一种电主轴用浮动变位混合轴承制造技术

本发明专利技术公开了一种电主轴用浮动变位混合轴承，包括：内圈、外圈、圆柱滚子、钢球和保持架；内圈、外圈以及保持架均为环形结构，且内圈、外圈和保持架同心设置；内圈的两侧具有朝向外圈方向的挡边，挡边与内圈组成第一U型卡槽结构；保持架设置于外圈和内圈之间；保持架的内边缘与内圈同侧，保持架的外边缘与外圈同侧；保持架上设置有多个交替分布的长方形兜孔和球形兜孔，长方形兜孔的长边垂直于保持架所在回转平面；圆柱滚子设置于长方形兜孔中，钢球设置于球形兜孔中；球形兜孔和长方形兜孔的中心分布于同一圆周上，圆周称为第一中心圆。本发明专利技术提供的电主轴用浮动变位混合轴承具有承载能力极高、使用寿命长、安全性高、易于加工、极限转速高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及轴承
，具体地说设及一种电主轴用浮动变位混合轴承。
技术介绍
轴承度earing)是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋 转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动 体和保持架四部分组成。按滚动体的形状，滚动轴承分为球轴承和滚子轴承两大类。 浮动变位轴承是一种特殊的轴承，它具有内圈和外圈之间可W进行自由变位的特 点，并且其可W达到高速角接触球轴承的转速。运个速度比普通圆柱滚子轴承转速的两倍 还要高。由于浮动变位轴承具有高转速和自由变位的特点，使之特别适用于电主轴。 图1是传统的浮动变位轴承的侧面剖视图。如图1所示，该浮动变位轴承包括由 外圈1、内圈2、钢球3、保持架4组成。其中外圈为球轴承的外圈，内圈是圆柱滚子轴承的 内圈，钢球为标准的滚动体。运种设计保证了在运转时内圈相对外圈能自由浮动，且钢球的 存在使其转速能够达到电主轴的使用要求。受其结构设计制约（主要是轴承中采用钢球结 构），运种浮动变位轴承存在承载能力低的缺陷，在浮动变位轴承领域，低承载是难W克服 的缺陷。而若将钢球替换为圆柱滚子，虽然可W显著提高运种浮动变位轴承的承载能力。但 是在解决了承载能力缺陷的同时，会带来新的问题，即采用圆柱滚子结构，会使得轴承的极 限转速降低，运种浮动变位轴承就达不到电主轴所要求的转速，因此，不是通过直接将钢球 更换为圆柱滚子就能够实现优化，所W，目前电主轴中使用的浮动变位轴承都是钢球结构。因此，现有急需一种既具有较大的承载能力，又具有较高转速的浮动变位轴承。
技术实现思路
针对现有的浮动变位轴承存在的缺陷，本专利技术提供一种电主轴用浮动变位混合轴 承。 根据本专利技术的一个方面，提供一种电主轴用浮动变位混合轴承，所述浮动变位混 合轴承包括：内圈、外圈、圆柱滚子、钢球和保持架； 所述内圈、所述外圈W及所述保持架均为环形结构，且所述内圈、外圈和所述保持 架同屯、设置； 所述内圈滚道的两侧具有朝向所述外圈方向的挡边，所述挡边与所述内圈组成第 一U型卡槽结构； 所述保持架设置于所述外圈和所述内圈之间；所述保持架的内边缘与所述内圈同 侦U，所述保持架的外边缘与所述外圈同侧； 所述保持架上设置有多个交替分布的长方形兜孔和球形兜孔，所述长方形兜孔的 长边垂直于所述保持架所在平面； 所述圆柱滚子设置于所述长方形兜孔中，所述钢球设置于所述球形兜孔中； 所述球形兜孔和所述长方形兜孔的中屯、分布于同一圆周上，所述圆周称为第一中 屯、圆。 根据本专利技术的一个【具体实施方式】，所述钢球和/或所述圆柱滚子采用轴承钢或氮 化娃材料制备。 根据本专利技术的另一个【具体实施方式】，所述圆柱滚子两底面分别为对称凸起的鼓型 或锥形圆柱滚子。 根据本专利技术的又一个【具体实施方式】，所述保持架采用黄铜或PE邸工程塑料（聚酸 酸酬树脂）制备而成。 根据本专利技术的又一个【具体实施方式】，所述保持架的内边缘的直径等于所述第一中 屯、圆的直径与0. 48~0. 53倍所述钢球直径之差。 根据本专利技术的又一个【具体实施方式】，所述保持架的外边缘的直径等于所述第一中 屯、圆的直径与0. 48~0. 53倍所述圆柱滚子直径之和。 根据本专利技术的又一个【具体实施方式】，所述保持架的外边缘的两侧朝向所述外圈方 向设置有凸台结构。 根据本专利技术的又一个【具体实施方式】，所述凸台直径为所述第一中屯、圆的直径与 0. 70~0. 74倍所述钢球的直径之和。 根据本专利技术的又一个【具体实施方式】，所述凸台与保持架的外边缘组成的第二U型 卡槽的宽度为所述圆柱滚子的长度的1. 06~1. 1倍。 根据本专利技术的又一个【具体实施方式】，所述保持架的宽度是所述圆柱滚子长度的 1. 3 ~1. 5 倍。 根据本专利技术的又一个【具体实施方式】，所述保持架的外边缘上的圆形孔的直径比所 述钢球的直径小0. 2mm~0. 4mm。 根据本专利技术的又一个【具体实施方式】，所述保持架的外边缘上的长方形孔的周向宽 度比所述圆柱滚子的直径小0. 2mm~0. 3mm。 根据本专利技术的又一个【具体实施方式】，所述保持架的内边缘上的长方形孔的轴向宽 度为所述圆柱滚子的直径的0. 87~0. 92倍。 根据本专利技术的又一个【具体实施方式】，所述球形兜孔与所述长方形兜孔数量相等且 均为偶数。 根据本专利技术的又一个【具体实施方式】，所述外滚道为圆柱面。 根据本专利技术的又一个【具体实施方式】，所述所述钢球直径和所述圆柱滚子直径相 等。 本专利技术提供的浮动变位混合轴承将圆柱滚子与钢球相结合，使圆柱滚子和钢球对 轴承进行共同引导；同时，通过优化钢球、圆柱滚子和滚道、保持架的关系，使得本专利技术提供 的电主轴用浮动变位混合轴承不但提高了传统浮动变位轴承的承载能力、使用寿命和安全 性，而且该浮动变位混合轴承的极限速度仍可与传统的浮动变位轴承相当。【附图说明】 通过阅读参照W下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它 特征、目的和优点将会变得更明显： 图1所示为传统的浮动变位轴承的侧面剖视图； 图2所示为本专利技术提供的电主轴用浮动变位混合轴承的侧面剖视图； 图3所示为本专利技术提供的电主轴用浮动变位混合轴承的保持架的正面剖视图； 图4所示为本专利技术提供的电主轴用浮动变位混合轴承的保持架的侧面剖视图； 图5所示为本专利技术提供的电主轴用浮动变位混合轴承的结构示意图。 附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。 附图标记如W下表格中所示： 【具体实施方式】 下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简 化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本专利技术可W在不同例子 中重复参考数字和/或字母。运种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各 种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本 专利技术省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述W避免不必要地限制本专利技术。 W40] 参考图2和图5,本专利技术提供的电主轴用浮动变位混合轴承包括：内圈2、外圈1、 圆柱滚子3、钢球5和保持架4。所述内圈2、所述外圈1W及所述保持架4均为环形结构， 且所述内圈2、外圈1和所述保持架4同屯、设置。所述内圈2滚道的两侧具有朝向所述外圈1方向的挡边，所述挡边与所述内圈组 成第一U型卡槽结构，所述第一U型卡槽21如图2所示。参考图2,所述外圈的外滚道11 采用圆柱面，运种结构可W同时为圆柱滚子和钢球提供引导面，进而降低了加工难度，改变 了传统浮动变位轴承的外圈设置钢球滚道的设计理念，如图1。相对于图1中的结构，本实施例中的钢球与内外圈的接触方式、引导方式都有了 很明显的改进，且能够同时适应钢球和圆柱滚子引导的需要。所述保持架4设置于所述外圈1和所述内圈2之间；所述保持架4的内边缘与所 述内圈2同侧，所述保持架4的外边缘与所述外圈1同侧，即外圈位于外侧，内圈位于内侧， 保持架位于中间。可选的，所述保持架4采用黄铜或PEEK工程塑料制备而成。由于PEEK 工程塑料的密度远远小于黄铜的密度，可有效减小轴承高速运转的离屯、力，使浮动变位混 合轴承的极限转速进一步提升，达到采用单列钢球设计的浮动变动轴承极限转速。因此，优 选的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电主轴用浮动变位混合轴承，其特征在于，所述浮动变位混合轴承包括：内圈、外圈、圆柱滚子、钢球和保持架；所述内圈、所述外圈以及所述保持架均为环形结构，且所述内圈、外圈和所述保持架同心设置；所述内圈滚道的两侧具有朝向所述外圈方向的挡边，所述挡边与所述内圈组成第一U型卡槽结构；所述保持架设置于所述外圈和所述内圈之间；所述保持架的内边缘与所述内圈同侧，所述保持架的外边缘与所述外圈同侧；所述保持架上设置有多个交替分布的长方形兜孔和球形兜孔，所述长方形兜孔的长边垂直于所述保持架所在回转平面；所述圆柱滚子设置于所述长方形兜孔中，所述圆柱滚子转动轴线与所述浮动变位混合轴承轴线平行，所述钢球设置于所述球形兜孔中；所述球形兜孔和所述长方形兜孔的中心分布于同一圆周上，所述圆周称为第一中心圆。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：燕敬祥，张士玉，冯冰，丁喜荣，燕敬东，
申请(专利权)人：山东凯美瑞轴承科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37