设有与单向磁吸器磁吸配合的受吸部件,受吸部件与转轴固定,所述单向磁吸器对受吸部件施以磁吸力将转轴以径向的方向向一侧吸附,所述受吸部件与转轴之间设有绝磁层,绝磁层间隔在受吸部件和转轴之间用于隔绝磁力对转轴的磁化。
13.本实用新型进一步的优化方案为:所述受吸部件为环形部件,环形部件与转轴紧
配套接以限制环形部件相对转轴轴向的位移,所述受吸部件对着单向磁吸器。
14.另一主题:能自主调节的电主轴转轴结构,其特征在于,包括:
15.一转轴,穿过电主轴机壳;
16.一轴承,所述轴承无内圈,轴承套设在转轴上,轴承的外圈固定在电主轴机壳上,轴承的滚子与轴承的外圈和转轴之间具有游隙;
17.一单向磁吸器,与电主轴机壳相对固定且具有磁力,单向磁吸器与转轴无接触,单向磁吸器对转轴施以磁吸力将转轴以径向的方向向一侧吸附,所述转轴受磁吸后向一侧推移轴承的滚子,所述转轴将轴承一边的滚子压在外圈上,以消除轴承一边的滚子与外圈和转轴之间的游隙。
18.本实用新型进一步的优化方案为:所述转轴上设有与单向磁吸器磁吸配合的受吸部件,受吸部件与转轴固定,所述单向磁吸器对受吸部件施以磁吸力将转轴以径向的方向向一侧吸附,所述受吸部件与转轴之间设有绝磁层,绝磁层间隔在受吸部件和转轴之间用于隔绝磁力对转轴的磁化。
19.本实用新型进一步的优化方案为:所述受吸部件为环形部件,环形部件与转轴紧配套接以限制环形部件相对转轴轴向的位移,所述受吸部件对着单向磁吸器。
20.另一主题:能自主调节的电主轴转轴结构,其特征在于,包括:
21.一转轴,穿过电主轴机壳;
22.一轴承,所述轴承无外圈,轴承的内圈套在转轴上,轴承的滚子与轴承的内圈和电主轴机壳之间具有游隙;
23.一单向磁吸器,与电主轴机壳相对固定且具有磁力,单向磁吸器与转轴无接触,单向磁吸器对转轴施以磁吸力将转轴以径向的方向向一侧吸附,所述转轴受磁吸后向一侧推移轴承的内圈,使轴承的内圈偏移将滚子压在电主轴机壳上,以消除轴承一边的滚子与内圈和电主轴外壳之间的游隙。
24.本实用新型进一步的优化方案为:所述转轴上设有与单向磁吸器磁吸配合的受吸部件,受吸部件与转轴固定,所述单向磁吸器对受吸部件施以磁吸力将转轴以径向的方向向一侧吸附,所述受吸部件与转轴之间设有绝磁层,绝磁层间隔在受吸部件和转轴之间用于隔绝磁力对转轴的磁化。
25.本实用新型进一步的优化方案为:所述受吸部件为环形部件,环形部件与转轴紧配套接以限制环形部件相对转轴轴向的位移,所述受吸部件对着单向磁吸器。
26.另一主题:能自主调节的电主轴转轴结构,其特征在于,包括:
27.一转轴,穿过电主轴机壳;
28.若干滚动件,均匀设在转轴和电主轴机壳之间的间隙中用于支撑转轴和电主轴机壳,滚动件与转轴和电主轴机壳之间具有径向的游隙;
29.一单向磁吸器,与电主轴机壳相对固定且具有磁力,单向磁吸器与转轴无接触,单向磁吸器对转轴施以磁吸力将转轴以径向的方向向一侧吸附,所述转轴受磁吸后向一侧推移滚动件,所述转轴将一边的滚动件压在电主轴机壳上,以消除一边的滚动件与转轴和电主轴机壳之间的游隙。
30.本实用新型进一步的优化方案为:所述转轴上设有与单向磁吸器磁吸配合的受吸部件,受吸部件与转轴固定,所述单向磁吸器对受吸部件施以磁吸力将转轴以径向的方向
向一侧吸附,所述受吸部件与转轴之间设有绝磁层,绝磁层间隔在受吸部件和转轴之间用于隔绝磁力对转轴的磁化。
31.本实用新型进一步的优化方案为:所述受吸部件为环形部件,环形部件与转轴紧配套接以限制环形部件相对转轴轴向的位移,所述受吸部件对着单向磁吸器。
32.与现有技术相比,本实用新型的优点在转轴上设置一组滚动件或滚子,通过单向磁吸器对转轴施以单向的磁吸力,将转轴以径向的方向向一侧吸附,使转轴向一侧挤压滚动件或滚子,以消除一边的游隙,设置的一组滚动件或滚子能降低成本,且配合起来更加稳定。
33.转轴低速旋转时,由于一边的滚动件或滚子与两侧的部件是没有游隙的,滚动件或滚子很紧,使转轴不易晃动。
34.转轴高速旋转时,滚动件或滚子两侧的部件会应滚动而发热膨胀,由于滚动件或滚子与两侧部件的游隙消除是通过单向磁吸器对转轴向一侧吸附完成的,滚动件或滚子与两侧部件的配合能得到释放,滚动件或滚子不至于卡的过紧,转轴转动也会顺滑。
附图说明
35.以下将结合附图和优选实施例来对本实用新型进行进一步详细描述,但是本领域技术人员将领会的是,这些附图仅是出于说明背景技术和解释优选实施例的目的而绘制的,并且因此不应当作为对本实用新型范围的限制。此外,除非特别指出,附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示,并且附图也并非一定按比例绘制。
36.图1为实施例一电主轴的整体剖切图;
37.图2为实施例一图1的a处局部放大图;
38.图3为实施例一中轴承的整体平面图;
39.图4为实施例一中单向磁吸器对转轴施以径向的磁吸力时的使用状态图;
40.图5为实施例二中单向磁吸器对转轴施以径向的磁吸力时的使用状态图;
41.图6为实施例三中单向磁吸器对转轴施以径向的磁吸力时的使用状态图;
42.图7为实施例四中单向磁吸器对转轴施以径向的磁吸力时的使用状态图。
43.图中:1、转轴;2、电主轴机壳;3、端盖;4、单向磁吸器;5、受吸部件;6、绝磁层;7、轴承;8、外圈;9、滚子;10、内圈;11、定子;12、转子;13、游隙;14、滚动件。
具体实施方式
44.以下将参考附图来详细描述本实用新型的优选实施例。本领域中的技术人员将领会的是,这些描述仅为描述性的、示例性的,并且不应被解释为限定了本实用新型的保护范围。
45.应注意到:相似的标号在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中可能不再对其进行进一步定义和解释。
46.在本实用新型的描述中,需要说明的是,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,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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或元件必
须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
47.实施例一
48.图1-图4所示,电主轴是电机的一种结构,电主轴包括电主轴机壳2和转轴1,转轴1安装在电主轴机壳2内,且转轴1的端部从电主轴机壳2穿出。电主轴机壳2内设有定子11,转轴1上设有转子12。
49.转轴1的一端上套设有一个轴承7,轴承7作为转轴1的支撑,本专利是为了消除轴承7的游隙13而设置的。游隙13是轴承7的滚子9与轴承7的内外圈之间的间隙,如果轴承7具有游隙13,则游隙13会使转轴1在转动时具有振动的空间,从而导致转轴1不稳定,转轴1的轴心出现偏摆。
50.轴承7的内圈10套在转轴1上,轴承7的外圈8固定在电主轴机壳2上,轴承7的滚子9与轴承7的内外圈之间具有用于转轴1自主调整的游隙13。轴承7的安装与现有的技术相同。
51.电主轴上设有一个与转轴1相配合的单向磁吸器4,单向磁吸器4与电主轴机壳2相对固定。单向磁吸器4设在与转轴1的端部相对的位置,单向磁吸器4与上述轴承7设在同一端。
52.单向磁吸器4具有磁力,单向磁吸器4对转轴1施以磁吸力将转轴1以径向的方向向一侧吸附,单向磁吸器4与转轴1为无接触施力。设磁吸力为f。
53.图3、图4所示,单向磁吸器4位于转轴1周向侧壁的左侧,单向磁吸器4对转轴1施以磁吸力后,将转轴1向左侧吸附,使转轴1向左侧偏移,在此过程中,转轴1推挤轴承7的内圈10向左侧偏移,以使轴承7的内圈10将左侧的滚子9压在轴承7的外圈8上,消除轴承7左侧的滚子9与轴承7内外圈之间的游隙13。单向磁吸器4对转轴1向左侧的磁吸力使套在转轴1上的轴承7内圈10始终将左侧的滚子9压在轴承7的外圈8上,使转轴1转动时不会出现振动。
54.在单向磁吸器4对转轴1施加向左侧的磁吸力后,轴承7左侧的滚子9与轴承7内外圈之间通过挤压消除了游隙13,而右侧则加大了游隙13宽度,但是起作用的部位始终是消除游隙13的左侧滚子9,右侧的滚子9不会影响轴承7的转动,这样就减小了转轴1晃动的可能性,从而完成自主调节。通过一个轴承7来消除转轴1端部的晃动,成本更低,结构更稳定。上述的游隙13仅有几丝的程度。
55.上述转轴1受磁吸力吸附向一侧偏移时,转轴1与电主轴机壳2之间具有供转轴1偏移的间隙,使转轴1能够完成上述挤压轴承7内圈10的偏移。
56.当高速转动时,轴承7内外圈会发热膨胀,由于单向磁吸器4对转轴1为无接触的施力,轴承7内圈10的偏移量会发生改变,即释放出左侧滚子9的空间,虽然左侧滚子9还是和轴承7内外圈之间没有游隙13,但是右侧的滚子9和轴承7内外圈之间的游隙13会变小。所以左侧的滚子9还是很顺滑,旋转时不会卡涩,从而保证转轴1的顺滑转动。
57.另外,转轴1上设有与单向磁吸器4磁吸配合的受吸部件5,受吸部件5固定连接在转轴1上,单向磁吸器4对受吸部件5施以磁吸力,使受吸部件5带着转轴1以径向的方向向左侧偏移与单向磁吸器4吸附,单向磁吸器4对受吸部件5为无接触施力。
58.优选的,受吸部件5为套在转轴1上的一圈环形部件,环形部件与转轴1紧配套接以限制环形部件相对转轴1轴向的位移,受吸部件5处于正对单向磁吸器4的位置,单向磁吸器4对受吸部件5施以磁吸力将受吸部件5向左侧吸附。
59.针对受吸部件5的结构,受吸部件5可以为具有磁力的结构,或者也可以为能被磁化的金属结构。当受吸部件5为具有磁力的结构时,受吸部件5为套在转轴1上的一圈永磁体,单向磁吸器4与受吸部件5相互磁吸施力;当受吸部件5为能被磁化的金属结构时,例如铁、钴、镍以及其合金,单向磁吸器4的磁力将受吸部件5磁化,使单向磁吸器4能对受吸部件5施以磁吸力将受吸部件5向左侧吸附。
60.针对单向磁吸器4,具有如下几种结构,但不局限于以下几种情况。
61.一、单向磁吸器4包括永磁体,该永磁体的磁力对转轴1向单侧磁吸。
62.二、单向磁吸器4包括电磁铁,该电磁铁的磁力对转轴1向单侧磁吸。
63.另外,电磁铁与控制器电连接,电主轴上设有转速传感器,转速传感器与控制器电连接,转速传感器用于感知转轴1的转速,当转轴1旋转时,控制器自动的打开电磁铁。
64.电主轴机壳2包括设在两端上的端盖3,单向磁吸器4能固定在电主轴机壳2的内壁上,也能固定在端盖3上。
65.当单向磁吸器4固定连接在端盖3上时,由于端盖3是可拆卸的,这样便于单向磁吸器4的安装固定。
66.为了防止转轴1受磁力磁化后吸附金属碎屑,在受吸部件5和转轴1之间设置绝磁层6,绝磁层6间隔在受吸部件5和转轴1之间,将磁力隔绝。避免磁力将转轴1磁化后转轴1吸附金属碎屑对转动产生影响。绝磁层6可为隔绝磁性的材料制成,例如含80%的镍合金mumetai。
67.为了保证转轴1的稳定性,上述轴承7和单向磁吸器4组成用于转轴1自主调节的调节组件,调节组件设有两组,两组调节组件分别设在转轴1的两端,两组轴承7支撑在转轴1的两端确保转轴1两端旋转的顺滑与稳定,避免转轴1的两端发生偏摆,两单向磁吸器4设在转轴1的同侧。
68.针对上述单向磁吸器4的施力结构还可以:单向磁吸器4也能直接对转轴1施以磁吸力用于吸附转轴1,无需通过转轴1上设有的受吸部件5。
69.实施例二
70.图5所示,电主轴是电机的一种结构,电主轴包括电主轴机壳2和转轴1,转轴1安装在电主轴机壳2内,且转轴1的端部从电主轴机壳2穿出。电主轴机壳2内设有定子11,转轴1上设有转子12。
71.转轴1的一端上套设有一个轴承7,轴承7为无内圈轴承,轴承7仅具有外圈8、滚子9以及用于承载滚子9的保持架,轴承7作为转轴1的支撑,本专利是为了消除滚子9与外圈8和转轴1之间的游隙13而设置的。游隙13是轴承7的滚子9与轴承7的外圈8、以及轴承7的滚子9与转轴1之间的间隙,如果滚子9、外圈8和转轴1之间具有游隙13,则游隙13会使转轴1在转动时具有振动的空间,从而导致转轴1不稳定,转轴1的轴心出现偏摆。
72.轴承7的外圈8固定在电主轴机壳2上,轴承7的滚子9与轴承7的外圈8和转轴1之间具有用于转轴1自主调整的游隙13。轴承7的安装与现有的技术中无内圈10轴承7相同。
73.电主轴上设有一个与转轴1相配合的单向磁吸器4,单向磁吸器4与电主轴机壳2相对固定。单向磁吸器4设在与转轴1的端部相对的位置,单向磁吸器4与上述轴承7设在同一端。
74.单向磁吸器4具有磁力,单向磁吸器4对转轴1施以磁吸力将转轴1以径向的方向向
一侧吸附,单向磁吸器4与转轴1为无接触施力。设磁吸力为f。
75.单向磁吸器4位于转轴1周向侧壁的左侧,单向磁吸器4对转轴1施以磁吸力后,将转轴1向左侧吸附,使转轴1向左侧偏移,在此过程中,转轴1向左侧推移位于转轴1左侧的轴承7的滚子9,转轴1将轴承7左边的滚子9压在外圈8上,以消除轴承7左边的滚子9与外圈8和转轴1之间的游隙13。单向磁吸器4对转轴1向左侧的磁吸力使转轴1始终将左侧的滚子9压在轴承7的外圈8上,使转轴1转动时不会出现振动。
76.在单向磁吸器4对转轴1施加向左侧的磁吸力后,轴承7左侧的滚子9与轴承7的外圈8和转轴1之间通过挤压消除了游隙13,而右侧则加大了游隙13宽度,但是起作用的部位始终是消除游隙13的左侧滚子9,右侧的滚子9不会影响轴承7的转动,这样就减小了转轴1晃动的可能性,从而完成自主调节。通过一个轴承7来消除转轴1端部的晃动,成本更低,结构更稳定。上述的游隙13仅有几丝的程度。
77.上述转轴1受磁吸力吸附向一侧偏移时,转轴1与电主轴机壳2之间具有供转轴1偏移的间隙,使转轴1能够完成上述挤压轴承7滚子9的偏移。
78.当高速转动时,轴承7的外圈8和转轴1会发热膨胀,由于单向磁吸器4对转轴1为无接触的施力,转轴1的偏移量会发生改变,即释放出左侧滚子9的空间,虽然左侧滚子9还是和轴承7的外圈8以及转轴1之间没有游隙13,但是右侧的滚子9和轴承7的外圈8以及转轴1的游隙13会变小。所以左侧的滚子9还是很顺滑,旋转时不会卡涩,从而保证转轴1的顺滑转动。
79.另外,转轴1上设有与单向磁吸器4磁吸配合的受吸部件5,受吸部件5固定连接在转轴1上,单向磁吸器4对受吸部件5施以磁吸力,使受吸部件5带着转轴1以径向的方向向左侧偏移与单向磁吸器4吸附,单向磁吸器4对受吸部件5为无接触施力。
80.优选的,受吸部件5为套在转轴1上的一圈环形部件,环形部件与转轴1紧配套接以限制环形部件相对转轴1轴向的位移,受吸部件5处于正对单向磁吸器4的位置,单向磁吸器4对受吸部件5施以磁吸力将受吸部件5向左侧吸附。
81.针对受吸部件5的结构,受吸部件5可以为具有磁力的结构,或者也可以为能被磁化的金属结构。当受吸部件5为具有磁力的结构时,受吸部件5为套在转轴1上的一圈永磁体,单向磁吸器4与受吸部件5相互磁吸施力;当受吸部件5为能被磁化的金属结构时,例如铁、钴、镍以及其合金,单向磁吸器4的磁力将受吸部件5磁化,使单向磁吸器4能对受吸部件5施以磁吸力将受吸部件5向左侧吸附。
82.针对单向磁吸器4,具有如下几种结构,但不局限于以下几种情况。
83.一、单向磁吸器4包括永磁体,该永磁体的磁力对转轴1向单侧磁吸。
84.二、单向磁吸器4包括电磁铁,该电磁铁的磁力对转轴1向单侧磁吸。
85.另外,电磁铁与控制器电连接,电主轴上设有转速传感器,转速传感器与控制器电连接,转速传感器用于感知转轴1的转速,当转轴1旋转时,控制器自动的打开电磁铁。
86.电主轴机壳2包括设在两端上的端盖3,单向磁吸器4能固定在电主轴机壳2的内壁上,也能固定在端盖3上。
87.当单向磁吸器4固定连接在端盖3上时,由于端盖3是可拆卸的,这样便于单向磁吸器4的安装固定。
88.为了防止转轴1受磁力磁化后吸附金属碎屑,在受吸部件5和转轴1之间设置绝磁
层6,绝磁层6间隔在受吸部件5和转轴1之间,将磁力隔绝。避免磁力将转轴1磁化后转轴1吸附金属碎屑对转动产生影响。绝磁层6可为隔绝磁性的材料制成,例如含80%的镍合金mumetai。
89.为了保证转轴1的稳定性,上述轴承7和单向磁吸器4组成用于转轴1自主调节的调节组件,调节组件设有两组,两组调节组件分别设在转轴1的两端,两组轴承7支撑在转轴1的两端确保转轴1两端旋转的顺滑与稳定,避免转轴1的两端发生偏摆,两单向磁吸器4设在转轴1的同侧。
90.针对上述单向磁吸器4的施力结构还可以:单向磁吸器4也能直接对转轴1施以磁吸力用于吸附转轴1,无需通过转轴1上设有的受吸部件5。
91.本实施例与实施例一不同之处仅在于轴承7的结构,其他结构均相同。
92.实施例三
93.图6所示,电主轴是电机的一种结构,电主轴包括电主轴机壳2和转轴1,转轴1安装在电主轴机壳2内,且转轴1的端部从电主轴机壳2穿出。电主轴机壳2内设有定子11,转轴1上设有转子12。
94.转轴1的一端上套设有一个轴承7,轴承7为无外圈轴承,轴承7仅具有内圈10、滚子9以及用于承载滚子9的保持架,轴承7作为转轴1的支撑,本专利是为了消除轴承7的滚子9与轴承7的内圈10和电主轴机壳2之间的游隙13而设置的。游隙13是轴承7的滚子9与轴承7的内圈10和电主轴机壳2之间的间隙,如果轴承7的滚子9与轴承7的内圈10和电主轴机壳2之间具有游隙13,则游隙13会使转轴1在转动时具有振动的空间,从而导致转轴1不稳定,转轴1的轴心出现偏摆。
95.轴承7的内圈10套在转轴1上,轴承7的滚子9与轴承7的内圈10和电主轴机壳2之间具有用于转轴1自主调整的游隙13。轴承7的安装与现有的技术中无外圈轴承相同。
96.电主轴上设有一个与转轴1相配合的单向磁吸器4,单向磁吸器4与电主轴机壳2相对固定。单向磁吸器4设在与转轴1的端部相对的位置,单向磁吸器4与上述轴承7设在同一端。
97.单向磁吸器4具有磁力,单向磁吸器4对转轴1施以磁吸力将转轴1以径向的方向向一侧吸附,单向磁吸器4与转轴1为无接触施力。设磁吸力为f。
98.单向磁吸器4位于转轴1周向侧壁的左侧,单向磁吸器4对转轴1施以磁吸力后,将转轴1向左侧吸附,使转轴1向左侧偏移,在此过程中,转轴1推挤轴承7的内圈10向左侧偏移,以使轴承7的内圈10将左侧的滚子9压在电主轴机壳2上,消除轴承7左侧的滚子9与轴承7的内圈10以及电主轴机壳2之间的游隙13。单向磁吸器4对转轴1向左侧的磁吸力使套在转轴1上的轴承7内圈10始终将左侧的滚子9压在电主轴机壳2上,使转轴1转动时不会出现振动。
99.在单向磁吸器4对转轴1施加向左侧的磁吸力后,轴承7左侧的滚子9与轴承7的内圈10以及电主轴机壳2之间通过挤压消除了游隙13,而右侧则加大了游隙13宽度,但是起作用的部位始终是消除游隙13的左侧滚子9,右侧的滚子9不会影响轴承7的转动,这样就减小了转轴1晃动的可能性,从而完成自主调节。通过一个轴承7来消除转轴1端部的晃动,成本更低,结构更稳定。上述的游隙13仅有几丝的程度。
100.上述转轴1受磁吸力吸附向一侧偏移时,转轴1与电主轴机壳2之间具有供转轴1偏
移的间隙,使转轴1能够完成上述挤压轴承7内圈10的偏移。
101.当高速转动时,轴承7内圈10和电主轴机壳2会发热膨胀,由于单向磁吸器4对转轴1为无接触的施力,轴承7内圈10的偏移量会发生改变,即释放出左侧滚子9的空间,虽然左侧滚子9还是和轴承7内圈10以及电主轴机壳2之间没有游隙13,但是右侧的滚子9和轴承7内圈10以及电主轴机壳2之间的游隙13会变小。所以左侧的滚子9还是很顺滑,旋转时不会卡涩,从而保证转轴1的顺滑转动。
102.另外,转轴1上设有与单向磁吸器4磁吸配合的受吸部件5,受吸部件5固定连接在转轴1上,单向磁吸器4对受吸部件5施以磁吸力,使受吸部件5带着转轴1以径向的方向向左侧偏移与单向磁吸器4吸附,单向磁吸器4对受吸部件5为无接触施力。
103.优选的,受吸部件5为套在转轴1上的一圈环形部件,环形部件与转轴1紧配套接以限制环形部件相对转轴1轴向的位移,受吸部件5处于正对单向磁吸器4的位置,单向磁吸器4对受吸部件5施以磁吸力将受吸部件5向左侧吸附。
104.针对受吸部件5的结构,受吸部件5可以为具有磁力的结构,或者也可以为能被磁化的金属结构。当受吸部件5为具有磁力的结构时,受吸部件5为套在转轴1上的一圈永磁体,单向磁吸器4与受吸部件5相互磁吸施力;当受吸部件5为能被磁化的金属结构时,例如铁、钴、镍以及其合金,单向磁吸器4的磁力将受吸部件5磁化,使单向磁吸器4能对受吸部件5施以磁吸力将受吸部件5向左侧吸附。
105.针对单向磁吸器4,具有如下几种结构,但不局限于以下几种情况。
106.一、单向磁吸器4包括永磁体,该永磁体的磁力对转轴1向单侧磁吸。
107.二、单向磁吸器4包括电磁铁,该电磁铁的磁力对转轴1向单侧磁吸。
108.另外,电磁铁与控制器电连接,电主轴上设有转速传感器,转速传感器与控制器电连接,转速传感器用于感知转轴1的转速,当转轴1旋转时,控制器自动的打开电磁铁。
109.电主轴机壳2包括设在两端上的端盖3,单向磁吸器4能固定在电主轴机壳2的内壁上,也能固定在端盖3上。
110.当单向磁吸器4固定连接在端盖3上时,由于端盖3是可拆卸的,这样便于单向磁吸器4的安装固定。
111.为了防止转轴1受磁力磁化后吸附金属碎屑,在受吸部件5和转轴1之间设置绝磁层6,绝磁层6间隔在受吸部件5和转轴1之间,将磁力隔绝。避免磁力将转轴1磁化后转轴1吸附金属碎屑对转动产生影响。绝磁层6可为隔绝磁性的材料制成,例如含80%的镍合金mumetai。
112.为了保证转轴1的稳定性,上述轴承7和单向磁吸器4组成用于转轴1自主调节的调节组件,调节组件设有两组,两组调节组件分别设在转轴1的两端,两组轴承7支撑在转轴1的两端确保转轴1两端旋转的顺滑与稳定,避免转轴1的两端发生偏摆,两单向磁吸器4设在转轴1的同侧。
113.针对上述单向磁吸器4的施力结构还可以:单向磁吸器4也能直接对转轴1施以磁吸力用于吸附转轴1,无需通过转轴1上设有的受吸部件5。
114.本实施例与实施例一不同之处仅在于轴承7的结构,其他结构均相同。
115.实施例四
116.图7所示,电主轴是电机的一种结构,电主轴包括电主轴机壳2和转轴1,转轴1安装
在电主轴机壳2内,且转轴1的端部从电主轴机壳2穿出。电主轴机壳2内设有定子11,转轴1上设有转子12。
117.转轴1和电主轴机壳2之间具有间隙,间隙内具有若干滚动件14用于支撑转轴1和电主轴机壳2,若干滚动件14均匀设置在转轴1和电主轴机壳2之间,滚动件14作为转轴1的支撑,本专利是为了消除滚动件14与转轴1和电主轴机壳2之间的游隙13而设置的。游隙13是滚动件14与转轴1和电主轴机壳2之间的间隙,如果滚动件14与转轴1和电主轴机壳2之间具有游隙13,则游隙13会使转轴1在转动时具有振动的空间,从而导致转轴1不稳定,转轴1的轴心出现偏摆。
118.优选的,若干滚动件14为轴承7的滚子9,轴承7的滚子9设置在轴承7的保持架上,轴承7的滚子9设在转轴1和电主轴机壳2之间用于支撑转轴1,滚动件14与转轴1和电主轴机壳2之间具有径向的游隙13。滚动件14的安装与现有的技术中轴承7的滚子9相同。
119.电主轴上设有一个与转轴1相配合的单向磁吸器4,单向磁吸器4与电主轴机壳2相对固定。单向磁吸器4设在与转轴1的端部相对的位置,单向磁吸器4与上述滚动件14设在同一端。
120.单向磁吸器4具有磁力,单向磁吸器4对转轴1施以磁吸力将转轴1以径向的方向向一侧吸附,单向磁吸器4与转轴1为无接触施力。设磁吸力为f。
121.单向磁吸器4位于转轴1周向侧壁的左侧,单向磁吸器4对转轴1施以磁吸力后,将转轴1向左侧吸附,使转轴1向左侧偏移,在此过程中,转轴1向左侧推移位于左边的滚动件14,转轴1将左边的滚动件14压在电主轴机壳2上,以消除左边的滚动件14与转轴1和电主轴机壳2之间的游隙13。单向磁吸器4对转轴1向左侧的磁吸力使转轴1始终将左边的滚动件14压在电主轴机壳2上,使转轴1转动时不会出现振动。
122.在单向磁吸器4对转轴1施加向左侧的磁吸力后,转轴1左侧的滚动件14与转轴1和电主轴机壳2之间通过挤压消除了游隙13,而右侧则加大了游隙13宽度,但是起作用的部位始终是消除游隙13的左侧滚动件14,右侧的滚动件14不会影响滚动件14对转轴1转动的支撑,这样就减小了转轴1晃动的可能性,从而完成自主调节。通过一组滚动件14来消除转轴1端部的晃动,成本更低,结构更稳定。上述的游隙13仅有几丝的程度。
123.上述转轴1受磁吸力吸附向一侧偏移时,转轴1与电主轴机壳2之间具有供转轴1偏移的间隙,使转轴1能够完成上述挤压滚动件14的偏移。
124.当高速转动时,转轴1和电主轴机壳2会发热膨胀,由于单向磁吸器4对转轴1为无接触的施力,转轴1的偏移量会发生改变,即释放出左侧滚动件14的空间,虽然左侧滚动件14还是和转轴1以及电主轴机壳2之间没有游隙13,但是右侧的滚动件14和转轴1以及电主轴机壳2之间的游隙13会变小。所以左侧的滚动件14还是很顺滑,旋转时不会卡涩,从而保证转轴1的顺滑转动。
125.另外,转轴1上设有与单向磁吸器4磁吸配合的受吸部件5,受吸部件5固定连接在转轴1上,单向磁吸器4对受吸部件5施以磁吸力,使受吸部件5带着转轴1以径向的方向向左侧偏移与单向磁吸器4吸附,单向磁吸器4对受吸部件5为无接触施力。
126.优选的,受吸部件5为套在转轴1上的一圈环形部件,环形部件与转轴1紧配套接以限制环形部件相对转轴1轴向的位移,受吸部件5处于正对单向磁吸器4的位置,单向磁吸器4对受吸部件5施以磁吸力将受吸部件5向左侧吸附。
127.针对受吸部件5的结构,受吸部件5可以为具有磁力的结构,或者也可以为能被磁化的金属结构。当受吸部件5为具有磁力的结构时,受吸部件5为套在转轴1上的一圈永磁体,单向磁吸器4与受吸部件5相互磁吸施力;当受吸部件5为能被磁化的金属结构时,例如铁、钴、镍以及其合金,单向磁吸器4的磁力将受吸部件5磁化,使单向磁吸器4能对受吸部件5施以磁吸力将受吸部件5向左侧吸附。
128.针对单向磁吸器4,具有如下几种结构,但不局限于以下几种情况。
129.一、单向磁吸器4包括永磁体,该永磁体的磁力对转轴1向单侧磁吸。
130.二、单向磁吸器4包括电磁铁,该电磁铁的磁力对转轴1向单侧磁吸。
131.另外,电磁铁与控制器电连接,电主轴上设有转速传感器,转速传感器与控制器电连接,转速传感器用于感知转轴1的转速,当转轴1旋转时,控制器自动的打开电磁铁。
132.电主轴机壳2包括设在两端上的端盖3,单向磁吸器4能固定在电主轴机壳2的内壁上,也能固定在端盖3上。
133.当单向磁吸器4固定连接在端盖3上时,由于端盖3是可拆卸的,这样便于单向磁吸器4的安装固定。
134.为了防止转轴1受磁力磁化后吸附金属碎屑,在受吸部件5和转轴1之间设置绝磁层6,绝磁层6间隔在受吸部件5和转轴1之间,将磁力隔绝。避免磁力将转轴1磁化后转轴1吸附金属碎屑对转动产生影响。绝磁层6可为隔绝磁性的材料制成,例如含80%的镍合金mumetai。
135.为了保证转轴1的稳定性,上述轴承7和单向磁吸器4组成用于转轴1自主调节的调节组件,调节组件设有两组,两组调节组件分别设在转轴1的两端,两组轴承7支撑在转轴1的两端确保转轴1两端旋转的顺滑与稳定,避免转轴1的两端发生偏摆,两单向磁吸器4设在转轴1的同侧。
136.针对上述单向磁吸器4的施力结构还可以:单向磁吸器4也能直接对转轴1施以磁吸力用于吸附转轴1,无需通过转轴1上设有的受吸部件5。
137.本实施例与实施例一不同之处仅在于滚动件14的结构,其他结构均相同。
138.以上对本实用新型所提供的能自主调节的电主轴转轴结构进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型及核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
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