[发明专利]一种静压轴承与滚动轴承混合支承的大尺寸端面加工电主轴

说明书

技术领域

本发明涉及一种静压轴承与滚动轴承混合支承的大尺寸端面加工电主轴，属于制造装备领域。

背景技术

传统的电主轴转子支承方式主要有滚动轴承和滑动轴承。液体静压滑动轴承具有承载能力大，刚度高，低速时摩擦低、轴承发热量小，寿命长，且抗冲击能力强等特点，但是供油系统较为复杂，轴承制造精度要求相对较高，不适宜大批量生产，一般适用于较大规格或高精度机床主轴。

滚动轴承已标准化，具有优良的互换性和通用性，但在高速、重载荷条件下工作时，轴承摩擦磨损严重，寿命较短，且大尺寸、高精度滚动轴承精度难以保证，目前尚未完全国产化。因此滚动轴承一般适用于较小尺寸机床主轴。

大尺寸端面加工电主轴为机床领域所急需，如果该主轴采用液体静压滑动轴承全支承，因轴瓦依赖于研磨工序，工作量大，制造成本高，难以实现批量化生产；如采用滚动轴承支承，由于大尺寸端面磨削，砂轮的端部跳动难以控制在理想的范围内，加之大尺寸、高精度的滚动轴承进口成本高，因此采用纯滚动轴承支承也是不能满足要求的。

发明内容

技术问题： 本发明设计了一种静压轴承与滚动轴承混合支承的大尺寸端面加工电主轴，在获得大轴向承载能力的同时，又避免了采用静压轴承全支承的高

精度制造，降低了加工成本，延长了滚动轴承的寿命等。

技术方案：本发明的静压滑动轴承和滚动轴承混合支承的大尺寸端面加工电主轴包括：旋转轴、双列圆柱滚子轴承、挤压油膜阻尼器、调心球轴承、第一静压止推轴承、第一静压止推轴承、止推盘、转子、电机外壳、上外壳；其特征在于：旋转轴为阶梯轴，调心球轴承安装在旋转轴的下部，且调心球轴承的外圈与电机外壳采用间隙配合；

双列圆柱滚子轴承安装在旋转轴的上端，挤压油膜阻尼器安装在双列圆柱滚子轴承的外部，双列圆柱滚子轴承与挤压油膜阻尼器为间隙配合；

电机外壳下端装有第一静压止推轴承、第一静压止推轴承，止推盘过盈安装在转子上，转子安装在旋转轴的最下端，第一静压止推轴承、第一静压止推轴承分别位于止推盘的上、下两面，由第一静压止推轴承、第一静压止推轴承提供电主轴的轴向承载力和刚度；

    转子套安装在旋转轴的中部，电机转子安装在转子套上，冷却水套和电机定子安装在电机转子外的电机外壳内，电机外壳上设有电机冷却水入口和冷却水出

口。

有益效果：如图1所示，从静压滑动轴承润滑油入口通入高压润滑油，高压油进入闭式止推滑动轴承油膜间隙内后将建立承载压力油膜，止推盘在压力油膜作用下向上抬起，由于旋转轴和止推盘的制造误差，旋转轴在向上运动的同时将会发生小幅回转。主轴下端的调心球轴承起到球铰用，轴承外圈与套筒为间隙配合。旋转轴上端的双列圆柱滚子轴承安装在挤压油膜阻尼器内，从挤压油膜阻尼器润滑油入口通入低压滑油，阻尼器外侧设有密封圈用于阻止润滑油端泄，主轴转子涡动时，挤压油膜阻尼器油膜将提供一定的刚度和阻尼，降低由主轴和轴承制造误差，给双列圆柱滚子轴承和调心球轴承带来的附加载荷，延长滚动轴承的使用寿命。

附图说明

图1 是静压滑动轴承和滚动轴承混合支承的电主轴结构示意图。

其中包括：端盖1、销2、润滑油入口3、上外壳4、电机冷却水入口5、旋转轴6、电机外壳7、润滑油入口8、第一静压止推轴承9、第二静压止推轴承10、润滑油入口11、砂轮座12、磨削砂轮13、转子14、轴承盖15、止推盘16、

小孔节流器17、调心球轴承18、冷却水出口19、冷却水套20、电机定子21、电机转子22、转子套23、润滑油出口24、双列圆柱滚子轴承25、第一销孔26、挤压油膜阻尼器27、螺母28、螺钉29、螺钉30、螺钉31、第二销孔32。

具体实施方式