本发明专利技术涉及一种两端固定中间支撑套筒的动静压主轴，属于机床的功能部件领域。其特征是：砂轮安装在套筒主轴上，套筒主轴通过动静压油膜轴承支撑安装在芯轴上，芯轴两端固定在机床主轴支撑架上，形成主轴功能部件；卸荷皮带轮通过滚动轴承支撑在芯轴上并与套筒主轴弹性连接；电机通过皮带驱动卸荷皮带轮带动套筒主轴转动，完成主轴的驱动。本发明专利技术可实现宽砂轮、大功率、高刚性及高效率的磨削需求，特别是克服了两端支撑结构对机床主轴支撑架的精度要求很高，转动体质量较大等缺点，适用于零件大批量生产。生产。生产。
【技术实现步骤摘要】
一种两端固定中间支撑套筒的动静压主轴及机床
[0001]本专利技术涉及机床的功能部件领域，尤其是是一种机床用芯轴两端固定、中间动静压油膜轴承支撑、套筒外转的机床主轴功能部件。
技术介绍
[0002]外圆磨床的主轴砂轮多置于主轴一端悬臂安装，另一端为皮带或电机驱动，这种结构在使用窄砂轮且切削力不大时可以满足使用要求，但如果砂轮宽度加宽且切削力比较大时，由于砂轮到主轴的前轴承的距离加大，轴承所承受的力要比切削力大，对主轴轴承的承载能力要求就较高。
[0003]现阶段作为宽砂轮磨削动静压主轴轴系的传统设计方式分为三种设计方式：最早期的设计是在动静压主轴基础上加大主轴输出端长度满足宽砂轮需要；进一步发展为将砂轮盘设计为碗型结构，使砂轮重心调整到前轴承位置；近期设计结构为主轴两端分别由独力的两组静压轴承支撑，砂轮安装在主轴中间的结构形式。
[0004]对于滚动轴承若长时间处于大载荷下使用，会缩短轴承的使用寿命，对于静压或动静压轴承若要求轴承承载力大，则要加大轴承的尺寸或提高供油压力等方式来完成。
[0005]随着制造技术的进步，机床的加工工艺及制造工艺都有了较大提高，宽砂轮的砂轮宽度由100mm增加到200mm，现在已逐渐增加到500mm甚至更大的宽度，砂轮及砂轮卡盘的自重已大于100kg，砂轮及砂轮卡盘的自重在轴承上产生的摩擦力已大于磨削力。
[0006]2012年专利技术了两端支撑静压主轴，两端支撑静压主轴是主轴两端分别设计有静压轴承，满足了砂轮大切削力的要求，但对机床支撑体的同心度要求极高，在更换砂轮时对操作者的操作技术也要求较高，增加了制造及使用成本，特别是两端支撑时转动件较多，转动件质量较大，对高速主轴的动平衡就较难实现，为了简化操作难度，降低制造成本专利技术了现在的两端固定中间支撑套筒外转动静压主轴，先将原有的两端支撑的静压主轴结构调整为两端固定，将原有安装在主轴上的砂轮盘安装在套筒上，使本应固定的套筒实现与砂轮盘一起旋转，形成套筒主轴；同时套筒主轴与芯轴间的液压油膜轴承实现了动静压轴承结构，比原来的静压轴承提高了刚性、降低了能耗。
技术实现思路
[0007]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种两端固定中间支撑套筒的动静压主轴以及使用所述主轴的机床，可实现高效外圆磨削。
[0008]本专利技术解决其技术问题采用的方案是：本专利技术动静压主轴包括芯轴、套筒、动静压油膜轴承轴系、砂轮以及支撑架，芯轴两端固定在机床的支撑架上，设置在芯轴中部的动静压油膜轴承轴系支撑套筒，砂轮安装在套筒上，形成动静压主轴功能部件。
[0009]本专利技术一种两端固定中间支撑套筒的动静压主轴，其中，还包括卸荷皮带轮、皮带和电机，卸荷皮带轮，卸荷皮带轮通过滚动轴承支撑在芯轴上并与套筒弹性连接；电机通过皮带驱动卸荷皮带轮带动套筒主轴转动，实现主轴的驱动；砂轮安装在套筒主轴上，完成磨
削工作。
[0010]本专利技术一种两端固定中间支撑套筒的动静压主轴，其中，还包括砂轮，砂轮安装在套筒上。
[0011]本专利技术一种两端固定中间支撑套筒的动静压主轴，其中，砂轮由左右砂轮夹盘、砂轮压盘规定在套筒上。
[0012]本专利技术一种两端固定中间支撑套筒的动静压主轴，其中，动静压油膜轴承轴系包括止推轴承、径向止推轴承以及径向轴承。
[0013]本专利技术还提供一种具有两端固定中间支撑套筒动静压主轴的机床，包括机床主轴部件支架，芯轴，芯轴固定安装在机床主轴部件支架上，其中砂轮安装在套筒上，套筒通过动静压油膜轴承轴系支撑安装在芯轴上，芯轴两端固定在机床主轴支撑架上，形成主轴功能部件；卸荷皮带轮通过滚动轴承支撑在芯轴上并与套筒主轴弹性连接；电机通过皮带驱动卸荷皮带轮带动套筒主轴转动，完成主轴的驱动。
[0014]有益效果：
[0015]本专利技术克服了两端支撑结构对机床主轴支撑架的精度要求很高，转动体质量较大等缺点，可实现宽砂轮、大功率、高刚性及高效率的磨削需求，适用于零件大批量生产。
附图说明
[0016]图1是本专利技术具有两端固定中间支撑套筒的动静压主轴的剖视图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图1和实施实例对本专利技术进一步说明。
[0018]图1中：01机床主轴部件支架 02芯轴 03止推轴承 04左砂轮夹盘 05径向止推轴承 06套筒 07砂轮 08胀套 09径向轴承 10右砂轮夹盘 11砂轮压盘 12弹性联轴节组件 13滚动轴承 14卸荷皮带轮 15机床主轴部件支架压盖 16芯轴止动销
[0019]在图1中，本专利技术两端固定中间支撑套筒的动静压主轴，包括芯轴02、套筒06、动静压油膜轴承轴系以及机床主轴部件支架01，芯轴02固定安装在机床主轴部件支架01上，通过芯轴止动销16将芯轴02与机床主轴部件支架01定位，由机床主轴部件支架压盖15将芯轴02与机床主轴部件支架01锁紧，使芯轴02形成两端固定的砂轮07支撑用芯轴02；芯轴02上安装有动静油膜轴承主轴轴系，卸荷皮带轮14部件；其中动静压油膜轴承轴系是由安装在套筒06内的径向止推轴承05、径向轴承09及止推轴承03，通过液压轴承内的液压油膜与芯轴02接触组成，形成动静压油膜轴承主轴轴系；卸荷皮带轮14通过滚动轴承13安装在芯轴02上，与套筒06通过弹性联轴节组件12组成套筒的卸荷驱动功能。左砂轮盘04，右砂轮盘10、通过胀套08安装在套筒外部，通过砂轮压盘11将砂轮07安装固定在左、右砂轮夹盘上，使砂轮07与套筒06形成一体，通过安装在芯轴02上的卸荷皮带轮14驱动套筒06，完成砂轮07的高精度、高刚性及高效率的磨削性能。
[0020]本专利技术通过改变传统的动静压主轴支撑及运转方式，使传统的转动部件(芯轴)改变为固定部件，传统的固定部件改变为运动部件(套筒)，这种结构首先改变了传统的液压轴承主轴设计，当液压轴承在两端支撑时，对动静压主轴支撑部件的轴承安装位的同轴度要求很高，在使用及更换砂轮时较难安装调整，其次由于减少了转动件的重量，使其驱动功
率降低，转动惯量减少，更易于做转动部件的静平衡。
[0021]本专利技术通过改变传统的动静压主轴支撑及运转方式，使砂轮完全置于液压轴承支撑面内，砂轮的切削力直接通过液压轴承传递到芯轴，使轴承的承受力没有像传统主轴设计时因轴承支撑在砂轮接触面外形成轴承承受的接触力放大。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种两端固定中间支撑套筒的动静压主轴，其特征在于：包括芯轴、套筒、动静压油膜轴承轴系以及支架，其中芯轴两端固定在机床主轴部件支架上，套筒通过动静压油膜轴承轴系支撑安装在芯轴上，形成动静压主轴功能部件。2.根据权利要求1所述两端固定中间支撑套筒的动静压主轴，其特征在于还包括卸荷皮带轮、皮带和电机，卸荷皮带轮通过滚动轴承支撑在芯轴上并与套筒弹性连接；电机通过皮带驱动卸荷皮带轮带动套筒主轴转动，完成主轴的驱动。3.权利要求1-2所述两端固定中间支撑套筒的动静压主轴，...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛晓伟，张玉凤，毛陆麒，
申请(专利权)人：张玉凤毛陆麒，
类型：发明
国别省市：
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