利用离心力进行轴承预紧力自动调整装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及主轴轴承预紧力自动调整的技术。
【背景技术】
[0002]新一代高速主轴的工况特点是低速大转矩和高速大功率，在低速时，切削量大，需要的较大的切削力，为了抵抗受迫振动，提高加工精度，需要较大的预紧力作用于轴承，提高轴承的刚度;高速时，由于转速较大，轴承温升较高，为了提高轴承的使用寿命需要降低预紧力。
[0003]目前应用到高速轴上预紧的方式主要是定压预紧。但是，对于低速段，预紧力偏小，系统抵抗受迫振动与自激振动能力较弱，往往表现出工件已加工表面残留的振纹较大；对于高速段，预紧力又偏大，轴承温升偏高，制约了主轴高速化，缩短了轴承的使用寿命，降低主轴回转精度。
[0004]国内外也有一部分学者，对轴承的实时调整进行了研究，主要是利用液压作动器、压电陶瓷作动器和电磁作动器通过辅助轴承和弹性元件来进行调整，这些调整方法都需要在外部加额外的控制系统，比如液压作动器需要电磁阀，压电陶瓷作动器和电磁作动器都是利用电流进行控制，需要额外的电流装置，这使结构复杂，生产该装置的成本较高，在主轴中所占的空间较大。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是高速主轴低速运转时，给轴承提供大的预紧力，高速主轴高速运转时，给轴承提供小的预紧力，随着转速适时调节;并且结构简单，在主轴中所占的空间较小。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案如下:一种利用离心力进行轴承预紧力自动调整装置，包括主轴外壳1、前轴承2、外隔圈3、内隔圈4、主轴5、挡圈9、锁紧螺母10，其特征在于:还包括一个用于轴承预紧力调节的离心装置。
[0007]其中，所述的离心装置由弹力环7和离心质量块8组成。离心质量块8的外表面和弹力环7中间的内表面紧密接触，弹力环7的左端与后轴承6的内圈接触，随着转速的增加，离心质量块8产生离心力作用于弹力环7的中间部位，使弹力环两端产生轴向变形，调整轴承的预紧力。
[0008]其中，所述的离心质量块8有三个，间隔120°均匀分布，组成一个圆环。
[0009]本实用新型取得的有益效果是:1:本装置利用离心质量块8高速旋转时的离心力使弹力环7产生轴向变形，对轴承的预紧力进行实时调整。2:本装置不需要控制系统、辅助轴承和弹性元件等，使本装置的结构简单，在主轴上占的空间较小。
【附图说明】
[0010]图1是高速主轴装配图；图2是图1中离心装置的剖视图；图中标记:1_主轴外壳，2-前轴承，3-外隔圈，4-内隔圈，5-主轴，6-后轴承，7-弹力环，8-尚心质量块，9-挡圈，I O-锁紧螺母。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方法。
[0012]图1所示利用离心力进行轴承预紧力自动调整装置:包括主轴外壳1、前轴承2、外隔圈3、内隔圈4、主轴5、后轴承6、弹力环7、离心质量块8、挡圈9、锁紧螺母10。主轴外壳I的左端向内收敛抵于前轴承2的外圈，前轴承2和后轴承6内外圈之间分别安装有不同长度的内隔圈4和外隔圈3，弹力环7的左端抵于后轴承6的内圈，右端抵于挡圈9的左侧，挡圈9与锁紧螺母10相接触。
[0013]图2给出了离心装置的剖视图。离心装置由弹力环7和离心质量块8两部分组成，其中，离心质量块8有三个，均匀分布，在主轴5上组成一个圆环，其外表面和弹力环7的中间内表面紧密接触。
[0014]在装配过程中，由锁紧螺母10锁紧挡圈9推动弹力环7轴向移动对轴承施加初始预紧力;工作时，离心质量块8产生的离心力作用于弹力环7使其产生轴向收缩变形，导致锁紧螺母10对轴承所施加的预紧力随着转速的增加而减小；当主轴5停止旋转时，离心质量块8的离心力消失，弹力环7的轴向变形消失，轴承的预紧力恢复到初始预紧力。
[0015]以上所述，仅为本实用新型最佳的【具体实施方式】，但本实用新型保护的范围并不局限如此，任何技术人员对个别部件进行的改进或等同变换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种利用离心力进行轴承预紧力自动调整装置，包括主轴外壳(I)、前轴承(2)、外隔圈(3)、内隔圈(4)、主轴(5)、挡圈(9)、锁紧螺母(10)，其特征在于:还包括一个用于轴承预紧力调节的离心装置。2.如权利要求1所述的利用离心力进行轴承预紧力自动调整装置，其特征在于:所述的离心装置是由弹力环(7)、离心质量块(8)组成。3.如权利要求2所述的利用离心力进行轴承预紧力自动调整装置，其特征在于:所述的离心质量块(8)在主轴(5)上沿周向均匀分布。4.如权利要求2所述的利用离心力进行轴承预紧力自动调整装置，其特征在于:所述弹力环(7)的中部内表面与离心质量块(8)的外表面紧密接触。
【专利摘要】本实用新型公开了一种利用离心力进行轴承预紧力自动调整装置，其包括：弹力环(7)、离心质量块(8)、挡圈(9)、锁紧螺母(10)，其中，离心质量块(8)的外表面紧贴于弹力环(7)的内表面，挡圈(9)位于弹力环(7)的右端，锁紧螺母(10)位于挡圈(9)的右边。装配时，由锁紧螺母(10)锁紧挡圈(9)推动弹力环(7)轴向移动对轴承施加初始预紧力；工作时，离心质量块(8)产生的离心力作用于弹力环(7)使其产生轴向变形，导致锁紧螺母(10)对轴承所施加的预紧力随着转速的改变而改变。本装置实现了轴承预紧力的实时调节，满足不同工况下旋转机构对轴承所需的刚度，旋转精度和寿命的要求。
【IPC分类】F16C35/063
【公开号】CN205173251
【申请号】CN201520897214
【发明人】李金良, 杨林林, 郑杰锋, 马亚雄, 胡伟
【申请人】燕山大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年11月12日