[发明专利]一种适用于精密机床主轴轴承预紧的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于轴承的预紧装置，更特别地说，是指一种适用于精密机床主轴轴承预紧的装置。

背景技术

为了提高精密机床主轴的精度和动态特性，通常需要对轴承进行预紧。如图1所示的双侧薄壁端面结构的轴承预紧装置，该装置会因薄壁油腔变形使主轴轴向刚度降低。主轴1从一端至另一端顺次穿过端盖7、压紧环9、B轴承8、轴套5、A轴承4、垫片2A和锁紧螺母2；主轴1与箱体座3之间安装有轴承预紧装置，所述的轴承预紧装置包括有A环形油腔11、B环形油腔12、A轴承4、B轴承8、轴套5、垫圈6。

在图1、图1A中，高精密机床的主轴1进行着高速的运转，为了保证主轴1的动态特性，会向套接在主轴1上的A轴承4和B轴承8供给压力油。从外部引入的压力油沿第一进油通道3A进入A环形油腔11的油腔室11E和B环形油腔12的油腔室12E，所述第一进油通道3A设置在箱体座3上，第一进油通道3A与第二进油通道12D导通，第二进油通道12D设置在B环形油腔12的外环体12C上。为了实现A环形油腔11与B环形油腔12之间的密封，在A环形油腔11与B环形油腔12接触处套接有密封圈13。

A环形油腔11的外环体11C与箱体座3的内壁过盈配合，A环形油腔11的内环体11B与垫圈6的一端过盈配合，A环形油腔11的底板11A与A轴承4的外圈4B过盈配合。

B环形油腔12的外环体12C与箱体座3的内壁过盈配合，B环形油腔12的内环体12B与垫圈6的另一端过盈配合，B环形油腔12的底板12A与B轴承8的外圈8B过盈配合。

所述A环形油腔11的底板11A为薄壁结构，在压力油的作用力下，使得薄壁（即底板11A）变形，从而形成B向轴向力，所述B向轴向力施加到A轴承4的外圈4B上，最终实现对A轴承4的预紧；

所述B环形油腔12的底板12A为薄壁结构，在压力油的作用力下，使得薄壁（即底板12A）变形，从而形成A向轴向力，所述A向轴向力施加到B轴承8的外圈8B上，最终实现对B轴承8的预紧。

如图1所示的双侧薄壁端面结构的轴承预紧装置，在同时受到A向轴向力和B向轴向力的作用下，高速运转的主轴1的轴向刚度相对较低。

发明内容

为了改善双侧薄壁端面结构的油腔造成的主轴轴向刚度较低缺陷，本发明设计了一种适用于精密机床主轴轴承预紧的装置。该装置采用油腔薄膜变形实现轴承预紧，是具有单侧薄壁端面变形的油腔结构，其简化了油腔结构，便于油腔加工、安装及密封。应用D环形油腔支座22替换B环形油腔12，且D环形油腔支座22的两个端面分别与B轴承8和箱体座3直接接触，当主轴1受到B向轴向力时，主轴1的轴向刚度不会因C环形油腔21的变形而削弱。

本发明的一种适用于精密机床主轴轴承预紧的装置，该装置包括有主轴（1）、锁紧螺母（2）、垫片（2A）、箱体座（3）、端盖（7）、压紧环（9）；其特征在于：还包括有改进的轴承预紧装置；

所述改进的轴承预紧装置包括有C环形油腔（21）、D环形油腔（22）、A轴承（4）、B轴承（8）、轴套（5）、第二垫圈（25）；

C环形油腔（21）上设有底板（21A）、内环体（21B）、外环体（21C），内环体（21B）与外环体（21C）之间油腔室（21E）；该油腔室（21E）用于存储压力油；

内环体（21B）的内壁与第二垫圈（25）的立柱（25B）的外壁配合，内环体（21B）的外壁与D环形油腔（22）的第一凸台体（22A）配合；

外环体（21C）的外壁与箱体座（3）的内壁配合，外环体（21C）的内壁与D环形油腔（22）的第一凸台体（22A）配合；

D环形油腔（22）上设有第一凸台体（22A）、第二凸台体（22B）、第三凸台体（22C）、连接段（22D）；

第一凸台体（22A）上设有凹槽，该凹槽用于放置第二密封圈（23）；第一凸台体（22A）上设有第三进油通道（22F），该第三进油通道（22F）与第二进油通道（22E）导通；第一凸台体（22A）与C环形油腔（21）的开口端通过第二密封圈（23）进行密封连接；

第二凸台体（22B）上设有第二进油通道（22E），该第二进油通道（22E）与第四进油通道（22G）和第三进油通道（22F）导通；且第二进油通道（22E）的开口端与第一进油通道（3A）导通；第二凸台体（22B）与箱体座（3）的第一凸台（31）通过第三密封圈（23）进行密封连接；

连接段（22D）上设有第四进油通道（22G），第四进油通道（22G）的端部安装有堵塞（24）；