一种可调整预紧力的轴承预紧机构的制作方法

1.本实用新型涉及一种轴承用辅助机构，特别是一种可调整预紧力的轴承预紧机构。


背景技术：

2.随着加工要求的不断提高，加工中心的主轴高速化要求也逐年提升。从主轴的加工性能方面考虑，不论是低速加工还是高速加工，都需要主轴的轴承具有良好的刚性，为此，传统上一般会在安装轴承是在轴承上施加适当的预紧力，来保证轴承在高转速条件下的高刚性。传统的做法是采用定压预紧（弹簧预紧）的方式来对轴承施加预紧力，这种方式的预紧力是一定的，无法根据实际情况或需要进行调整，存在较大的局限性。因此现在需要一种能够解决上述问题的方法或装置。


技术实现要素：

3.本实用新型是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出一种结构简单，设计巧妙，布局合理，能够根据需要对预紧力进行调整的轴承预紧机构。
4.本实用新型的技术解决方案是：一种可调整预紧力的轴承预紧机构，包括套筒1，所述套筒1内通过轴承2转动支撑有主轴，其特征在于：所述的轴承2为成对且背靠背设置的角接触球轴承，所述套筒1的内壁上设置有固定套4，所述固定套4通过法兰盖3压紧在套筒1上，同时在套筒1的内壁上还活动连接有轴承室活塞17，所述轴承室活塞17与固定套4之间形成油腔，在油腔内活动连接有中间活塞5，中间活塞5将油腔分隔为第一腔6和第二腔7两部分，所述固定套4上设置有第一台阶部8，轴承室活塞17上则设置有第二台阶部9和第三台阶部10，在固定套4和法兰盖3之间还设置有过渡法兰11，所述过渡法兰11的一端设置有下限位部12，另一端设置有上限位部13，所述下限位部12与固定套4上的第一台阶部8接触，上限位部13则位于第一腔6中，
5.所述法兰盖3上设置有法兰盖台阶14，所述第二台阶部9与法兰盖台阶14之间设置有复位弹性环15，在轴承2与第三台阶部10之间则设置有隔套16，所述隔套16的端部则与轴承2的外圈部分接触，
6.在套筒1内还开设有分别与第一腔6和第二腔7相连通的油路，油路的另一端与液压系统相连。
7.本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：
8.本种结构形式的可调整预紧力的轴承预紧机构，其结构简单，设计巧妙，布局合理，它针对传统的轴承只能在安装时施加预紧力，无法根据实际需要进行预紧力的实时调整的问题，设计出一种特殊的、可通过液压系统进行驱动的结构，它能够推动背靠背设置的一对角接触球轴承中的一个轴承的外圈相对于内圈运动，通过这种方式来调整轴承的预紧力，同时轴承外圈和内圈的位移量有两个档次，也就是说获得的预紧力也有两个不同的档次，以满足不同的工况需求。它能够适合多种工况的加工需求，特别适合于在本领域中推广
应用，其市场前景十分广阔。
附图说明
9.图1是本实用新型实施例的结构示意图。
10.图2是本实用新型实施例在初始预紧力状态下的结构示意图。
11.图3是本实用新型实施例在一级预紧力状态下的结构示意图。
12.图4是本实用新型实施例在二级预紧力状态下的结构示意图。
具体实施方式
13.下面将结合附图说明本实用新型的具体实施方式。如图1至图4所示：一种可调整预紧力的轴承预紧机构，包括套筒1，所述套筒1内通过轴承2转动支撑有主轴，这里的轴承2为成对且背靠背设置的角接触球轴承（轴承2可以是一对或者是多对，当轴承2为多对时，串联式背对背安装），在套筒1的内壁上设置有固定套4，所述固定套4通过法兰盖3压紧在套筒1上，同时在套筒1的内壁上还活动连接有轴承室活塞17，所述轴承室活塞17与固定套4之间形成油腔，在油腔内活动连接中间活塞5，中间活塞5将油腔分隔为第一腔6和第二腔7，所述固定套4上设置有第一台阶部8，轴承室活塞17上则设置有第二台阶部9和第三台阶部10，在固定套4和法兰盖3之间还设置有过渡法兰11，所述过渡法兰11的一端设置有下限位部12，另一端设置有上限位部13，所述下限位部12与固定套4上的第一台阶部8接触，上限位部13则位于第一腔6中，
14.所述法兰盖3上设置有法兰盖台阶14，所述第二台阶部9与法兰盖台阶14之间设置有复位弹性环15，在轴承2与第三台阶部10之间则设置有隔套16，所述隔套16的端部则与轴承2的外圈部分接触，
15.在套筒1内还开设有分别与第一腔6和第二腔7相连通的油路，油路的另一端与液压系统相连。
16.本实用新型实施例的可调整预紧力的轴承预紧机构的工作过程如下：将轴承2安装在套筒1与主轴之间之后，安装时对轴承2施加一个预紧力，此时的预紧力为f，为初始预紧力（如图2所示）；
17.当需要加大预紧力时，通过控制系统控制液压系统工作，液压系统通过油路向第二腔7中灌注液压油，在油压的作用下，中间活塞5向右侧移动，并在移动的过程中推动轴承室活塞17一同向右侧运动（此过程中复位弹性环15发生弹性变形），当中间活塞5运动至与过渡法兰11的上限位部13接触时，在上限位部13的限制下停止运动，在上述过程中，轴承室活塞17会推着隔套16向右侧运动，由于轴承2的内圈与主轴之间相对固定，因此当其外圈受力后，便会与内圈之间发生相对运动，产生一个相对位移l1，由于这个相对位移l1的存在，让轴承2的预紧力变为f1，为一级预紧力（如图3所示）；
18.当需要更大的预紧力时，通过控制系统控制液压系统工作，液压系统通过油路将第二腔7中的液压油泄去，并向第一腔6中灌注液压油，在油压的作用下，中间活塞5向左侧运动，并在与固定套4接触后停止运动，而轴承室活塞17则会向右侧运动，该状态下轴承室活塞17向右运动的位移量要大于前段描述过程中的位移量，由此轴承2的外圈与其内圈之间的相对位移l2也会大于l1，由于相对位移l2的存在，让轴承2的预紧力变为f2，为二级预
紧力（如图4所示），且f2＞f1；
19.当不再需要额外的预紧力时，液压系统将第一腔6和第二腔7中的液压油全部泄去，在复位弹性环15的作用下，本预紧机构恢复到初始状态，此时轴承的预紧力也恢复到f。


技术特征：
1.一种可调整预紧力的轴承预紧机构，包括套筒（1），所述套筒（1）内通过轴承（2）转动支撑有主轴，其特征在于：所述的轴承（2）为成对且背靠背设置的角接触球轴承，所述套筒（1）的内壁上设置有固定套（4）和法兰盖（3），同时在套筒（1）的内壁上还活动连接有轴承室活塞（17），所述轴承室活塞（17）与固定套（4）之间形成油腔，在油腔内活动连接有中间活塞（5），中间活塞（5）将油腔分隔为第一腔（6）和第二腔（7）两部分，所述固定套（4）上设置有第一台阶部（8），轴承室活塞（17）上则设置有第二台阶部（9）和第三台阶部（10），在固定套（4）和法兰盖（3）之间还设置有过渡法兰（11），所述过渡法兰（11）的一端设置有下限位部（12），另一端设置有上限位部（13），所述下限位部（12）与固定套（4）上的第一台阶部（8）接触，上限位部（13）则位于第一腔（6）中，所述法兰盖（3）上设置有法兰盖台阶（14），所述第二台阶部（9）与法兰盖台阶（14）之间设置有复位弹性环（15），在轴承（2）与第三台阶部（10）之间则设置有隔套（16），所述隔套（16）的端部则与轴承（2）的外圈部分接触，在套筒（1）内还开设有分别与第一腔（6）和第二腔（7）相连通的油路，油路的另一端与液压系统相连。

技术总结
本实用新型公开一种可调整预紧力的轴承预紧机构，包括套筒，所述套筒内通过轴承转动支撑有主轴，其特征在于：所述的轴承为成对且背靠背设置的角接触球轴承，所述套筒的内壁上设置有固定套和法兰盖，同时在套筒的内壁上还活动连接有轴承室活塞，所述轴承室活塞与固定套之间形成油腔，在油腔内活动连接有中间活塞，中间活塞将油腔分隔为第一腔和第二腔两部分，所述固定套上设置有第一台阶部，轴承室活塞上则设置有第二台阶部和第三台阶部，在固定套和法兰盖之间还设置有过渡法兰，所述过渡法兰的一端设置有下限位部，另一端设置有上限位部，所述下限位部与固定套上的第一台阶部接触，上限位部则位于第一腔中。上限位部则位于第一腔中。上限位部则位于第一腔中。


技术研发人员：周吉贞 丁伟明 董建军 赵宏安 荆立萍 张晖瑾 曹楠 那艳会 郭雨欣
受保护的技术使用者：通用技术集团大连机床有限责任公司
技术研发日：2021.04.07
技术公布日：2021/11/21