CN210451960U - 一种消除丝杆热伸长影响的预拉伸结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种消除丝杆热伸长影响的预拉伸结构，包括丝杆、轴承座、装设在轴承座内的至少一个轴承以及装设在丝杆轴端上的锁紧螺母，所述轴承内圈套设在丝杆的轴端上与丝杆转动连接，还包括套设在丝杆轴端上且位于轴承和丝杆轴肩之间的第一对顶装置，套设在丝杆轴端上且位于轴承和锁紧螺母之间的第二对顶装置，当丝杆受热伸长时，所述第一对顶装置用于缓冲丝杆对轴承内圈施加的轴向力，保证了轴承的使用寿命，第二对顶装置用于防止锁紧螺母在丝杆轴端松动，消除丝杆受热伸长时的轴向间隙，从而保证高速化及高精度化数控机床定位精度，同时所述第一对顶装置和所述第二对顶装置均采用碟簧的对顶方式，具有成本低以及装配工艺简单可靠的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及车床进给系统的领域，特别是涉及一种消除丝杆热伸长影响的预拉伸结构。
背景技术
随着汽车、国防、航空、航天、等工业的高速发展及铝合金等新材料的应用，对数控机床的高速化及高精度化要求越来越高。高速加工包含两层含义，高速主轴及高速进给。高速高精度进给系统，要求快速响应，准确定位及高的重复定位精度，这就要求提高滚珠丝杆副的定位精度、接触刚度和增加滚珠丝杆的预紧力。过小的预紧力会使滚珠丝杆的轴向间隙变大，影响机床精度，增加预紧力能提高机床定位精度，但是也会使滚珠丝杆的摩擦阻力增大，摩擦热增加，丝杆螺母温升块，丝杆副热伸长量加大，丝杆轴端螺母远离轴承，轴承预紧力消失，定位精度急剧下降。为了减小丝杆热伸长对精度的影响，通常都是增大轴承与丝杆间的预紧力，这种方式使轴承在轴向上承受过大的轴向力，存在轴承寿命短的技术问题，特别对于昂贵的机床来说这种预紧方式存在可靠性差的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种既能保证高速化及高精度化数控机床定位精度，又能保证轴承的使用寿命达到设计要求的消除丝杆热伸长影响的预拉伸结构。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种消除丝杆热伸长影响的预拉伸结构，包括丝杆、轴承座、装设在轴承座内部轴承孔的至少一个轴承以及装设在丝杆轴端上用于将轴承内圈与丝杆固定连接的锁紧螺母，所述轴承内圈套设在丝杆的轴端上与丝杆转动连接，还包括套设在丝杆轴端上且位于轴承和丝杆轴肩之间的第一对顶装置，套设在丝杆轴端上且位于轴承和锁紧螺母之间的第二对顶装置。
优选的，所述轴承包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和第二轴承以背对背的组合方式并排设置在轴承孔内。
优选的，所述第一对顶装置包括分别套设在丝杆轴端的第一隔套和第一碟簧，所述第一隔套的一端面与第一轴承内圈的端面相接触，另一端面与第一碟簧的端面相接触，所述第一碟簧的另一端面与丝杆的轴肩相接触。
优选的，所述第二对顶装置包括分别套设在丝杆轴端的第二隔套、第二碟簧和第三隔套，所述第二隔套的一端面与第二轴承内圈相接触，另一端面与第二碟簧相接触，所述第三隔套的一端面与锁紧螺母相接触，另一端面与第二碟簧相接触。
优选的，所述丝杆的轴端设置有外螺纹，所述外螺纹的终止位置设置在第三隔套的两个端面之间。
优选的，还包括装设在轴承座侧面的轴承盖板。
优选的，所述轴承盖板上设置有圆形的凸台，所述凸台的外径小于轴承孔的内径，所述凸台与第二轴承的外圈相接触。
优选的，所述轴承盖板呈圆环的形状。
优选的，所述轴承座上开有槽口，所述第一碟簧和第一隔套均装设在槽口的内部。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型包括丝杆、轴承座、装设在轴承座内部轴承孔的至少一个轴承以及装设在丝杆轴端上用于将轴承内圈与丝杆固定连接的锁紧螺母，所述轴承内圈套设在丝杆的轴端上与丝杆转动连接，还包括套设在丝杆轴端上且位于轴承和丝杆轴肩之间的第一对顶装置，套设在丝杆轴端上且位于轴承和锁紧螺母之间的第二对顶装置，当丝杆受热伸长时，所述第一对顶装置用于缓冲丝杆对轴承内圈施加的轴向力，保证了轴承的使用寿命，所述第二对顶装置用于防止锁紧螺母在丝杆轴端松动，消除丝杆受热伸长时的轴向间隙，从而保证高速化及高精度化数控机床定位精度，同时所述第一对顶装置和所述第二对顶装置均采用碟簧的对顶方式，具有成本低以及装配工艺简单可靠的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的一种消除丝杆热伸长影响的预拉伸结构。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型提供了一种消除丝杆热伸长影响的预拉伸结构，包括丝杆1、轴承座2、装设在轴承座2内部轴承孔的第一轴承3和第二轴承31，所述第一轴承3和第二轴承31均为深沟球轴承，所述第一轴承3和第二轴承31以背对背的组合方式并排设置在轴承孔内，背对背的组合方式使丝杆1轴端上的轴向力的集中面更大，丝杆1在传动过程中更加稳定可靠，丝杆1的轴端上装设有用于将轴承3内圈与丝杆1固定连接的锁紧螺母4，所述轴承3内圈套设在丝杆1的轴端上与丝杆1转动连接，还包括套设在丝杆1轴端上且位于轴承3和丝杆1轴肩之间的第一对顶装置5，套设在丝杆1轴端上且位于轴承3和锁紧螺母4之间的第二对顶装置6，所述第一对顶装置5包括分别套设在丝杆1轴端的第一隔套51和第一碟簧52，所述第一隔套51的一端面与第一轴承3内圈的端面相接触，另一端面与第一碟簧52的端面相接触，所述第一碟簧52的另一端面与丝杆1的轴肩相接触，装配时第一碟簧52有一个压缩量，而且该预紧力应该大于丝杆的最大轴向力，保证丝杆在重载运行时，不会存在轴向抖动的现象，当丝杆在运行发热后丝杆会向尾端伸长，丝杆1的轴肩推动第一碟簧52，碟簧52会继续压缩，增大的轴向力不会直接影响到第一轴承3的内圈，从而保证第一轴承3的使用寿命更加可靠，所述第二对顶装置6包括分别套设在丝杆1轴端的第二隔套61、第二碟簧62和第三隔套63，所述第二隔套61的一端面与第二轴承31内圈相接触，另一端面与第二碟簧62相接触，所述第三隔套63的一端面与锁紧螺母4相接触，另一端面与第二碟簧62相接触，通过第二碟簧62实现锁紧螺母4和丝杆1之间的预拉伸，第二碟簧62一方面对锁紧螺母4产生反向锁紧力，能进一步地防止螺母脱松，另一方面在丝杆1伸长的时候，第二碟簧62继续压缩，锁紧螺母4在第二碟簧62弹力的带动下向第二轴承31的方向移动，避免锁紧螺母4松动所导致丝杆1出现轴向间隙的现象，从而保证丝杆1可靠的传动精度。
如图1所示，所述丝杆1的轴端设置有外螺纹，所述外螺纹的终止位置设置在第三隔套63的两个端面之间，外螺纹过深会使第三隔套63在丝杆1上留有过大的间隙，从而影响丝杆1的传动精度，外螺纹过浅会导致锁紧螺母4与第三隔套63无法接触，从而使丝杆1末端留有过大的间隙而影响传动精度。
如图1所示，轴承座2的侧面装设有轴承盖板7，所述轴承盖板7上设置有圆形的凸台71，所述凸台71的外径小于轴承孔的内径，所述凸台71与第二轴承31的外圈相接触。所述凸台71用于对第二轴承31的外圈进行固定，以防在传动的过程中出现轴承松动从而影响传动精度。
如图1所示，所述轴承盖板7呈圆环的形状，所述第二碟簧62，第二隔套61、第三隔套63均藏于轴承盖板7的圆环孔内，所述轴承座2上开有槽口21，所述第一碟簧52和第一隔套51均装设在槽口21的内部，藏在内部的设计可以起到防尘的效果，以防轴承的磨损，更进一步地保证了丝杆的传动精度。
综上所述，本实用新型包括丝杆1、轴承座2、装设在轴承座2内部轴承孔的至少一个轴承3以及装设在丝杆1轴端上用于将轴承3内圈与丝杆1固定连接的锁紧螺母4，所述轴承3内圈套设在丝杆1的轴端上与丝杆1转动连接，还包括套设在丝杆1轴端上且位于轴承3和丝杆1轴肩之间的第一对顶装置5，套设在丝杆1轴端上且位于轴承3和锁紧螺母4之间的第二对顶装置6，当丝杆1受热伸长时，所述第一对顶装置5用于缓冲丝杆1对轴承3内圈施加的轴向力，保证了轴承3的使用寿命，所述第二对顶装置6用于防止锁紧螺母4在丝杆1轴端松动，消除丝杆1受热伸长时的轴向间隙，从而保证高速化及高精度化数控机床定位精度，同时所述第一对顶装置5和所述第二对顶装置6均采用碟簧的对顶方式，这种方式具有成本低以及装配工艺简单可靠的优点。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种消除丝杆热伸长影响的预拉伸结构，包括丝杆(1)、轴承座(2)、装设在轴承座(2)内部轴承孔的至少一个轴承(3)以及装设在丝杆(1)轴端上用于将轴承(3)内圈与丝杆(1)固定连接的锁紧螺母(4)，所述轴承(3)内圈套设在丝杆(1)的轴端上与丝杆(1)转动连接，其特征在于：还包括套设在丝杆(1)轴端上且位于轴承(3)和丝杆(1)轴肩之间的第一对顶装置(5)，套设在丝杆(1)轴端上且位于轴承(3)和锁紧螺母(4)之间的第二对顶装置(6)。
2.根据权利要求1所述的一种消除丝杆热伸长影响的预拉伸结构，其特征在于：所述轴承(3)包括第一轴承(3)和第二轴承(31)，所述第一轴承(3)和第二轴承(31)以背对背的组合方式并排设置在轴承孔内。
3.根据权利要求2所述的一种消除丝杆热伸长影响的预拉伸结构，其特征在于：所述第一对顶装置(5)包括分别套设在丝杆(1)轴端的第一隔套(51)和第一碟簧(52)，所述第一隔套(51)的一端面与第一轴承(3)内圈的端面相接触，另一端面与第一碟簧(52)的端面相接触，所述第一碟簧(52)的另一端面与丝杆(1)的轴肩相接触。
4.根据权利要求2所述的一种消除丝杆热伸长影响的预拉伸结构，其特征在于：所述第二对顶装置(6)包括分别套设在丝杆(1)轴端的第二隔套(61)、第二碟簧(62)和第三隔套(63)，所述第二隔套(61)的一端面与第二轴承(31)内圈相接触，另一端面与第二碟簧(62)相接触，所述第三隔套(63)的一端面与锁紧螺母(4)相接触，另一端面与第二碟簧(62)相接触。
5.根据权利要求4所述的一种消除丝杆热伸长影响的预拉伸结构，其特征在于：所述丝杆(1)的轴端设置有外螺纹，所述外螺纹的终止位置设置在第三隔套(63)的两个端面之间。
6.根据权利要求2所述的一种消除丝杆热伸长影响的预拉伸结构，其特征在于：还包括装设在轴承座(2)侧面的轴承盖板(7)。
7.根据权利要求6所述的一种消除丝杆热伸长影响的预拉伸结构，其特征在于：所述轴承盖板(7)上设置有圆形的凸台(71)，所述凸台(71)的外径小于轴承孔的内径，所述凸台(71)与第二轴承(31)的外圈相接触。
8.根据权利要求6所述的一种消除丝杆热伸长影响的预拉伸结构，其特征在于：所述轴承盖板(7)呈圆环的形状。
9.根据权利要求3所述的一种消除丝杆热伸长影响的预拉伸结构，其特征在于：所述轴承座(2)上开有槽口(21)，所述第一碟簧(52)和第一隔套(51)均装设在槽口(21)的内部。
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