[实用新型]一种气静压陶瓷球复合轴承电主轴

说明书

一种气静压陶瓷球复合轴承电主轴，涉及轴承技术领域，包括壳体、转动设置在壳体内的主轴以及用于驱动主轴转动的动力机构，壳体和主轴之间设置有气浮轴承，壳体和主轴之间还设置有角接触轴承，角接触轴承的内环与主轴固定连接，角接触轴承的外环与壳体之间设置有弹性预紧机构。本实用新型用于提高气静压电主轴的刚度，增加主轴的承载力和稳定性。

技术领域

本实用新型涉及轴承技术领域，具体的说是一种气静压陶瓷球复合轴承电主轴。

背景技术

随着国家的发展以及科学技术的进步，中国对超精密加工装备的高性能电主轴的需求日显迫切。基于机械切削方法加工微结构和微零件，由于其加工效率高、成本低及加工材料范围广泛等特点，也越来越引起人们的重视。面向微结构和微零件的超精密加工机床，要求其主轴部件具有极高的回转精度。

空气静压电主轴凭借其高精度、高速度及低摩擦等特点，在超精密加工机床领域得到了广泛的应用。空气静压电主轴所采用的轴承为气静压轴承，气静压轴承又称气浮轴承或空气轴承，空气静压电主轴由于用可压缩气体作润滑剂，使其具有刚度低、承载力小及稳定性差等缺点，限制了其应用范围的进一步扩大。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种气静压陶瓷球复合轴承电主轴，以提高气静压电主轴的刚度，增加主轴的承载力和稳定性。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的具体方案为：一种气静压陶瓷球复合轴承电主轴，包括壳体、转动设置在壳体内的主轴以及用于驱动主轴转动的动力机构，壳体和主轴之间设置有气浮轴承，壳体和主轴之间还设置有角接触轴承，角接触轴承的内环与主轴固定连接，角接触轴承的外环与壳体之间设置有弹性预紧机构。

作为上述技术方案的进一步优化，角接触轴承的数量为两个并分别设置在主轴的两端，两个角接触轴承为面对面设置或背对背设置。

作为上述技术方案的进一步优化，角接触轴承内环的端面设置在主轴的轴肩上，弹性预紧机构为弹性垫圈，壳体与角接触轴承外环端面对应的位置设置有环形凹槽，弹性垫圈设置在环形凹槽内，弹性垫圈呈压紧状态以向角接触轴承施加弹性预紧力。

作为上述技术方案的进一步优化，角接触轴承的滚动体为陶瓷球。

作为上述技术方案的进一步优化，动力机构为电机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：1、本实用新型通过气浮轴承与角接触轴承的复合轴承技术，通过内部结构设计，使两种轴承能够自动转换工作状态，既有角接触轴承高刚性、大载荷特性，也有气浮轴承高精度、高转速特性，两种轴承可以根据负荷大小自动转换工作状态，当重载时角接触轴承起支撑作用，当轻载时气浮轴承起支撑作用。

2、本实用新型具有传统角接触轴承电主轴的大承载、高刚性，同时也具有气浮轴承电主轴的高转速、高精度特性；实现了在一台机床上，即可重载粗加工，也可超精密加工的功效，其优越的性能，大大提高了精密加工设备的可靠性和使用范围。

3、内置直驱电机采用变频驱动器无极调速。是精密数控磨床、车床、高光机床、高端轴承磨床等精密机床的最佳选用部件，因此具有重要的社会经济意义。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图；

图2为图1中A部分的放大图；

1、工作端，3、角接触轴承，301、外环，302、滚动体，303、内环，4、气浮轴承，5、主轴，6、壳体，7、气道，8、动力机构，801、电机转子，802、电机定子，9、端盖，10、冷却通道，11、环形凹槽，12、弹性垫圈。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型为一种气静压陶瓷球复合轴承电主轴，包括壳体6、转动设置在壳体6内的主轴5和用于驱动主轴5转动的动力机构8。