專利名稱：一種帶預(yù)緊推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，特別是涉及一種具有較大軸向載荷的主軸。
背景技術(shù)：
在摩擦試驗(yàn)機(jī)等具有較大軸向載荷的設(shè)備上，需要帶推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)傳遞動(dòng)力，圖I示出現(xiàn)有帶推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)主軸2’為中間大、兩頭小的階梯軸，主軸2’中段24’的上側(cè)設(shè)有直徑略小于中段24’的上軸承段22’，上軸承段22’的上端部開有退刀槽221’，退刀槽221’上側(cè)為直徑最小的上連接段21’，上連接段21’的外周設(shè)外螺紋。上軸承段22’下端設(shè)凸起的軸肩23’，軸肩23’的直徑大于中段24’；主軸2’中段24’的下側(cè)設(shè)有直徑略小于中段24’的下軸承段25’?！ね屏S承6’、墊圈5’和上軸承3’(深溝球軸承)依次安裝在主軸2’的上軸承段22’上，推力軸承6’下側(cè)的固定圈頂在主軸2’軸肩23’的上端面上，推力軸承6’上側(cè)的活動(dòng)圈頂住墊圈5’下端面的內(nèi)環(huán)面。墊圈5’的上端面外周設(shè)有向上延伸的上凸緣，該上凸緣頂在上軸承3’的外圈下端面上。機(jī)座I’上開有軸向貫通的直孔，間隔套9’插裝在該直孔中。主軸2’安裝在機(jī)座I’的直孔中。主軸2’中段24’、軸肩23’和主軸2’上軸承段22’上的推力軸承6’伸入間隔套9’中，墊圈5’下端面的外環(huán)面頂住間隔套9’的上端面。墊圈5’和上軸承3’的外圈位于機(jī)座I的直孔中。主軸2’上連接段21’上螺合一個(gè)圓螺母211’，該圓螺母211’下端面上內(nèi)側(cè)環(huán)形的內(nèi)凸緣頂住上軸承3’的內(nèi)圈，一個(gè)頂絲212’螺合于圓螺母211’上徑向螺孔中，該頂絲212’將該圓螺母211’固定在主軸2’的上連接段21’上。上法蘭盤4’被幾個(gè)螺釘41’固定在機(jī)座I’的上端面上，遮蓋上軸承3’的外圈。圓螺母211’從上法蘭盤4’的內(nèi)孔中露出。下軸承7’(深溝球軸承)安裝在位于機(jī)座I’直孔中的主軸2’的下軸承段25’上。下法蘭盤8，被幾個(gè)螺釘81’固定在機(jī)座I’的下端面上。下法蘭盤8’將下球軸承7’外圈頂入機(jī)座I’的直孔中，下軸承7’外圈的上端面抵住間隔套9’的下端面。主軸2’的下端部從下法蘭盤8’的內(nèi)孔中向外伸出。為了提高該主軸機(jī)構(gòu)的運(yùn)行平穩(wěn)性和運(yùn)行精度，就必須限制主軸2’的軸向竄動(dòng)。為此需要適當(dāng)調(diào)整主軸2’上連接段21’上的圓螺母211’，使其適當(dāng)?shù)貕壕o第一深溝球軸承3’的內(nèi)圈，以通過第一深溝球軸承3’外圈和墊圈5’向推力軸承6’施加適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力。但是，在實(shí)際的裝配作業(yè)中，由于上軸承3’的內(nèi)圈通常與主軸2’上連接段21’配合較緊，裝配工人很難將圓螺母211’調(diào)整到合適的位置，使推力軸承6’得到適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力而主軸2’的軸向竄動(dòng)最小；要么推力軸承6’被壓得過緊而易于損壞；要么推力軸承6’過松，主軸2’的軸向竄動(dòng)量過大，空載和輕載時(shí)上軸承3’和推力軸承6’的鋼球和滾道之間易產(chǎn)生劃傷，而發(fā)生振動(dòng)、出現(xiàn)噪音。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在提供一種運(yùn)行精度高且易于調(diào)整的帶預(yù)緊推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種帶預(yù)緊推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)，它包括機(jī)座、主軸、下軸承、上法蘭盤、推力軸承、下軸承和下法蘭盤；機(jī)座上軸向貫通的主軸孔上端設(shè)臺(tái)階、下側(cè)設(shè)依次增大的三段階梯型臺(tái)階；主軸從上向下有直徑依次增大的上連接段、上軸承段、中段、推力軸承段、下軸承段、 凸肩和下連接段；上軸承段；主軸的上軸承段套裝上軸承的內(nèi)圈，上軸承的外圈伸入機(jī)座主軸孔上側(cè)臺(tái)階中；主軸上連接段從安裝在機(jī)座上端面上的上法蘭盤的內(nèi)孔向外伸出；機(jī)座主軸孔下側(cè)階梯型臺(tái)階的上段中裝有支撐圈、環(huán)形的第一預(yù)緊波紋彈簧和推力軸承的活動(dòng)圈，該支撐圈的下端面外側(cè)環(huán)形的臺(tái)階上安放第一預(yù)緊波紋彈簧，該第一預(yù)緊波紋彈簧的下端面頂住該推力軸承的活動(dòng)圈；推力軸承的固定圈套裝在主軸推力軸承段上并與下?lián)跞σ黄鹞挥跈C(jī)座主軸孔下側(cè)階梯型臺(tái)階的中段中；機(jī)座主軸孔下側(cè)階梯型臺(tái)階的下段中安裝軸承套，下軸承安裝在該軸承套的內(nèi)孔中，軸承套上端的內(nèi)凸緣擋住下軸承的外圈；下軸承的內(nèi)圈套裝在主軸下軸承段上，分別抵住推力軸承固定圈下側(cè)的下?lián)跞椭鬏S凸肩；一個(gè)調(diào)整墊片套在軸承套的外側(cè)并位于機(jī)座的下端面與下法蘭盤之間；多個(gè)螺釘分別穿過下法蘭盤上對(duì)應(yīng)的過孔鎖入軸承套上對(duì)應(yīng)螺孔，使下法蘭盤上端面內(nèi)側(cè)的環(huán)形凸緣頂緊下軸承的外圈；另外有多個(gè)螺釘分別穿過下法蘭盤上對(duì)應(yīng)的過孔和該調(diào)整墊片上對(duì)應(yīng)的過孔鎖入機(jī)座上對(duì)應(yīng)螺孔，使該支撐圈與推力軸承的活動(dòng)圈之間留有一個(gè)間隙；主軸的凸肩和下連接段從下法蘭盤的中心孔中向外伸出。本實(shí)用新型利用推力軸承上側(cè)的第一預(yù)緊波紋彈簧對(duì)推力軸承施加預(yù)緊力，通過使用軸承套安裝上軸承并用調(diào)整墊片控制支撐圈與推力軸承的活動(dòng)圈之間的間隙，以自動(dòng)限制主軸因推力軸承本身軸向間隙而產(chǎn)生的軸向竄動(dòng)；保證了主軸高精度運(yùn)行。當(dāng)下軸承和推力軸承長(zhǎng)期使用后發(fā)生磨損、軸向間隙增大，只需減小調(diào)整墊片的厚度，就可以消除增大的間隙。安裝時(shí)和后期維護(hù)時(shí)，軸向間隙的調(diào)整作業(yè)都非常簡(jiǎn)單。在優(yōu)選的實(shí)施結(jié)構(gòu)中所述機(jī)座主軸孔上側(cè)臺(tái)階中裝有外墊圈和環(huán)形的第二預(yù)緊波紋彈簧；該第二預(yù)緊波紋彈簧夾在所述上軸承的外圈與該外墊圈之間。適當(dāng)調(diào)整外墊圈的厚度，可以使第二預(yù)緊波紋彈簧以適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力頂壓上軸承的外圈。消除上軸承本身的軸向間隙，提高運(yùn)行精度。在優(yōu)選的實(shí)施結(jié)構(gòu)中所述上軸承為深溝球軸承；所述下軸承由兩個(gè)角接觸軸承以DT組合的方式構(gòu)成，所述軸承套上端的內(nèi)凸緣擋住第一角接觸軸承的外圈，所述下法蘭盤上端面內(nèi)側(cè)的環(huán)形凸緣頂緊第二角接觸軸承的外圈；兩個(gè)角接觸軸承的內(nèi)圈套裝在所述主軸的下軸承段上，其中第一角接觸軸承的內(nèi)圈經(jīng)所述的下?lián)跞Φ肿∷鐾屏S承的固定圈，第二角接觸軸承的內(nèi)圈抵住所述主軸凸肩。使用兩個(gè)角接觸軸承以DT組合方式構(gòu)成的角接觸軸承組替代主軸下側(cè)原有的深溝球軸承，可以提高了主軸的平穩(wěn)性和運(yùn)行精度。在優(yōu)選的實(shí)施結(jié)構(gòu)中所述的調(diào)整墊片有左、右兩個(gè)半圓環(huán)組成；每個(gè)半圓環(huán)兩端面各設(shè)一個(gè)與所述過孔具有相等半徑的半圓槽，每個(gè)半圓環(huán)內(nèi)周面的中部設(shè)有一個(gè)長(zhǎng)條形槽，該長(zhǎng)條形槽的寬度等于所述過孔的直徑且該長(zhǎng)條形槽與兩端面的半圓槽之間各設(shè)一個(gè)所述的過孔；每個(gè)半圓環(huán)的外周面上在每個(gè)過孔與本側(cè)端面之間各設(shè)一個(gè)卡槽。這種左、右兩個(gè)半圓環(huán)組成的調(diào)整墊片可以在維修時(shí)不拆除下法蘭盤的情況予以更換。更換時(shí)，下拆除分別穿過四個(gè)過孔的四個(gè)螺絲，并松開穿過每?jī)蓚€(gè)對(duì)接半圓槽組成的過孔中的螺絲和穿過兩個(gè)長(zhǎng)條形槽中的螺絲，就可以分別使用卡鉤鉤住左、右兩個(gè)半圓環(huán)上的卡槽，使左、右兩個(gè)半圓環(huán)分開，進(jìn)而取出左、右兩個(gè)半圓環(huán)。從而簡(jiǎn)化更換調(diào)整墊片的作業(yè)，便于后期維護(hù)時(shí)，減小調(diào)整墊片的厚度，調(diào)整軸向間隙。[0011]本實(shí)用新型帶預(yù)緊推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)，采用上述的結(jié)構(gòu)，使主軸的徑向跳動(dòng)控制在O. 002毫米之內(nèi)，主軸的軸向竄動(dòng)控制在O. 005-0. 01毫米之內(nèi)，有效地提高了主軸運(yùn)行的平穩(wěn)性和運(yùn)行精度。它可避免空載和輕載時(shí)上軸承和推力軸承的鋼球和滾道之間的劃傷，以及振動(dòng)和噪音。

圖I為現(xiàn)有帶推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型帶預(yù)緊推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)一個(gè)實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2中A部的局部放大示意圖。圖4為圖2中B部的局部放大示意圖?！D5為圖2中C部的局部放大示意圖。圖6為圖2實(shí)施例中調(diào)整墊片的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型帶預(yù)緊推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參看圖2。它包括機(jī)座I、主軸2、上軸承3、上法蘭盤4、預(yù)緊組件5、推力軸承6、下軸承7、下法蘭盤8和調(diào)整墊片9。機(jī)座I上開有軸向貫通的主軸孔12，以便插入和安裝主軸2。主軸孔12的上端設(shè)臺(tái)階11，臺(tái)階11中安裝上軸承3 (深溝球軸承)和預(yù)緊組件5。主軸孔12下側(cè)設(shè)三段階梯型臺(tái)階，該階梯型臺(tái)階的上段和中段13中安裝推力軸承6及下?lián)跞?4 ;該階梯型臺(tái)階的下段14孔徑最大，用以安裝下軸承7的軸承套71。主軸2從上向下為直徑依次增大的七段的階梯軸，主軸2上端為直徑最小的上連接段21。上連接段21下側(cè)為上軸承段22，上軸承段22的上端部開有卡槽221，上軸承段22下側(cè)依次是主軸2中段23、推力軸承段24、下軸承段25、過渡凸肩26、凸肩27和下連接段28。主軸2安裝在機(jī)座I的主軸孔12中。請(qǐng)參看圖3 :內(nèi)墊圈223穿套在主軸2上軸承段22下側(cè)并頂靠主軸2中段23的上端面，上軸承3的內(nèi)圈31套裝在主軸2上軸承段22上側(cè)，內(nèi)墊圈223上端面內(nèi)側(cè)的環(huán)形凸緣2231抵住上軸承3的內(nèi)圈31下端面。一個(gè)彈簧卡圈222卡在主軸2上側(cè)的卡槽221中并從上側(cè)阻擋上軸承3的內(nèi)圈31。預(yù)緊組件5由外墊圈52和環(huán)形的第二預(yù)緊波紋彈簧51組成。外墊圈52和第二預(yù)緊波紋彈簧51安裝在機(jī)座I主軸孔12上側(cè)臺(tái)階11的下端部。內(nèi)墊圈223位于外墊圈52和第二預(yù)緊波紋彈簧51的內(nèi)孔中。上軸承3的外圈32安裝在機(jī)座I主軸孔12上側(cè)臺(tái)階11的中部。第二預(yù)緊波紋彈簧51夾在上軸承3的外圈32與外墊圈52之間。上法蘭盤4被數(shù)個(gè)螺釘42固定在機(jī)座I上端面上，上法蘭盤4下端面上的環(huán)形定位凸緣伸入機(jī)座I主軸孔12上側(cè)臺(tái)階11的上端部并與上軸承3的外圈32保持一定間隙。主軸2的上連接段21從上法蘭盤4的內(nèi)孔41向外伸出。適當(dāng)選擇內(nèi)墊圈223的厚度，可以使彈簧卡圈222卡住上軸承3的內(nèi)圈31且使其不能移動(dòng)。內(nèi)墊圈223的直徑略大于主軸孔12的直徑，拆卸主軸2時(shí)去掉彈簧卡圈222并向下推壓主軸2，由于內(nèi)墊圈223頂住上軸承3的內(nèi)圈31，上軸承3就可以從主軸2上退下來。請(qǐng)參看圖4 :機(jī)座I主軸孔12下側(cè)階梯型臺(tái)階的上段中安裝有一個(gè)支撐圈62和一個(gè)上擋圈63，該支撐圈62的下端面621外側(cè)開有環(huán)形的臺(tái)階并安放環(huán)形的第一預(yù)緊波紋彈簧61，該第一預(yù)緊波紋彈簧61的兩個(gè)端面分別頂住支撐圈62和上擋圈63，使上擋圈63與支撐圈62之間留有一個(gè)間隙。推力軸承6夾在環(huán)形的下?lián)跞?1與環(huán)形的上擋圈63之間，推力軸承6的活動(dòng)圈601也裝在機(jī)座I主軸孔12下側(cè)階梯型臺(tái)階的上段中，上擋圈63的作用是將第一預(yù)緊波紋彈簧61的作用力均勻地傳遞到推力軸承6的活動(dòng)圈601。推力軸承6的固定圈602與下?lián)跞?4 —起套裝在主軸2推力軸承段24上并位于機(jī)座I主軸孔12下側(cè)階梯型臺(tái)階的中段13中。下?lián)跞?1下端面內(nèi)側(cè)環(huán)形的凸緣611頂在下軸承7的第一角接觸軸承的內(nèi)圈701上。請(qǐng)參看圖5 :軸承套71安裝在機(jī)座I主軸孔12下側(cè)階梯型臺(tái)階的下段14中，兩個(gè)角接觸軸承以DT組合的方式構(gòu)成下軸承7并安裝在軸承套71的內(nèi)孔中。軸承套71上端的內(nèi)凸緣711擋住第一角接觸軸承的外圈702。兩個(gè)角接觸軸承的內(nèi)圈701、705套裝在 主軸2的下軸承段25上，其中第一角接觸軸承的內(nèi)圈701頂住下?lián)跞?4下端面內(nèi)側(cè)的凸緣641，第二角接觸軸承的內(nèi)圈705抵住主軸2過渡凸肩26的下端面。調(diào)整墊片9套在軸承套71的外側(cè)并位于機(jī)座I的下端面與下法蘭盤8之間。多個(gè)螺釘91分別穿過下法蘭盤8上對(duì)應(yīng)的過孔802鎖入軸承套71上對(duì)應(yīng)螺孔712，使下法蘭盤8上端面內(nèi)側(cè)設(shè)環(huán)形凸緣804頂緊第二角接觸軸承的外圈704，使兩個(gè)角接觸軸承的外圈702、704、軸承套71和下法蘭盤8連成一體。另外有多個(gè)螺釘81分別穿過下法蘭盤8上對(duì)應(yīng)的過孔803和調(diào)整墊片9上對(duì)應(yīng)的過孔901鎖入機(jī)座I上對(duì)應(yīng)螺孔18，使該調(diào)整墊片9、下法蘭盤8與機(jī)座I連成一體，并使支撐圈62與推力軸承6活動(dòng)圈601上的上擋圈63之間的間隙在O. 005-0. 01毫米的范圍內(nèi)。主軸2的凸肩27和下連接段28從下法蘭盤8的中心孔801中向外伸出。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，不以此限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，依本實(shí)用新型的技術(shù)方案及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)屬于本實(shí)用新型涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.一種帶預(yù)緊推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)，它包括機(jī)座、主軸、下軸承、上法蘭盤、推力軸承、下軸承和下法蘭盤；其特征在于機(jī)座上軸向貫通的主軸孔上端設(shè)臺(tái)階、下側(cè)設(shè)依次增大的三段階梯型臺(tái)階；主軸從上向下有直徑依次增大的上連接段、上軸承段、中段、推力軸承段、下軸承段、凸肩和下連接段；上軸承段；主軸的上軸承段套裝上軸承的內(nèi)圈，上軸承的外圈伸入機(jī)座主軸孔上側(cè)臺(tái)階中；主軸上連接段從安裝在機(jī)座上端面上的上法蘭盤的內(nèi)孔向外伸出；機(jī)座主軸孔下側(cè)階梯型臺(tái)階的上段中裝有支撐圈、環(huán)形的第一預(yù)緊波紋彈簧和推力軸承的活動(dòng)圈，該支撐圈的下端面外側(cè)環(huán)形的臺(tái)階上安放第一預(yù)緊波紋彈簧，該第一預(yù)緊波紋彈簧的下端面頂住該推力軸承的活動(dòng)圈；推力軸承的固定圈套裝在主軸推力軸承段上并與下?lián)跞σ黄鹞挥跈C(jī)座主軸孔下側(cè)階梯型臺(tái)階的中段中；機(jī)座主軸孔下側(cè)階梯型臺(tái)階的下段中安裝軸承套，下軸承安裝在該軸承套的內(nèi)孔中，軸承套上端的內(nèi)凸緣擋住下軸承的外圈；下軸承的內(nèi)圈套裝在主軸下軸承段上，分別抵住推力軸承固定圈下側(cè)的下?lián)跞椭鬏S凸肩；一個(gè)調(diào)整墊片套在軸承套的外側(cè)并位于機(jī)座的下端面與下法蘭盤之間；多個(gè)螺釘分別穿過下法蘭盤上對(duì)應(yīng)的過孔鎖入軸承套上對(duì)應(yīng)螺孔，使下法蘭盤上端面內(nèi)側(cè)的環(huán)形凸緣頂緊下軸承的外圈；另外有多個(gè)螺釘分別穿過下法蘭盤上對(duì)應(yīng)的過孔和該調(diào)整墊片上對(duì)應(yīng)的過孔鎖入機(jī)座上對(duì)應(yīng)螺孔，使該支撐圈與推力軸承的活動(dòng)圈之間留有一個(gè)間隙；主軸的凸肩和下連接段從下法蘭盤的中心孔中向外伸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶預(yù)緊推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)，其特征在于所述機(jī)座主軸孔上側(cè)臺(tái)階中裝有外墊圈和環(huán)形的第二預(yù)緊波紋彈簧；該第二預(yù)緊波紋彈簧夾在所述上軸承的外圈與該外墊圈之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種帶預(yù)緊推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)，其特征在于所述上軸承為深溝球軸承；所述下軸承由兩個(gè)角接觸軸承以DT組合的方式構(gòu)成，所述軸承套上端的內(nèi)凸緣擋住第一角接觸軸承的外圈，所述下法蘭盤上端面內(nèi)側(cè)的環(huán)形凸緣頂緊第二角接觸軸承的外圈；兩個(gè)角接觸軸承的內(nèi)圈套裝在所述主軸的下軸承段上，其中第一角接觸軸承的內(nèi)圈經(jīng)所述的下?lián)跞Φ肿∷鐾屏S承的固定圈，第二角接觸軸承的內(nèi)圈抵住所述主軸凸肩。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種帶預(yù)緊推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的調(diào)整墊片有左、右兩個(gè)半圓環(huán)組成；每個(gè)半圓環(huán)兩端面各設(shè)一個(gè)與所述過孔具有相等半徑的半圓槽，每個(gè)半圓環(huán)內(nèi)周面的中部設(shè)有一個(gè)長(zhǎng)條形槽，該長(zhǎng)條形槽的寬度等于所述過孔的直徑且該長(zhǎng)條形槽與兩端面的半圓槽之間各設(shè)一個(gè)所述的過孔；每個(gè)半圓環(huán)的外周面上在每個(gè)過孔與本側(cè)端面之間各設(shè)一個(gè)卡槽。
專利摘要本實(shí)用新型一種帶預(yù)緊推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)，涉及動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)。它包括機(jī)座、主軸、下軸承、上法蘭盤、推力軸承、下軸承和下法蘭盤；上軸承裝在主軸上、并伸入機(jī)座主軸孔上側(cè)臺(tái)階中；主軸孔下側(cè)的支撐圈上安放的第一預(yù)緊波紋彈簧頂住推力軸承活動(dòng)圈；推力軸承固定圈套裝在主軸上并頂住主軸上的下軸承的內(nèi)圈；下軸承的外圈位于主軸孔下側(cè)的下段中安裝的軸承套內(nèi)；調(diào)整墊片套在軸承套外側(cè)并位于機(jī)座下端面與下法蘭盤之間；多個(gè)螺釘分別穿過下法蘭盤鎖入軸承套上，使下法蘭盤頂緊下軸承外圈；多個(gè)螺釘分別穿過下法蘭盤和調(diào)整墊片鎖入機(jī)座上，使支撐圈與推力軸承活動(dòng)圈之間留有間隙。運(yùn)行精度高且易于調(diào)整。
文檔編號(hào)F16C35/12GK202768650SQ201220461400
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者張國梁 申請(qǐng)人:廈門天機(jī)自動(dòng)化有限公司