本申請涉及電主軸，具體而言，涉及一種電主軸及機床。

背景技術(shù)：

1、電主軸是將機床主軸和主軸電機融為一體的新技術(shù)，主軸由內(nèi)置電機直接驅(qū)動，取消了傳統(tǒng)主軸的齒輪、皮帶或者聯(lián)軸器傳動，從而將機床主軸的傳動鏈長度縮短為零，廣泛應(yīng)用于精密模具、汽車、船舶、航空航天等尖端產(chǎn)品制造領(lǐng)域。電主軸結(jié)構(gòu)復(fù)雜，軸芯為電主軸的核心零件，軸承、電機和其余零件裝配于其上，整體的裝配精度決定了電主軸的回轉(zhuǎn)精度。

2、軸承是電主軸的核心零部件，傳遞旋轉(zhuǎn)軸芯的扭矩，大多數(shù)電主軸故障，85％以上均為軸承損壞，影響軸承壽命主要是軸承的預(yù)緊和內(nèi)部清潔，軸承內(nèi)部進入切削液或者其他雜質(zhì)，導(dǎo)致軸承旋轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，降低軸承的使用壽命，從而導(dǎo)致電主軸故障。

3、軸承預(yù)緊可防止軸承在運轉(zhuǎn)過程中，由于安裝位置不正確導(dǎo)致的發(fā)熱，也就是說，做好軸承預(yù)緊，使軸承運轉(zhuǎn)工況平穩(wěn)，提高軸承的使用壽命。

4、現(xiàn)階段，對電主軸軸承的預(yù)緊都是將軸承座與軸承調(diào)整好裝配位置后進行裝配，裝配到軸芯過程中實際情況與理論不符，從而多次進行軸承預(yù)緊調(diào)節(jié)，增加工作量，且預(yù)緊效果也不好，所以在軸芯上進行軸承的預(yù)緊尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請實施例提供了一種電主軸及機床，其通過在軸芯的外周凸設(shè)具有凸起高度從遠離軸承的一側(cè)至靠近軸承的一側(cè)呈遞增趨勢的凸起結(jié)構(gòu)，并將隔環(huán)組件與凸起結(jié)構(gòu)設(shè)置成過盈配合，這樣可以通過套設(shè)在軸芯上的隔環(huán)組件對軸承進行在線的預(yù)緊操作，而無需提前對軸承和軸承座的裝配位置進行調(diào)整。具體的：

2、本申請實施例第一方面提供了一種電主軸，包括：

3、軸芯；

4、軸承座和軸承，軸承座套設(shè)于軸芯的外周，并與軸芯的外周限定出朝向軸芯軸向一側(cè)的開口，軸承套設(shè)于軸芯的外周并置于開口內(nèi)；

5、隔環(huán)組件，隔環(huán)組件套設(shè)于軸芯的外周并位于開口側(cè)，用于對置于軸承座內(nèi)的軸承進行軸向預(yù)緊；

6、其中軸芯的外周凸設(shè)有用于和隔環(huán)組件內(nèi)周面過盈配合的凸起結(jié)構(gòu)，且在軸芯的軸線方向上，凸起結(jié)構(gòu)的凸起高度從遠離軸承的一側(cè)至靠近軸承的一側(cè)呈遞增趨勢。

7、在上述的技術(shù)方案中，凸起結(jié)構(gòu)包括形成在軸芯外周上的螺紋結(jié)構(gòu)，螺紋結(jié)構(gòu)由遠離軸承的一側(cè)螺旋延伸至靠近軸承的一側(cè)；

8、其中螺紋結(jié)構(gòu)的螺紋齒的齒高從遠離軸承的一側(cè)至靠近軸承的一側(cè)呈遞增趨勢。

9、在上述的技術(shù)方案中，螺紋結(jié)構(gòu)在軸芯的軸線方向上具有多個相鄰的螺紋齒；

10、其中相鄰兩個螺紋齒的齒高差處于第一齒高差區(qū)間范圍內(nèi)。

11、在上述的技術(shù)方案中，相鄰兩個螺紋齒的齒高差為e，其中0.005mm＜e＜0.01mm。

12、在上述的技術(shù)方案中，凸起結(jié)構(gòu)包括形成在軸芯外周上的多個環(huán)狀凸起；

13、其中多個環(huán)狀凸起的凸起高度從遠離軸承的一側(cè)至靠近軸承的一側(cè)呈遞增驅(qū)使。

14、在上述的技術(shù)方案中，軸芯的外周形成有軸承座安裝位、軸承安裝位和隔環(huán)組件安裝位，隔環(huán)組件安裝位處形成有凸起結(jié)構(gòu)；

15、其中軸承座安裝位和軸承安裝位之間形成有第一臺階，軸承安裝位和隔環(huán)組件安裝位之間形成有第二臺階；

16、其中第一臺階用于在軸承套設(shè)于軸芯外周時對軸承進行軸向限位，第二臺階用于在隔環(huán)組件套設(shè)于軸芯外周時對隔環(huán)組件進行軸向限位。

17、在上述的技術(shù)方案中，隔環(huán)組件包括在軸芯軸向方向上配合的第一隔環(huán)和第二隔環(huán)，第一隔環(huán)的內(nèi)周面用于和軸芯的外周過盈配合，第二隔環(huán)固定在軸承座上，且第二隔環(huán)的內(nèi)周面用于和第一隔環(huán)的外周面間隙配合；

18、其中間隙配合的第一隔環(huán)和第二隔環(huán)之間形成有密封結(jié)構(gòu)。

19、在上述的技術(shù)方案中，密封結(jié)構(gòu)包括形成在第一隔環(huán)和第二隔環(huán)配合面之間的密封段，密封段包括沿著密封路徑形成的第一密封段、第二密封段和第三密封段；

20、其中第一密封段和第三密封段為迷宮密封，第二密封段為間隙密封。

21、在上述的技術(shù)方案中，第一隔環(huán)從遠離軸承的一側(cè)至靠近軸承的一側(cè)依次形成有第一密封位、第二密封位和第三密封位，第一密封位與第二隔環(huán)配合形成第一密封段，第二密封位與第二隔環(huán)配合形成第二密封段，第三密封位與第二隔環(huán)配合形成第三密封段；

22、第一密封位包括沿著第一隔環(huán)徑向方向傾斜凸伸的第一環(huán)齒，第三密封位包括沿著第一隔環(huán)軸向方向傾斜凸伸的第二環(huán)齒；

23、其中第一環(huán)齒的齒面上和/或第二環(huán)齒的齒面上形成有儲污槽。

24、在上述的技術(shù)方案中，沿著軸芯徑向方向傾斜凸伸的第一環(huán)齒與軸芯的軸向方向構(gòu)成有夾角a；

25、沿著軸芯軸向方向傾斜凸伸的第二環(huán)齒與軸芯的徑向方向構(gòu)成有夾角a1；

26、其中45°≤a＝a1≤60°。

27、在上述的技術(shù)方案中，第一環(huán)齒在軸芯軸向方向上的齒寬為b，第一環(huán)齒在軸芯徑向方向上的齒高為c；

28、第二環(huán)齒在軸芯徑向方向上的齒寬為b1，第二環(huán)齒在軸芯軸向方向上的齒高為c1；

29、其中b、c滿足：0.2<b/c<0.5，b1、c1滿足：0.2<b1/c1<0.5。

30、在上述的技術(shù)方案中，第一隔環(huán)和第二隔環(huán)的間隙配合量為h；

31、其中h滿足：0.3mm<h<0.5mm。

32、本申請實施例第二方面提供了一種機床，其包括本申請實施例第一方面所提供的電主軸。

33、采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

34、本申請實施例中通過在軸芯的外周凸設(shè)具有凸起高度從遠離軸承的一側(cè)至靠近軸承的一側(cè)呈遞增趨勢的凸起結(jié)構(gòu)，并將隔環(huán)組件與凸起結(jié)構(gòu)設(shè)置成過盈配合，這樣可以通過套設(shè)在軸芯上的隔環(huán)組件對軸承進行在線的預(yù)緊操作，而無需提前對軸承和軸承座的裝配位置進行調(diào)整。

技術(shù)特征：

1.一種電主軸，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電主軸，其特征在于，所述凸起結(jié)構(gòu)(101)包括形成在所述軸芯(100)外周上的螺紋結(jié)構(gòu)，所述螺紋結(jié)構(gòu)由遠離所述軸承(300)的一側(cè)螺旋延伸至靠近所述軸承(300)的一側(cè)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電主軸，其特征在于，所述螺紋結(jié)構(gòu)在所述軸芯(100)的軸線方向上具有多個相鄰的所述螺紋齒(1011)；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電主軸，其特征在于，相鄰兩個所述螺紋齒(1011)的齒高差為e，其中0.005mm＜e＜0.01mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電主軸，其特征在于，所述凸起結(jié)構(gòu)(101)包括形成在所述軸芯外周上的多個環(huán)狀凸起；

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的電主軸，其特征在于，所述軸芯(100)的外周形成有軸承座安裝位(100a)、軸承安裝位(100b)和隔環(huán)組件安裝位(100c)，所述隔環(huán)組件安裝位(100c)處形成有所述凸起結(jié)構(gòu)(101)；

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的電主軸，其特征在于，所述隔環(huán)組件(400)包括在所述軸芯(100)軸向方向上配合的第一隔環(huán)(401)和第二隔環(huán)(402)，所述第一隔環(huán)(401)的內(nèi)周面用于和所述軸芯(100)的外周過盈配合，所述第二隔環(huán)(402)固定在所述軸承座(200)上，且所述第二隔環(huán)(402)的內(nèi)周面用于和所述第一隔環(huán)(401)的外周面間隙配合；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電主軸，其特征在于，所述密封結(jié)構(gòu)包括形成在所述第一隔環(huán)(401)和所述第二隔環(huán)(402)配合面之間的密封段(500)，所述密封段(500)包括沿著密封路徑形成的第一密封段(501)、第二密封段(502)和第三密封段(503)；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電主軸，其特征在于，所述第一隔環(huán)(401)從遠離所述軸承(300)的一側(cè)至靠近所述軸承(300)的一側(cè)依次形成有第一密封位(4011)、第二密封位(4012)和第三密封位(4013)，所述第一密封位(4011)與所述第二隔環(huán)(402)配合形成所述第一密封段(501)，所述第二密封位(4012)與所述第二隔環(huán)(402)配合形成所述第二密封段(502)，所述第三密封位(4013)與所述第二隔環(huán)(402)配合形成所述第三密封段(503)；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電主軸，其特征在于，

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電主軸，其特征在于，

12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電主軸，其特征在于，所述第一隔環(huán)(401)和所述第二隔環(huán)(402)的間隙配合量為h；

13.一種機床，其特征在于，包括權(quán)利要求1-12中任一項所述的電主軸。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┮环N電主軸及機床，屬于電主軸領(lǐng)域。電主軸包括：軸芯；軸承座和軸承，軸承座套設(shè)于軸芯的外周，并與軸芯的外周限定出朝向軸芯軸向一側(cè)的開口，軸承套設(shè)于軸芯的外周并置于開口內(nèi)；隔環(huán)組件，隔環(huán)組件套設(shè)于軸芯的外周并位于開口側(cè)，用于對置于軸承座內(nèi)的軸承進行軸向預(yù)緊；其中軸芯的外周凸設(shè)有用于和隔環(huán)組件內(nèi)周面過盈配合的凸起結(jié)構(gòu)，且在軸芯的軸線方向上，凸起結(jié)構(gòu)的凸起高度從遠離軸承的一側(cè)至靠近軸承的一側(cè)呈遞增趨勢。本申請通過在軸芯的外周凸設(shè)具有凸起高度從遠離軸承的一側(cè)至靠近軸承的一側(cè)呈遞增趨勢的凸起結(jié)構(gòu)，并將隔環(huán)組件與凸起結(jié)構(gòu)設(shè)置成過盈配合，可以通過套設(shè)在軸芯上的隔環(huán)組件對軸承進行在線的預(yù)緊操作。

技術(shù)研發(fā)人員：李婉,馬文哲,肖志定,王旭,楊緑野,彭石華
受保護的技術(shù)使用者：珠海格力電器股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30