[发明专利]基于动压滑动轴承的电主轴

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于动压滑动轴承的电主轴，属于数控机床技术领域。

背景技术

电主轴是一种将高速电机内置于主轴的整体单元。电机的转子带动主轴一起旋转，实现了机电一体化。这种取消带传动和齿轮传动等常见的机械装置，实现机床“零传动”结构的传动单元在现代机床设计中应用越来越广泛，其结构紧凑、转速高、质量小、启停迅速、运转稳定的特点使之成为高速主轴的首选结构。而传统的电主轴主要基于滚动轴承的设计理念，限制其转速的进一步提高，承载能力也有限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种负载能力高、精度高、结构紧凑、寿命长的基于动压滑动轴承的电主轴。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种基于动压滑动轴承的电主轴，包括电主轴外壳、主轴、电动机、润滑和冷却系统，主轴的前部和后端分别安装有前液体动压滑动轴承和后液体动压滑动轴承，前、后液体动压滑动轴承与电主轴外壳、位于电主轴外壳两端的轴承端盖共同构成整体的密封腔，电动机安装在前液体动压滑动轴承和后液体动压滑动轴承之间，所述电动机转子与主轴固定连接并带动主轴旋转，所述电动机定子位于电动机转子外侧，润滑和冷却系统包括前喷嘴、后喷嘴和冷却套，前喷嘴与前液体动压滑动轴承连通并贯穿电主轴外壳，后喷嘴与后液体动压滑动轴承连通并贯穿电主轴外壳，所述冷却套设置在电动机定子与电主轴外壳之间，冷却套上设有冷却油通道和与冷却油通道连通的冷却油入口和冷却油出口，冷却油入口和冷却油出口贯穿电主轴外壳。

进一步为了提供轴向支承，所述主轴的前后两端各设置一角接触球轴承，分别为前角接触球轴承和后角接触球轴承，前、后角接触球轴承位于上述密封腔内前、后液体动压滑动轴承的外侧，以提供轴向支承，防止电主轴的轴向移动。

进一步，所述角接触球轴承为接触角为25°的陶瓷角接触球轴承。

进一步为了给电动机提供定位，所述主轴上电动机的两侧还安装有隔套和轴环，隔套用于电机定子的定位，轴环用于电机转子的定位。

进一步，所述主轴的内部安装有碟型弹簧式松拉刀机构，用于传动时承受扭矩。

进一步，所述主轴的轴瓦采用轴铸铝青铜材料制成，以获得足够的抗拉强度和冲击韧度。

进一步为了获得更小的外形、更高的效率，所述电动机采用交流同步电动机。

采用了上述技术方案，本发明抛开传统的基于滚动轴承的电主轴设计理念，采用基于动压滑动轴承的架构方案，提出了一种基于动压滑动轴承的电主轴，相对于滚动轴承的电主轴，本发明的基于动压滑动轴承的电主轴可以承受更大的转速，从而能有效提高使用寿命，同时还能承受更大的负载，具有负载能力高、精度高、结构紧凑、寿命长的特点；本发明具有合理的润滑和冷却系统，为电主轴的工作提供了一个良好的工作环境，能更大程度的减少成本，创造更大的利润；本发明在主轴两端添加一对角接触复合陶瓷球轴承以提供轴向支承，从而使电主轴不仅能够承受径向载荷，还能承受轴向载荷，从而使其能承受更高的转速，极大地提高电主轴的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的基于动压滑动轴承的电主轴的主视剖视图；

图2为本发明的基于动压滑动轴承的电主轴的装配图；

图3为本发明的主轴的结构示意图；

图中，1、主轴，2、锁紧螺钉，3、轴承端盖，4、锁紧螺钉，5、前角接触球轴承，6、前液体动压滑动轴承，7、前喷嘴，8、隔套，9、轴环，10、冷却油入口，11、电主轴外壳，12、冷却套，13、电动机定子，14、电动机转子，15、冷却油出口，16、后喷嘴，17、后液体动压滑动轴承，18、后角接触球轴承。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。