[發(fā)明專利]角接觸滾珠軸承和機(jī)床用主軸裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010709729.1
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN111963564B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 天野良佑;勝野美昭;松永恭平
• 申請（專利權(quán)）人: 日本精工株式會社
• 主分類號: F16C19/16
• 分類號: F16C19/16;F16C19/54;F16C33/58;F16C33/66;F16C33/78
• 代理公司: 北京奉思知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11464
• 代理人: 鄒軼鮫;石紅艷

本發(fā)明提供能在外圈供油型軸承實(shí)現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)時的良好的潤滑性能及低噪聲和低振動的角接觸滾珠軸承和機(jī)床用主軸裝置。外圈(12)的多個徑向孔(15)的內(nèi)徑側(cè)開口部的至少一部分在將該內(nèi)徑側(cè)開口部沿著徑向孔(15a、15b)的中心線(X1、X2)的延長線投影到保持架(14)的外周面上時，在軸向位于將保持架(14)的相鄰的兜孔的軸向端部分別連接的兩個圓的區(qū)域內(nèi)。另外，在任意1個徑向孔(15a)的中心線(X1)與滾珠(13)的中心(O)的周向相位一致時，任意另一個徑向孔(15b)從滾珠軸承(10)的徑向觀察形成為，將該內(nèi)徑側(cè)開口部(30)進(jìn)行上述投影時，被投影的內(nèi)徑側(cè)開口部從滾珠和兜孔(P)的內(nèi)周面離開。

本申請是申請日為2017年8月2日，申請?zhí)枮?01780048989.5、發(fā)明名稱為“滾珠軸承和機(jī)床用主軸裝置”的發(fā)明申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種角接觸滾珠軸承和機(jī)床用主軸裝置，更詳細(xì)而言，涉及外圈供油型的角接觸滾珠軸承和機(jī)床用主軸裝置。

背景技術(shù)

近年來，機(jī)床用主軸以提高切削效率為目標(biāo)，高速化的要求在提高。另外，最近，該主軸出現(xiàn)的需求是為了生產(chǎn)高效率化，要對應(yīng)能夠不使用多個機(jī)床且不換模地加工復(fù)雜形狀的被加工物的5軸加工機(jī)。在5軸加工機(jī)中，由于主軸、工作臺轉(zhuǎn)動，因此，由于轉(zhuǎn)動半徑縮短而導(dǎo)致省空間化、或者轉(zhuǎn)動時的慣量減輕、輕量化而導(dǎo)致省電導(dǎo)向等要求，希望主軸的軸向長度縮短。

作為對于機(jī)床用主軸的滾動軸承較多采用的潤滑方法，可以例舉潤滑脂潤滑、油氣潤滑、油霧潤滑等。一般而言，在高速旋轉(zhuǎn)(dmn80萬以上)的區(qū)域下采用油氣潤滑。作為以往的油氣潤滑，已知使用圖9(a)所示的在軸承100的側(cè)向配置的供油用噴嘴擋塊101、或者圖9(b)所示的插入到在軸承100的側(cè)向配置的外圈隔圈102的徑向貫通孔102a中的供油用噴嘴擋塊101，從軸承側(cè)面向軸承內(nèi)部供給高壓空氣和細(xì)微油粒的方式。

在該方式中，由于另行需要噴嘴擋塊101等供油用部件，主軸的部件數(shù)量增多，因此，會導(dǎo)致主軸整體的成本上升、管理的工時增加。另外，由于使用噴嘴擋塊101，因此外圈隔圈(墊圈)的形狀、殼體的構(gòu)造變得復(fù)雜，主軸的設(shè)計(jì)、加工的工時增加。并且，由于在軸承的旋轉(zhuǎn)軸方向側(cè)面?zhèn)仍O(shè)置噴嘴擋塊101，因此，需要一定程度的隔圈長度，主軸的軸向長度變長。由此，機(jī)床自身的大小會增大，或者主軸重量變重了軸向長度增加的相應(yīng)量，主軸的臨界速度(臨界速度是從主軸具有的固有頻率算出的旋轉(zhuǎn)速度，若使主軸在該臨界速度域下旋轉(zhuǎn)，則振動會大)會降低。另外，由于隨著高速旋轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生的氣簾(氣簾是指由于空氣與高速旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈外徑表面的摩擦而產(chǎn)生的周向的高速空氣流的壁)，會阻礙油粒從供油用噴嘴供給，其結(jié)果是，難以向軸承內(nèi)部可靠地供給潤滑油。這樣以往的油氣潤滑存在結(jié)構(gòu)上和功能上的問題。

另外，作為其他油氣潤滑方式，如圖10所示，已知使用在外圈111的外周面的周向形成油槽112，且在與該油槽112相同的軸向位置形成有多個朝向徑向的油孔113的外圈供油型軸承110(例如參照專利文獻(xiàn)1)。在這樣的外圈供油型軸承中，即使軸承在高速旋轉(zhuǎn)下使用的情況下，油粒的供給也不會被氣簾阻礙。因此，即使在高速旋轉(zhuǎn)下也能夠穩(wěn)定地使用主軸。

圖11分別示出了在使用噴嘴擋塊101的油氣潤滑和外圈供油規(guī)格的油氣潤滑的情況下的主軸的示意圖。圖11的上半部分是外圈供油規(guī)格的油氣潤滑的主軸120，下半部分是使用噴嘴擋塊101的油氣潤滑的主軸120A。此外，在圖11中，符號121表示旋轉(zhuǎn)軸，符號122表示與旋轉(zhuǎn)軸121配合的電動機(jī)的轉(zhuǎn)子。以這種方式，在使用噴嘴擋塊101的油氣潤滑的情況下，為了從軸承100的側(cè)面供應(yīng)潤滑油，需要具有一定以上的軸向長度的墊圈。另一方面，在外圈供油規(guī)格的情況下，由于不需要用于供油的墊圈，因此可以減少噴嘴擋塊并簡化墊圈的結(jié)構(gòu)，并且與使用噴嘴擋塊的規(guī)格相比，能夠縮短墊圈123的軸向長度。因此，在外圈供油規(guī)格中，主軸和供油用的部件的設(shè)計(jì)和加工以及部件的管理變得簡單，可以降低機(jī)床的設(shè)計(jì)、制造和管理中的整體成本。此外，由于能夠縮短軸向長度，因此還可以使機(jī)床尺寸小型化并提高主軸臨界速度。因此，與傳統(tǒng)的側(cè)面供油型軸承相比，外圈供油型軸承具有許多優(yōu)點(diǎn)。