[發(fā)明專利]主軸裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980060111.2
• 申請(qǐng)日: 2019-09-13
• 公開（公告）號(hào): CN112714833B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿部成晃;勝野美昭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日本精工株式會(huì)社
• 主分類號(hào): F16C19/54
• 分類號(hào): F16C19/54;F16C19/18;F16C19/56;F16C33/62;F16C35/12
• 代理公司: 北京奉思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11464
• 代理人: 石巍;李瑩瑩

主軸裝置將承受徑向載荷的旋轉(zhuǎn)軸經(jīng)由軸承部支承于殼體。軸承部具備：一對(duì)載荷點(diǎn)側(cè)軸承部，其以徑向載荷作用于旋轉(zhuǎn)軸的載荷點(diǎn)為中心在軸向上分離地配置，且分別具有3列以上角接觸球軸承；以及一對(duì)反載荷點(diǎn)側(cè)軸承部，其從一對(duì)載荷點(diǎn)側(cè)軸承部向軸向外側(cè)分離地配置，且分別具有2列以上角接觸球軸承。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種提高了耐載荷性的主軸裝置。

背景技術(shù)

在近年的常見工業(yè)機(jī)械(例如印刷機(jī)用的輥支承機(jī)構(gòu)、半導(dǎo)體晶片的旋轉(zhuǎn)清洗機(jī))中，為了提高工件的加工效率，要求主軸的高速驅(qū)動(dòng)。與此同時(shí)，隨著工件體積的增大、高效率化，被切削量增加，導(dǎo)致主軸所承受的徑向載荷大幅上升，對(duì)支承主軸的軸承的耐徑向載荷性的提高的需求越來越高。為了提高耐徑向載荷性，一直以來采用單純?cè)黾咏墙佑|球軸承的列數(shù)的方法。由此，每1列軸承的負(fù)載得以減輕，可期待主軸的耐久性的提高。

作為這樣的主軸裝置10，如圖10所示，利用在主軸1的軸向的兩端以背對(duì)背方式配置的且分別具有接觸角α的例如4列角接觸球軸承3(3A、3B、3C、3D)來旋轉(zhuǎn)自如地支承主軸1。各個(gè)角接觸球軸承3在內(nèi)圈5與外圈7之間以接觸角α滾動(dòng)自如地設(shè)置有被保持架8旋轉(zhuǎn)自如地保持的多個(gè)滾動(dòng)體9。

在將承受有載荷的載荷點(diǎn)(圖中用P表示)設(shè)定在主軸1的軸向中央的情況下，對(duì)支承主軸1的角接觸球軸承3施加有作為主應(yīng)力的徑向載荷和軸向載荷。特別是在角接觸球軸承3中，Pr(徑向當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷)/Cr(徑向基本額定動(dòng)負(fù)荷)為0.1以上。進(jìn)而，如圖10的粗虛線所示，主軸1中在載荷點(diǎn)P產(chǎn)生撓曲量最大的撓曲。因此，特別是對(duì)于軸向內(nèi)側(cè)的角接觸球軸承3A，同時(shí)承受有撓曲所致的較大的力矩載荷M，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的各角接觸球軸承3由于內(nèi)圈5、外圈7的各滾道面與滾動(dòng)體9的接觸而產(chǎn)生摩擦熱，軸承溫度上升。

另一方面，以軸承負(fù)載容量的增大、軸承的高剛性化、旋轉(zhuǎn)性能的穩(wěn)定化等為目的，提出了實(shí)現(xiàn)軸承的長壽命化的各種主軸裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)1、2)。在專利文獻(xiàn)1的多列滾動(dòng)軸承中，在具有2列滾動(dòng)體的角接觸向心軸承中，通過在一列和另一列滾動(dòng)體中改變滾動(dòng)體規(guī)格，使懸伸側(cè)的滾動(dòng)體的直徑為大直徑，從而提高負(fù)載能力。另外，專利文獻(xiàn)2的多列球軸承通過將多列配置的球軸承設(shè)為與軸向位置相應(yīng)的軸承內(nèi)部規(guī)格，從而減小軸承間的溫度差，得到穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)性能。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2004-286116號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2005-299761號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明欲解決的技術(shù)問題

如圖10所示，在配置有多列角接觸球軸承3的主軸裝置10中，與4列角接觸球軸承3中的配置在外側(cè)的角接觸球軸承3A、3D相比，被角接觸球軸承3A、3D夾著的內(nèi)側(cè)的角接觸球軸承3B、3C散熱性較差，存在軸承溫度容易上升的傾向。因此，由于嚴(yán)酷的運(yùn)轉(zhuǎn)條件，有可能使得內(nèi)側(cè)的角接觸球軸承3B、3C過熱，從而在滾道圈的滾動(dòng)面上產(chǎn)生燒死、剝離、蠕變等。另外，若使角接觸球軸承3的列數(shù)增加，則不僅會(huì)因上述的溫度條件的惡化而導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的燒死，而且機(jī)械尺寸會(huì)變大，另外，主軸1的維修作業(yè)時(shí)的處理性也會(huì)降低。因此，為了防止溫度上升導(dǎo)致發(fā)生故障，要求降低各角接觸球軸承3產(chǎn)生的摩擦熱，抑制溫度上升。

上述專利文獻(xiàn)1所記載的多列滾動(dòng)軸承的應(yīng)用對(duì)象是CT掃描裝置等在載荷支承點(diǎn)懸伸的狀態(tài)下使用的多列滾動(dòng)軸承，與在載荷支承點(diǎn)的兩側(cè)配置滾動(dòng)軸承的常見的機(jī)械裝置的主軸裝置形式不同。另外，上述專利文獻(xiàn)2所記載的多列球軸承沒有指定主軸中的軸承的相對(duì)位置關(guān)系。

本發(fā)明的目的在于提供一種主軸裝置，其通過使軸承部具備載荷點(diǎn)側(cè)軸承部和反載荷點(diǎn)側(cè)軸承部，從而使作用于滾動(dòng)軸承的載荷負(fù)載分布恰當(dāng)。

用于解決問題的技術(shù)手段

本發(fā)明包含下述結(jié)構(gòu)。