滚珠轴承、主轴装置以及机床制造方法及图纸

技术编号:20757470 阅读:24 留言:0更新日期:2019-04-03 12:43
在角接触滚珠轴承(10)中,外圈(12)具有至少1个从外圈的外周面跨及径向贯通到内周面的径向孔(15),该径向孔(15)的内径侧开口部的轴向位置在外圈(12)的槽底和滚珠(13)与外圈(12)的接触点之间,且从滚珠(13)和外圈滚道槽(12a)之间的接触椭圆离开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】滚珠轴承、主轴装置以及机床
本专利技术涉及一种滚珠轴承、主轴装置以及机床,更详细而言,涉及滚珠轴承是外圈供油型的装置。
技术介绍
近年来,机床用主轴以提高切削效率为目标,高速化的要求在提高。另外,最近,该主轴出现的需求是为了生产高效率化,要对应能够不使用多个机床且不换模地加工复杂形状的被加工物的5轴加工机。在5轴加工机中,由于主轴、工作台转动,因此,由于转动半径缩短而导致省空间化、或者转动时的惯量减轻、轻量化而导致省电导向等要求,希望主轴的轴向长度缩短。作为对于机床用主轴的滚动轴承较多采用的润滑方法,可以例举润滑脂润滑、油气润滑、油雾润滑等。一般而言,在高速旋转(dmn80万以上)的区域下采用油气润滑。作为以往的油气润滑,已知使用图10(a)所示的在轴承100的侧向配置的供油用喷嘴挡块101、或者图10(b)所示的插入到在轴承100的侧向配置的外圈隔圈102的径向贯通孔102a中的供油用喷嘴挡块101,从轴承侧面向轴承内部供给高压空气和细微油粒的方式。在该方式中,由于另行需要喷嘴挡块101等供油用部件,主轴的部件数量增多,因此,会导致主轴整体的成本上升、管理的工时增加。另外,由于使用喷嘴挡块101,因此外圈隔圈(垫圈)的形状、壳体的构造变得复杂,主轴的设计、加工的工时增加。并且,由于在轴承的旋转轴方向侧面侧设置喷嘴挡块101,因此,需要一定程度的隔圈长度,主轴的轴向长度变长。由此,机床自身的大小会增大,或者主轴重量变重了轴向长度增加的相应量,主轴的临界速度(临界速度是从主轴具有的固有频率算出的旋转速度,若使主轴在该临界速度域下旋转,则振动会大)会降低。另外,由于随着高速旋转化而产生的气帘(气帘是指由于空气与高速旋转的内圈外径表面的摩擦而产生的周向的高速空气流的壁),会阻碍油粒从供油用喷嘴供给,其结果是,难以向轴承内部可靠地供给润滑油。这样以往的油气润滑虽然在高速旋转下的润滑性方面优于润滑脂润滑,但随着高速化的推进,其高速化对应变得重要。另外,作为其他油气润滑方式,如图11所示,已知使用在外圈111的外周面的周向形成油槽112,且在与该油槽112相同的轴向位置形成有朝向径向的油孔113的外圈供油型轴承110(例如参照专利文献1)。在这样的外圈供油型轴承中,即使轴承在高速旋转下使用的情况下,油粒的供给也不会被气帘阻碍。因此,即使在高速旋转下也能够稳定地使用主轴。图12分别示出了在使用喷嘴挡块101的油气润滑和外圈供油规格的油气润滑的情况下的主轴的示意图。图12的上半部分是外圈供油规格的油气润滑的主轴120,下半部分是使用喷嘴挡块101的油气润滑的主轴120A。此外,在图12中,符号121表示旋转轴,符号122表示与旋转轴121配合的电动机的转子。以这种方式,在使用喷嘴挡块101的油气润滑的情况下,为了从轴承100的侧面供应润滑油,需要具有一定以上的轴向长度的垫圈。另一方面,在外圈供油规格的情况下,由于不需要用于供油的垫圈,因此可以减少喷嘴挡块并简化垫圈的结构,并且与使用喷嘴挡块的规格相比,能够缩短垫圈123的轴向长度。因此,在外圈供油规格中,主轴和供油用的部件的设计和加工以及部件的管理变得简单,可以降低机床的设计、制造和管理中的整体成本。此外,由于能够缩短轴向长度,因此还可以使机床尺寸小型化并提高主轴临界速度。因此,与传统的侧面供油型轴承相比,外圈供油型轴承具有许多优点。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2013-79711号公报
技术实现思路
专利技术欲解决的技术问题然而,机床主轴用的滚珠轴承根据该主轴的规格而在各种条件下使用。当轴承转速、初始预压负荷以及加工时的外部负荷的大小等不同时,使用的轴承的内部状态(接触角、内圈槽与滚珠或外圈槽与滚珠之间的接触部的接触椭圆的大小、接触面压等)不同。因此,在各种条件下使用的滚珠轴承中,希望提高轴承的润滑性。本专利技术是鉴于上述课题而完成的,其目的是提供一种滚珠轴承、主轴装置以及机床,通过根据轴承的使用用途来适当地设定设置在外圈供油型轴承的外圈的径向孔的轴向位置,从而能够得到更好的润滑性能。用于解决问题的技术手段本专利技术的上述目的通过下述构成来实现。(1)一种滚珠轴承,具备:内圈,所述内圈在外周面具有内圈滚道槽;外圈,所述外圈在内周面具有外圈滚道槽,在该外圈滚道槽的轴向一侧具有沉孔,以及在该外圈滚道槽的轴向另一侧具有槽肩;以及多个滚珠,所述滚珠滚动自如地配置在所述内圈滚道槽和所述外圈滚道槽之间,所述滚珠轴承利用润滑油来进行润滑,所述滚珠轴承的特征在于,所述外圈具有至少1个径向孔,所述径向孔从所述外圈的外周面跨及径向贯通到内周面,所述径向孔的内径侧开口部的轴向位置位于所述外圈的槽底和所述滚珠与所述外圈的接触点之间,且从所述滚珠和所述外圈滚道槽之间的接触椭圆离开。(2)一种滚珠轴承,具备:内圈,所述内圈在外周面具有内圈滚道槽;外圈,所述外圈在内周面具有外圈滚道槽,在该外圈滚道槽的轴向一侧具有沉孔,以及在该外圈滚道槽的轴向另一侧具有槽肩;以及多个滚珠,所述滚珠滚动自如地配置在所述内圈滚道槽和所述外圈滚道槽之间,所述滚珠轴承利用润滑油来进行润滑,所述滚珠轴承的特征在于,所述外圈具有至少1个径向孔,所述径向孔从所述外圈的外周面跨及径向贯通到内周面,所述径向孔的内径侧开口部的轴向位置相对于所述滚珠和所述外圈的接触点位于所述外圈的槽底的相反侧的所述外圈滚道槽内,并从所述滚珠和所述外圈滚道槽之间的接触椭圆离开。(3)一种滚珠轴承,具备:内圈,所述内圈在外周面具有内圈滚道槽;外圈,所述外圈在内周面具有外圈滚道槽,在该外圈滚道槽的轴向一侧具有沉孔,以及在该外圈滚道槽的轴向另一侧具有槽肩;以及多个滚珠,所述滚珠滚动自如地配置在所述内圈滚道槽和所述外圈滚道槽之间,所述滚珠轴承利用润滑油来进行润滑,所述滚珠轴承的特征在于,所述外圈具有至少1个径向孔,所述径向孔从所述外圈的外周面跨及径向贯通到内周面,所述径向孔的内径侧开口部的轴向位置从所述滚珠和所述外圈滚道槽之间的接触椭圆离开,并且横跨相对于所述滚珠和所述外圈的接触点在所述外圈的槽底的相反侧的所述外圈滚道槽和所述槽肩而设置。(4)一种滚珠轴承,具备:内圈,所述内圈在外周面具有内圈滚道槽;外圈,所述外圈在内周面具有外圈滚道槽,在该外圈滚道槽的轴向一侧具有沉孔,以及在该外圈滚道槽的轴向另一侧具有槽肩;以及多个滚珠,所述滚珠滚动自如地配置在所述内圈滚道槽和所述外圈滚道槽之间,所述滚珠轴承利用润滑油来进行润滑,所述滚珠轴承的特征在于,所述外圈具有至少1个径向孔,所述径向孔从所述外圈的外周面跨及径向贯通到内周面,所述径向孔的内径侧开口部的轴向位置设置在所述槽肩内,并且所述径向孔的内径侧开口部的至少一部分与所述滚珠在轴向重叠。(5)如(1)~(4)中任一项记载的滚珠轴承,其中,与所述径向孔连通的凹状槽沿着周向形成在所述外圈的外周面。(6)如(5)记载的滚珠轴承,其中,在隔着所述凹状槽的轴向两侧,环状槽沿着周向形成在所述外圈的外周面,在所述各环状槽分别配置有环状的密封部件。(7)如(1)~(6)中任一项记载的滚珠轴承,其中,所述径向孔的直径是0.5~1.5mm。(8)如(1)~(7)中任一项记载的滚珠轴承,其中,所述滚珠的接触角处于25~60°的范围内。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种滚珠轴承,具备:内圈,所述内圈在外周面具有内圈滚道槽;外圈,所述外圈在内周面具有外圈滚道槽,在该外圈滚道槽的轴向一侧具有沉孔,以及在该外圈滚道槽的轴向另一侧具有槽肩;以及多个滚珠,所述滚珠滚动自如地配置在所述内圈滚道槽和所述外圈滚道槽之间,所述滚珠轴承利用润滑油来进行润滑,所述滚珠轴承的特征在于,所述外圈具有至少1个径向孔,所述径向孔从所述外圈的外周面跨及径向贯通到内周面,所述径向孔的内径侧开口部的轴向位置位于所述外圈的槽底和所述滚珠与所述外圈的接触点之间,且从所述滚珠和所述外圈滚道槽之间的接触椭圆离开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.15 JP 2016-1592601.一种滚珠轴承,具备:内圈,所述内圈在外周面具有内圈滚道槽;外圈,所述外圈在内周面具有外圈滚道槽,在该外圈滚道槽的轴向一侧具有沉孔,以及在该外圈滚道槽的轴向另一侧具有槽肩;以及多个滚珠,所述滚珠滚动自如地配置在所述内圈滚道槽和所述外圈滚道槽之间,所述滚珠轴承利用润滑油来进行润滑,所述滚珠轴承的特征在于,所述外圈具有至少1个径向孔,所述径向孔从所述外圈的外周面跨及径向贯通到内周面,所述径向孔的内径侧开口部的轴向位置位于所述外圈的槽底和所述滚珠与所述外圈的接触点之间,且从所述滚珠和所述外圈滚道槽之间的接触椭圆离开。2.一种滚珠轴承,具备:内圈,所述内圈在外周面具有内圈滚道槽;外圈,所述外圈在内周面具有外圈滚道槽,在该外圈滚道槽的轴向一侧具有沉孔,以及在该外圈滚道槽的轴向另一侧具有槽肩;以及多个滚珠,所述滚珠滚动自如地配置在所述内圈滚道槽和所述外圈滚道槽之间,所述滚珠轴承利用润滑油来进行润滑,所述滚珠轴承的特征在于,所述外圈具有至少1个径向孔,所述径向孔从所述外圈的外周面跨及径向贯通到内周面,所述径向孔的内径侧开口部的轴向位置相对于所述滚珠和所述外圈的接触点位于所述外圈的槽底的相反侧的所述外圈滚道槽内,并从所述滚珠和所述外圈滚道槽之间的接触椭圆离开。3.一种滚珠轴承,具备:内圈,所述内圈在外周面具有内圈滚道槽;外圈,所述外圈在内周面具有外圈滚道槽,在该外圈滚道槽的轴向一侧具有沉孔,以及在该外圈滚道槽的轴向另一侧具有槽肩;以及多个滚珠,所述滚珠滚动自如地配置在所述内圈滚道槽和所述外圈滚道槽之间,所述滚珠轴承利用润滑油来进行润滑,所述滚珠轴承的特征在于,所述外圈具有至少1个径向孔,所述径向孔从所述外圈的外周面...

【专利技术属性】
技术研发人员:松永恭平胜野美昭
申请(专利权)人:日本精工株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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