專利名稱：旋轉(zhuǎn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括非旋轉(zhuǎn)部分和可相對于非旋轉(zhuǎn)部分旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)設(shè)備。具體來說，這種旋轉(zhuǎn)設(shè)備包括處于旋轉(zhuǎn)軸和非旋轉(zhuǎn)部分之間的旋轉(zhuǎn)部件。在旋轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)部件之間設(shè)置有內(nèi)軸承。在旋轉(zhuǎn)部件和非旋轉(zhuǎn)部分之間設(shè)置有外軸承。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)設(shè)備中，如果旋轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，則需要使用合乎高速旋轉(zhuǎn)要求的專用軸承。當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)時，軸承承受著很大的載荷。因此，希望提高軸承的穩(wěn)定性和使用壽命。
在日本專利未審查公開第2000-271804號中，本申請人提出了一種能夠在不對軸承造成很大的載荷的情況下實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)設(shè)備，即使該軸承具有低圓周速度條件也能夠?qū)崿F(xiàn)高度旋轉(zhuǎn)。
不過，如果施加在軸承上的載荷是不平衡的，齒輪的反沖力或摩擦力的增加有時候會對旋轉(zhuǎn)造成問題。
另一方面，針對旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)部件和/或非旋轉(zhuǎn)部分的結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)為軸承適當(dāng)使用潤滑劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種旋轉(zhuǎn)軸可以在軸承得到穩(wěn)定的同時高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)設(shè)備。
所有權(quán)利要求的詞句以引用的方式包含在說明書中。
按照本發(fā)明，可以使施加在外軸承和內(nèi)軸承上的預(yù)載荷保持平衡。以高速穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)軸成為可能。
在本發(fā)明的一種模式下，將旋轉(zhuǎn)部件分為第一旋轉(zhuǎn)部件和第二旋轉(zhuǎn)部件。第一內(nèi)軸承的外環(huán)、第一旋轉(zhuǎn)部件和第一外軸承的內(nèi)環(huán)是一體地彼此固定在一起的。第二內(nèi)軸承的外環(huán)、第二旋轉(zhuǎn)部件和第二外軸承的內(nèi)環(huán)是一體地彼此固定在一起的。此外，在第一內(nèi)軸承的內(nèi)環(huán)和第二內(nèi)軸承的內(nèi)環(huán)固定在旋轉(zhuǎn)軸上的條件下，當(dāng)?shù)谝煌廨S承的外環(huán)和第二外軸承的外環(huán)固定在非旋轉(zhuǎn)部分上時，第一外軸承的外環(huán)和第二外軸承的外環(huán)在沿著旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向的相反方向上發(fā)生輕微移動。由于它們的聯(lián)鎖作用，第一旋轉(zhuǎn)部件和第二旋轉(zhuǎn)部件在沿著旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向的相反方向上發(fā)生輕微移動。這樣，第一內(nèi)軸承和第一外軸承在沿著沿旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向的第一方向的聯(lián)動關(guān)系下分別承受著第一預(yù)載荷和第二預(yù)載荷，并且于是第二內(nèi)軸承和第二外軸承在沿著與沿旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向的第一方向相反的第二方向的聯(lián)動關(guān)系下分別承受著第一預(yù)載荷和第二預(yù)載荷。結(jié)果，能夠使施加在第一內(nèi)軸承和第二內(nèi)軸承上的第一預(yù)載荷保持平衡，并且還能夠使施加在第一外軸承和第二外軸承上的第二預(yù)載荷保持平衡。
在本發(fā)明的另一種模式下，第一內(nèi)軸承的外環(huán)固定在第一旋轉(zhuǎn)部件的后端處。第二內(nèi)軸承的外環(huán)固定在第二旋轉(zhuǎn)部件的前端處。將第一外軸承的內(nèi)環(huán)設(shè)置在第一旋轉(zhuǎn)部件的前端與第一內(nèi)軸承的安裝位置之間的中間區(qū)域內(nèi)。將第二外軸承的內(nèi)環(huán)設(shè)置在第二旋轉(zhuǎn)部件的后端與第二內(nèi)軸承的安裝位置之間的中間區(qū)域內(nèi)。結(jié)果，能夠使施加在第一外軸承和第二外軸承上的預(yù)載荷與施加在第一內(nèi)軸承和第二內(nèi)軸承上的預(yù)載荷保持平衡。
在本發(fā)明的另一種模式下，第一旋轉(zhuǎn)部件包括第一大直徑部分和第一小直徑部分。第一內(nèi)軸承的外環(huán)支撐在第一大直徑部分的內(nèi)側(cè)上。第一外軸承的內(nèi)環(huán)支撐在第一小直徑部分的外側(cè)上。第二旋轉(zhuǎn)部分包括第二大直徑部分和第二小直徑部分。第二內(nèi)軸承的外環(huán)支撐在第二大直徑部分的內(nèi)側(cè)上。第二外軸承的內(nèi)環(huán)支撐在第二小直徑部分的外側(cè)上。結(jié)果，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)和高效地使預(yù)載荷保持平衡。
在本發(fā)明的另一種模式下，將旋轉(zhuǎn)部件構(gòu)成為單一部件。在第一內(nèi)軸承的內(nèi)環(huán)和第二內(nèi)軸承的內(nèi)環(huán)固定在旋轉(zhuǎn)軸上的條件下，當(dāng)?shù)谝煌廨S承的外環(huán)和/或第二外軸承的外環(huán)固定在非旋轉(zhuǎn)部分上時，第一外軸承的外環(huán)和/或第二外軸承的外環(huán)沿著旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向發(fā)生輕微移動。由于它們的聯(lián)鎖作用，旋轉(zhuǎn)部件沿著中心軸線方向發(fā)生輕微移動。從而，第一內(nèi)軸承、第一外軸承、第二內(nèi)軸承和第二外軸承全部都在聯(lián)動關(guān)系下承受著各自的預(yù)載荷。結(jié)果，能夠更加簡化旋轉(zhuǎn)部件的結(jié)構(gòu)。
按照本發(fā)明另一種模式的旋轉(zhuǎn)設(shè)備，包括非旋轉(zhuǎn)部分；旋轉(zhuǎn)軸，該旋轉(zhuǎn)軸可相對于非旋轉(zhuǎn)部分旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)部件，該旋轉(zhuǎn)部件設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸與非旋轉(zhuǎn)部分之間；內(nèi)軸承，該內(nèi)軸承設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)部件之間；和外軸承，該外軸承設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部分與非旋轉(zhuǎn)部分之間。內(nèi)軸承包括第一內(nèi)軸承和第二內(nèi)軸承，它們沿著旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向彼此間隔開。外軸承包括第一外軸承和第二外軸承，它們沿著旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向彼此間隔開。第一內(nèi)軸承的外環(huán)和第一外軸承的內(nèi)環(huán)固定在旋轉(zhuǎn)部件上。第二內(nèi)軸承的外環(huán)和第二外軸承的內(nèi)環(huán)固定在旋轉(zhuǎn)部件上。在第一內(nèi)軸承的內(nèi)環(huán)和第二內(nèi)軸承的內(nèi)環(huán)固定在旋轉(zhuǎn)軸上的條件下，當(dāng)?shù)谝煌廨S承的外環(huán)和/或第二外軸承的外環(huán)固定在非旋轉(zhuǎn)部分上時，第一外軸承的外環(huán)和/或第二外軸承的外環(huán)沿著旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向發(fā)生移動。由于它們的聯(lián)鎖作用，旋轉(zhuǎn)部件沿著中心軸線方向發(fā)生輕微移動。這樣，第一內(nèi)軸承、第一外軸承、第二內(nèi)軸承和第二外軸承中的至少兩個在聯(lián)動關(guān)系下承受著各自的預(yù)載荷。
優(yōu)選地，第一內(nèi)軸承、第一外軸承、第二內(nèi)軸承和第二外軸承具有良好的聯(lián)動關(guān)系?？梢灾挥械谝粌?nèi)軸承和第一外軸承具有聯(lián)動關(guān)系。可以只有第一內(nèi)軸承、第一外軸承和第二內(nèi)軸承具有聯(lián)動關(guān)系。
另外，按照本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)設(shè)備包括一種旋轉(zhuǎn)設(shè)備，包括非旋轉(zhuǎn)部分；旋轉(zhuǎn)軸，該旋轉(zhuǎn)軸可相對于非旋轉(zhuǎn)部分旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)部件，該旋轉(zhuǎn)部件設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸與非旋轉(zhuǎn)部分之間；內(nèi)軸承，該內(nèi)軸承設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)部件之間；和外軸承，該外軸承設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部分與非旋轉(zhuǎn)部分之間。外軸承用油氣或油霧加以潤滑，而內(nèi)軸承是用油脂加以潤滑的。
優(yōu)選地，將按照本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)設(shè)備應(yīng)用于機(jī)床的主軸頭。
優(yōu)選地，將旋轉(zhuǎn)部件構(gòu)成為連接套筒。按照本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)設(shè)備包括可與旋轉(zhuǎn)軸一起或獨(dú)立于旋轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)部件的結(jié)構(gòu)，雖然在下面的實(shí)施方式中將旋轉(zhuǎn)部件可旋轉(zhuǎn)地配置在旋轉(zhuǎn)軸與非旋轉(zhuǎn)部分之間。
在本發(fā)明的另一種模式下，將旋轉(zhuǎn)部件分為第一旋轉(zhuǎn)部件和第二旋轉(zhuǎn)部件。第一內(nèi)軸承的外環(huán)、第一旋轉(zhuǎn)部件和第一外軸承的內(nèi)環(huán)是一體地彼此固定在一起的。第二內(nèi)軸承的外環(huán)、第二旋轉(zhuǎn)部件和第二外軸承的內(nèi)環(huán)是一體地彼此固定在一起的。在第一內(nèi)軸承的內(nèi)環(huán)和第二內(nèi)軸承的內(nèi)環(huán)固定在旋轉(zhuǎn)軸上的條件下，當(dāng)?shù)谝煌廨S承的外環(huán)和第二外軸承的外環(huán)固定在非旋轉(zhuǎn)部分上時，第一外軸承的外環(huán)和第二外軸承的外環(huán)在沿著旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向的相反方向上發(fā)生輕微移動。由于它們的聯(lián)鎖作用，第一旋轉(zhuǎn)部件和第二旋轉(zhuǎn)部件在沿著旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向的相反方向上發(fā)生輕微移動，從而第一內(nèi)軸承和第一外軸承在沿著沿旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向的第一方向的聯(lián)動關(guān)系下分別承受著第一預(yù)載荷和第二預(yù)載荷。此外，第二內(nèi)軸承和第二外軸承在沿著與沿旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向的第一方向相反的第二方向的聯(lián)動關(guān)系下分別承受著第一預(yù)載荷和第二預(yù)載荷。
在本發(fā)明的另一種模式下，第一內(nèi)軸承的外環(huán)固定在第一旋轉(zhuǎn)部件的后端處。第二內(nèi)軸承的外環(huán)固定在第二旋轉(zhuǎn)部件的前端處。將第一外軸承的內(nèi)環(huán)設(shè)置在第一旋轉(zhuǎn)部件的前端與第一內(nèi)軸承的安裝位置之間的中間區(qū)域內(nèi)。將第二外軸承的內(nèi)環(huán)設(shè)置在第二旋轉(zhuǎn)部件的后端與第二內(nèi)軸承的安裝位置之間的中間區(qū)域內(nèi)。
在本發(fā)明的另一種模式下，第一旋轉(zhuǎn)部件包括第一大直徑部分和第一小直徑部分。第一內(nèi)軸承的外環(huán)支撐在第一大直徑部分的內(nèi)側(cè)上。第一外軸承的內(nèi)環(huán)支撐在第一小直徑部分的外側(cè)上。第二旋轉(zhuǎn)部分包括第二大直徑部分和第二小直徑部分。第二內(nèi)軸承的外環(huán)支撐在第二大直徑部分的內(nèi)側(cè)上。第二外軸承的內(nèi)環(huán)支撐在第二小直徑部分的外側(cè)上?？梢詫⑿D(zhuǎn)部件構(gòu)成為具有隆起等的圓柱形部件。
在本發(fā)明的另一種模式下，將旋轉(zhuǎn)部件構(gòu)成為單一部件。在第一內(nèi)軸承的內(nèi)環(huán)和第二內(nèi)軸承的內(nèi)環(huán)固定在旋轉(zhuǎn)軸上的條件下，當(dāng)?shù)谝煌廨S承的外環(huán)和/或第二外軸承的外環(huán)固定在非旋轉(zhuǎn)部分上時，第一外軸承的外環(huán)和/或第二外軸承的外環(huán)沿著旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向發(fā)生輕微移動。由于它們的聯(lián)鎖作用，旋轉(zhuǎn)部件沿著中心軸線方向發(fā)生輕微移動。結(jié)果，第一內(nèi)軸承、第一外軸承、第二內(nèi)軸承和第二外軸承全部都在聯(lián)動關(guān)系下承受著各自的預(yù)載荷。
優(yōu)選地，當(dāng)?shù)谝煌廨S承的外環(huán)或第二外軸承的外環(huán)固定在非旋轉(zhuǎn)部分上時，第一外軸承的外環(huán)或第二外軸承的外環(huán)沿著旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向發(fā)生輕微移動。不過，當(dāng)?shù)谝煌廨S承的外環(huán)和第二外軸承的外環(huán)固定在非旋轉(zhuǎn)部分上時，也可以是第一外軸承的外環(huán)和第二外軸承的外環(huán)沿著旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向發(fā)生輕微移動。
在傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)設(shè)備中，已經(jīng)認(rèn)定，軸承的外環(huán)必須是固定的。本發(fā)明基于與這樣的傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)設(shè)備完全不同的理念。按照本發(fā)明，使軸承的外環(huán)旋轉(zhuǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)超高速旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明是一種劃時代的發(fā)明。
在機(jī)床中，由于旋轉(zhuǎn)軸的主要任務(wù)是借助刀具等處理金屬材料，因此優(yōu)選要改善旋轉(zhuǎn)軸的功能或性能。
對用在旋轉(zhuǎn)設(shè)備中的軸承的圓周速度(旋轉(zhuǎn)速度×軸承的周長)存在著限制。dN值(軸承的直徑×旋轉(zhuǎn)速度)將這一限制表示為軸承的性能。如果我們想要實(shí)現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)，則除了減小軸承的直徑來降低旋轉(zhuǎn)軸的圓周速度之外，別無選擇。
如果減小軸承的直徑，則軸的剛度和動力傳送性能都會降低?，F(xiàn)有的用于高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸僅能提供用在精密加工中的極低扭矩。
按照本發(fā)明，能夠有力地增大軸承的限制旋轉(zhuǎn)速度，而不用減小軸承的直徑。按照本發(fā)明，與傳統(tǒng)的設(shè)備相比，可以獲得兩倍或更大的扭矩，例如11.7Nm。
用于支撐旋轉(zhuǎn)軸的軸承的外環(huán)通常固定在它的軸承箱上。
在本發(fā)明的另一種模式下，將軸承安裝在第一軸(旋轉(zhuǎn)軸)上，同時將軸承的外環(huán)安裝到第二軸(連接套筒)中。第二軸(連接套筒)此外還作為另一個軸承得到支撐。這樣，能夠使該第二軸旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，實(shí)現(xiàn)了雙軸承結(jié)構(gòu)。第一軸(旋轉(zhuǎn)軸)可以以高于限制旋轉(zhuǎn)速度的相對速度旋轉(zhuǎn)，而不會超過軸承的實(shí)際限制旋轉(zhuǎn)速度。
例如，如果內(nèi)軸承的直徑是50mm，如果內(nèi)軸承的限制旋轉(zhuǎn)速度是25000轉(zhuǎn)/分鐘，并且如果外軸承的限制旋轉(zhuǎn)速度是15000轉(zhuǎn)/分鐘，則直徑為50mm的軸以不低于40000轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，可以獲得1.6倍的旋轉(zhuǎn)速度并且以不高于3.7kW的小功耗實(shí)現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)和大扭矩。如果我們試圖在傳統(tǒng)的設(shè)備中獲得同樣的扭矩，則需要不低于30kW的功耗(在內(nèi)置電機(jī)的情況下)。這樣，按照本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)例如大約八分之一的功耗節(jié)省，并且對環(huán)保問題做出了貢獻(xiàn)。
近年來，隨著旋轉(zhuǎn)設(shè)備的性能不斷提高，提高軸承的旋轉(zhuǎn)速度成為了可能。如果使用按照本發(fā)明的設(shè)備，50000、60000或70000轉(zhuǎn)/分鐘的高旋轉(zhuǎn)速度都是可行的。


附圖1是表示按照本發(fā)明的一種實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的局部截面圖。
附圖2是表示按照本發(fā)明的另一種實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的局部截面圖。
附圖3是表示按照本發(fā)明的另一種實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的局部截面圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施方式1現(xiàn)在將參照附圖1介紹按照本發(fā)明的第一種實(shí)施方式。
附圖1是表示按照本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的一種實(shí)例的局部截面圖。
旋轉(zhuǎn)設(shè)備10具有旋轉(zhuǎn)軸12、非旋轉(zhuǎn)部分14、連接套筒16、內(nèi)軸承18、外軸承20和驅(qū)動源21。將連接套筒構(gòu)成為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)部件。
旋轉(zhuǎn)設(shè)備10優(yōu)選用于機(jī)床的主軸頭。
旋轉(zhuǎn)軸12是可相對于非旋轉(zhuǎn)部分14旋轉(zhuǎn)地得到支撐的。連接套筒16設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸12與非旋轉(zhuǎn)部分14之間。內(nèi)軸承18設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸12與連接套筒16之間。外軸承20設(shè)置在連接套筒16與非旋轉(zhuǎn)部分14之間?？梢越柚?qū)動源21使旋轉(zhuǎn)軸12旋轉(zhuǎn)。連接套筒16可在旋轉(zhuǎn)軸12與非旋轉(zhuǎn)部分14之間自由旋轉(zhuǎn)。
內(nèi)軸承18包括沿著旋轉(zhuǎn)軸12的中心軸線方向X分隔開的第一內(nèi)軸承18a和第二內(nèi)軸承18b。
在第一內(nèi)軸承18a的內(nèi)環(huán)與第二內(nèi)軸承18b的內(nèi)環(huán)之間設(shè)置有內(nèi)環(huán)軸襯22。內(nèi)環(huán)軸襯22與旋轉(zhuǎn)軸12一起旋轉(zhuǎn)。內(nèi)環(huán)軸襯22在中心軸線方向X上的長度由附圖標(biāo)記71表示。內(nèi)軸承18用油脂加以潤滑。這是因?yàn)?，如果使用噴氣嘴來注入潤滑油，則它的各個部分就要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
外軸承20包括沿著旋轉(zhuǎn)軸12的中心軸線方向X分隔開的第一外軸承20a和第二外軸承20b。
在第一外軸承20a的外環(huán)與第二外軸承20b的外環(huán)之間設(shè)置有外環(huán)軸襯24。外環(huán)軸襯24是與非旋轉(zhuǎn)部分14一起靜止不動的。外環(huán)軸襯24在中心軸線方向X上的長度由附圖標(biāo)記74表示。在外環(huán)軸襯24上設(shè)置有供油構(gòu)件26，用于供應(yīng)油氣或油霧，作為由外軸承20使用的潤滑劑。這是因?yàn)槭褂糜蜌饣蛴挽F能夠獲得較高的旋轉(zhuǎn)速度。
按照附圖1所示的實(shí)施方式，將連接套筒16分為第一連接套筒16a和第二連接套筒16b。
第一內(nèi)軸承18a的外環(huán)和第一外軸承20a的內(nèi)環(huán)固定在第一連接套筒16a上。
第二內(nèi)軸承18b的外環(huán)和第二外軸承20b的內(nèi)環(huán)固定在第二連接套筒16b上。
第一連接套筒16a包括第一大直徑部分16g和第一小直徑部分16h。第一內(nèi)軸承18a的外環(huán)支撐在第一大直徑部分16g的內(nèi)側(cè)上。第一外軸承20a的內(nèi)環(huán)支撐在第一小直徑部分16h的外側(cè)上。
而且，第二連接套筒16b包括第二大直徑部分16i和第二小直徑部分16i。第二內(nèi)軸承18b的外環(huán)支撐在第一大直徑部分16i的內(nèi)側(cè)上。第二外軸承20b的內(nèi)環(huán)支撐在第二小直徑部分16j的外側(cè)上。
第一連接套筒16a具有第一外側(cè)支撐面16c和第一內(nèi)側(cè)支撐面16d。第一外側(cè)支撐面16c和第一內(nèi)側(cè)支撐面16d相對于旋轉(zhuǎn)軸12的中心軸線方向X是垂直的。
沿著旋轉(zhuǎn)軸12的中心軸線方向X施加在第一外軸承20a的外環(huán)上的推力經(jīng)由第一連接套筒16a的第一外側(cè)支撐面16c和第一內(nèi)側(cè)支撐面16d施加在第一內(nèi)軸承18a的外環(huán)上。
第二連接套筒16b具有第二外側(cè)支撐面16e和第二內(nèi)側(cè)支撐面16f。第二外側(cè)支撐面16e和第二內(nèi)側(cè)支撐面16f相對于旋轉(zhuǎn)軸12的中心軸線方向X是垂直的。
沿著旋轉(zhuǎn)軸12的中心軸線方向X施加在第二外軸承20b的外環(huán)上的推力經(jīng)由第二連接套筒16b的第二外側(cè)支撐面16e和第二內(nèi)側(cè)支撐面16f施加在第二內(nèi)軸承18b的外環(huán)上。
推力是沿著旋轉(zhuǎn)軸12的中心軸線方向X施加在第一外軸承20a的內(nèi)環(huán)上的。第一連接套筒16a將該推力傳遞給第一內(nèi)軸承18a的外環(huán)。
此外，與前述推力方向相反的反推力沿著旋轉(zhuǎn)軸12的中心軸線方向X施加在第二外軸承20b的內(nèi)環(huán)上。第二連接套筒16b將該反向推力傳遞給第二內(nèi)軸承18b的外環(huán)。
連接套筒16的大小(第一內(nèi)側(cè)支撐面16d與第二內(nèi)側(cè)支撐面16f之間的距離)由附圖標(biāo)記72表示。施加在第一內(nèi)軸承18a上的第一預(yù)載荷F1和施加在第二內(nèi)軸承18b上的第一預(yù)載荷F1’取決于內(nèi)環(huán)軸襯22的大小71和連接套筒16的大小72。
內(nèi)環(huán)寬度的大小(第一外側(cè)支撐面16c與第二外側(cè)支撐面16e之間的距離)由附圖標(biāo)記73表示。施加在第一外軸承20a上的第二預(yù)載荷F2和施加在第二外軸承20b上的第二預(yù)載荷F2’取決于內(nèi)環(huán)寬度73和外環(huán)軸襯24的大小74。
由于將連接套筒16分成了第一連接套筒16a和第二連接套筒16b，因此大小72和73決定第一預(yù)載荷F1、F1’與第二預(yù)載荷F2、F2’之間的平衡。
這樣，就有可能使施加在第一內(nèi)軸承18a上的預(yù)載荷F1與施加在第一外軸承20a上的預(yù)載荷F2保持平衡。此外，有可能使施加在第二內(nèi)軸承18b上的預(yù)載荷F1’與施加在第二外軸承20b上的預(yù)載荷F2’保持平衡。
在下文中，將更加詳細(xì)地介紹圍繞著連接套筒16、內(nèi)軸承18和外軸承20的結(jié)構(gòu)。在下文中，后端指的是驅(qū)動源21那一側(cè)，而前端指的是工件(圖中未示出)那一側(cè)。
第一內(nèi)軸承18a外環(huán)的前端固定在第一連接套筒16a的后端16n上。第一內(nèi)軸承18a外環(huán)的后端是釋放的。第一內(nèi)軸承18a的內(nèi)環(huán)相對于旋轉(zhuǎn)軸12和內(nèi)環(huán)軸襯22是固定的。
第二內(nèi)軸承18b外環(huán)的后端固定在第二連接套筒16b的前端16p上。在第二內(nèi)軸承18b外環(huán)的前端與非旋轉(zhuǎn)部分14之間設(shè)置有小的間隔。第二內(nèi)軸承18b的內(nèi)環(huán)相對于旋轉(zhuǎn)軸12和內(nèi)環(huán)軸襯22是固定的。
將第一外軸承20a安排在第一連接套筒16a的前端16m與第一內(nèi)軸承18a的安裝位置之間的中間區(qū)域內(nèi)。第一外軸承20a內(nèi)環(huán)的后端固定在第一連接套筒16a的第一外側(cè)支撐面16c上。第一外軸承20a內(nèi)環(huán)的前端是釋放的。在第一外軸承20a外環(huán)的后端與非旋轉(zhuǎn)部分14之間設(shè)置有小的間隔。第一外軸承20a外環(huán)的前端固定在外環(huán)軸襯24上。
將第二外軸承20b安排在第二連接套筒16b的后端16q與第二內(nèi)軸承18b的安裝位置之間的中間區(qū)域內(nèi)。第二外軸承20b內(nèi)環(huán)的后端是釋放的。第二外軸承20b內(nèi)環(huán)的前端固定在第二連接套筒16b的第二外側(cè)面16e上。第二外軸承20b外環(huán)的后端固定在外環(huán)軸襯24上。在第二外軸承20b外環(huán)的前端與非旋轉(zhuǎn)部分14之間設(shè)置有小間隔。
第一內(nèi)軸承18a的外環(huán)、第一連接套筒16a和第一外軸承20a的內(nèi)環(huán)是一體地相互固定在一起的。在沿著旋轉(zhuǎn)軸12的中心軸線方向X的第一方向X1上的聯(lián)動關(guān)系下，第一內(nèi)軸承18a和第一外軸承20a分別承受著第一預(yù)載荷F1和第二預(yù)載荷F2。在這種情況下，推力施加在第一內(nèi)軸承20a外環(huán)的前端上。該推力經(jīng)由第一外軸承20a的滾珠、第一外軸承20a內(nèi)環(huán)的后端、第一連接套筒16a、第一內(nèi)軸承18a外環(huán)的前端和第一內(nèi)軸承18a的滾珠得以傳遞給第一內(nèi)軸承18a的內(nèi)環(huán)。
第二內(nèi)軸承18b的外環(huán)、第二連接套筒16b和第二外軸承20b的內(nèi)環(huán)是一體地相互固定在一起的。在與沿著旋轉(zhuǎn)軸12的中心軸線方向X的第一方向X1相反的第二方向X2上，第二內(nèi)軸承18b和第二外軸承20b分別承受著第一預(yù)載荷F1’和第二預(yù)載荷F2’。在這種情況下，推力施加在第二外軸承20b外環(huán)的后端上。該推力經(jīng)由第二外軸承20b的滾珠、第二外軸承20b內(nèi)環(huán)的前端、第二連接套筒16b、第二內(nèi)軸承18b外環(huán)的后端和第二內(nèi)軸承18b的滾珠傳遞到第二內(nèi)軸承18b的內(nèi)環(huán)上。
按照附圖1所示的實(shí)施方式，在第一內(nèi)軸承18a的內(nèi)環(huán)和第二內(nèi)軸承18b的內(nèi)環(huán)固定在旋轉(zhuǎn)軸12上的條件下，當(dāng)?shù)谝煌廨S承20a的外環(huán)和第二外軸承20b的外環(huán)固定在非旋轉(zhuǎn)部分14上時，第一外軸承20a的外環(huán)和第二外軸承20b的外環(huán)在沿著旋轉(zhuǎn)軸12的中心軸線方向X的相反方向上發(fā)生輕微移動。與此發(fā)生聯(lián)鎖作用，第一連接套筒16a和第二連接套筒16b在沿著旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向X的相反方向上發(fā)生輕微移動。在沿著沿旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向X的第一方向X1的聯(lián)動關(guān)系下，第一內(nèi)軸承18a和第一外軸承20a分別承受著第一預(yù)載荷F1和第二預(yù)載荷F2。此外，在沿著與沿旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向X的第一方向X1相反的第二方向的聯(lián)動關(guān)系下，第二內(nèi)軸承18b和第二外軸承20b分別承受著第一預(yù)載荷F1’和第二預(yù)載荷F2’。
這樣，能夠使施加在內(nèi)軸承18和外軸承20上的第一預(yù)載荷和第二預(yù)載荷分別相互平衡，并且獲得穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在將對供油構(gòu)件26進(jìn)行更加詳細(xì)地介紹。
供油構(gòu)件26設(shè)置在非旋轉(zhuǎn)部分14上。供油構(gòu)件26的末端位于第一外軸承20a與第二外軸承20b之間的間隔26a內(nèi)。油氣或油霧從供油構(gòu)件26供應(yīng)。油氣或油霧是供應(yīng)到第一外軸承20a和第二外軸承20b中的。
實(shí)施方式2現(xiàn)在將參照附圖介紹按照本發(fā)明的第二實(shí)施方式。
附圖2是表示按照本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的一種實(shí)例的局部截面圖。
旋轉(zhuǎn)設(shè)備30具有旋轉(zhuǎn)軸32、非旋轉(zhuǎn)部分34、連接套筒36、內(nèi)軸承38、外軸承40和驅(qū)動源41。將連接套筒構(gòu)成為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)部件。由于供油構(gòu)件46具有與附圖1的供油構(gòu)件26相同的結(jié)構(gòu)，因此省略對它的說明。
旋轉(zhuǎn)設(shè)備30優(yōu)選用于機(jī)床的主軸頭。
旋轉(zhuǎn)軸32是可相對于非旋轉(zhuǎn)部分34旋轉(zhuǎn)地得到支撐的。連接套筒36設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸32與非旋轉(zhuǎn)部分34之間。內(nèi)軸承38設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸32與連接套筒36之間。外軸承40設(shè)置在連接套筒36與非旋轉(zhuǎn)部分34之間?？梢越柚?qū)動源41使旋轉(zhuǎn)軸32旋轉(zhuǎn)。連接套筒36可在旋轉(zhuǎn)軸32與非旋轉(zhuǎn)部分34之間自由旋轉(zhuǎn)。
內(nèi)軸承38包括沿著旋轉(zhuǎn)軸32的中心軸線方向X分隔開的第一內(nèi)軸承38a和第二內(nèi)軸承38b。第一內(nèi)軸承38a和第二內(nèi)軸承38b在同一方向上面向。
在第一內(nèi)軸承38a的內(nèi)環(huán)與第二內(nèi)軸承38b的內(nèi)環(huán)之間設(shè)置有內(nèi)環(huán)軸襯42。內(nèi)環(huán)軸襯42與旋轉(zhuǎn)軸32一起旋轉(zhuǎn)。
外軸承40包括沿著旋轉(zhuǎn)軸32的中心軸線方向X分隔開的第一外軸承40a和第二外軸承40b。
在第一外軸承40a的外環(huán)與第二外軸承40b的外環(huán)之間設(shè)置有外環(huán)軸襯44。外環(huán)軸襯44是與非旋轉(zhuǎn)部分34一起靜止不動的。
按照附圖2所示的實(shí)施方式，連接套筒36包括單一部件。
第一內(nèi)軸承38a的外環(huán)和第一外軸承40a的內(nèi)環(huán)固定在連接套筒36上。
第二內(nèi)軸承38b的外環(huán)和第二外軸承40b的內(nèi)環(huán)固定在連接套筒36上。
連接套筒36包括第一大直徑部分36g、小直徑部分36h和第二大直徑部分36i。第一內(nèi)軸承38a的外環(huán)支撐在第一大直徑部分36g的內(nèi)側(cè)上。第一外軸承40a的內(nèi)環(huán)和第二外軸承40b的內(nèi)環(huán)支撐在小直徑部分36h的外側(cè)上。
第二內(nèi)軸承38b的外環(huán)借助止動件(圖中未示出)固定在連接套筒36上。第二外軸承40b的外環(huán)是靜止不動的。
連接套筒36具有第一外側(cè)支撐面36c、第一內(nèi)側(cè)支撐面36d、第二外側(cè)支撐面36e和第二內(nèi)側(cè)支撐面36f。第一外側(cè)支撐面36c、第一內(nèi)側(cè)支撐面36d、第二外側(cè)支撐面36e和第二內(nèi)側(cè)支撐面36f相對于旋轉(zhuǎn)軸32的中心軸線方向X是垂直的。
推力是沿著旋轉(zhuǎn)軸32的中心軸線方向X施加在第一外軸承40a的外環(huán)上的。該推力經(jīng)由第一外側(cè)支撐面36c和第一內(nèi)側(cè)支撐面36d施加在第一內(nèi)軸承38a的外環(huán)上。此外，施加在連接套筒36上的推力經(jīng)由第二外側(cè)支撐面36e施加在第二外軸承40b的內(nèi)環(huán)上。
該推力沿著旋轉(zhuǎn)軸32的中心軸線方向X施加在第一外軸承40a的內(nèi)環(huán)上。連接套筒36將該推力傳遞到第一內(nèi)軸承38a的外環(huán)上。而且，該推力沿著旋轉(zhuǎn)軸32的中心軸線方向X施加在第二外軸承40b的內(nèi)環(huán)上。連接套筒36將該推力傳遞到第二外軸承40b的外環(huán)上。
這樣，能夠至少使施加在第一內(nèi)軸承38a上的第一預(yù)載荷F1與施加在第一外軸承40a上的第二預(yù)載荷F2保持平衡。
在下文中，將更加詳細(xì)地介紹圍繞著連接套筒36、內(nèi)軸承38和外軸承40的結(jié)構(gòu)。在下文中，后端指的是驅(qū)動源41那一側(cè)，而前端指的是工件(圖中未示出)那一側(cè)。
第一內(nèi)軸承38a外環(huán)的前端固定在連接套筒36的后端36n上。第一內(nèi)軸承38a外環(huán)的后端是釋放的。第一內(nèi)軸承38a的內(nèi)環(huán)相對于旋轉(zhuǎn)軸32和內(nèi)環(huán)軸襯42是固定的。
第二內(nèi)軸承38b外環(huán)的后端固定在連接套筒36的前端36p上。在第二內(nèi)軸承38b外環(huán)的前端與非旋轉(zhuǎn)部分34之間設(shè)置有小的間隔。第二內(nèi)軸承38b的內(nèi)環(huán)相對于旋轉(zhuǎn)軸32和內(nèi)環(huán)軸襯42是固定的。
將第一外軸承40a安排在沿著連接套筒36的中心軸線方向X的中心與第一內(nèi)軸承38a的安裝位置之間的中間區(qū)域內(nèi)。第一外軸承40a內(nèi)環(huán)的后端固定在連接套筒36的第一外側(cè)支撐面36c上。第一外軸承40a內(nèi)環(huán)的前端是釋放的。在第一外軸承40a外環(huán)的后端與非旋轉(zhuǎn)部分34之間設(shè)置有小的間隔。第一外軸承40a外環(huán)的前端固定在外環(huán)軸襯44上。
將第二外軸承40b安排在沿著連接套筒36的中心軸線方向X的中心與第二內(nèi)軸承38b的安裝位置之間的中間區(qū)域內(nèi)。第二外軸承40b內(nèi)環(huán)的后端是釋放的。第二外軸承40b內(nèi)環(huán)的前端固定在連接套筒36上。第二外軸承40b的外環(huán)是靜止不動的。
第一內(nèi)軸承38a的外環(huán)、第二內(nèi)軸承38b的外環(huán)、連接套筒36、第一外軸承40a的內(nèi)環(huán)和第二外軸承40b的內(nèi)環(huán)是一體地相互固定在一起的。在沿著旋轉(zhuǎn)軸32的中心軸線方向X的第一方向X1上的聯(lián)動關(guān)系下，第一內(nèi)軸承38a、第一外軸承40a、第二內(nèi)軸承38b和第二外軸承40b全部都分別承受著預(yù)載荷。在這種情況下，推力施加在第一內(nèi)軸承40a外環(huán)的前端上。該推力經(jīng)由第一外軸承40a的滾珠、第一外軸承40a內(nèi)環(huán)的后端、連接套筒36、第一內(nèi)軸承38a外環(huán)的前端和第一內(nèi)軸承38a的滾珠得以傳遞給第一內(nèi)軸承38a的內(nèi)環(huán)。而且，施加在連接套筒36上的推力經(jīng)由第二外軸承40b內(nèi)環(huán)的前端和第二外軸承40b的滾珠傳遞到第二外軸承40b的外環(huán)上。而且，施加在連接套筒36上的推力借助止動件經(jīng)由第二內(nèi)軸承38b外環(huán)的前端和第二內(nèi)軸承38b的滾珠傳遞給第二內(nèi)軸承38b的內(nèi)環(huán)。
按照附圖2所示的實(shí)施方式，在第一內(nèi)軸承38a的內(nèi)環(huán)和第二內(nèi)軸承38b的內(nèi)環(huán)固定在旋轉(zhuǎn)軸32上的條件下，當(dāng)?shù)谝煌廨S承40a的外環(huán)固定在非旋轉(zhuǎn)部分34上時，第一外軸承40a的外環(huán)在沿著旋轉(zhuǎn)軸32的中心軸線方向X的第一方向X1上發(fā)生輕微移動。與此發(fā)生聯(lián)鎖作用，連接套筒36在沿著旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向X的第一方向X1上發(fā)生輕微移動。第二內(nèi)軸承38b的外環(huán)和第二外軸承40b的內(nèi)環(huán)也在第一方向X1上發(fā)生輕微移動。在這種聯(lián)動關(guān)系下，第一內(nèi)軸承38a、第一外軸承40a、第二內(nèi)軸承38b和第二外軸承40b全部都分別承受著預(yù)載荷。
這樣，能夠使施加在內(nèi)軸承38和外軸承40上的預(yù)載荷分別相互平衡，并且獲得穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。
實(shí)施方式3現(xiàn)在將參照附圖介紹按照本發(fā)明的第三實(shí)施方式。
附圖3是表示按照本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的一種實(shí)例的局部截面圖。
旋轉(zhuǎn)設(shè)備50具有旋轉(zhuǎn)軸52、非旋轉(zhuǎn)部分54、連接套筒56、內(nèi)軸承58、外軸承60和驅(qū)動源61。將連接套筒構(gòu)成為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)部件。由于供油構(gòu)件66具有與附圖1的供油構(gòu)件26相同的結(jié)構(gòu)，因此省略對它的說明。
旋轉(zhuǎn)設(shè)備50優(yōu)選用于機(jī)床的主軸頭。
旋轉(zhuǎn)軸52是可相對于非旋轉(zhuǎn)部分54旋轉(zhuǎn)地得到支撐的。連接套筒56設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸52與非旋轉(zhuǎn)部分54之間。內(nèi)軸承58設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸52與連接套筒56之間。外軸承60設(shè)置在連接套筒56與非旋轉(zhuǎn)部分54之間?？梢越柚?qū)動源61使旋轉(zhuǎn)軸52旋轉(zhuǎn)。連接套筒56可在旋轉(zhuǎn)軸52與非旋轉(zhuǎn)部分54之間自由旋轉(zhuǎn)。
內(nèi)軸承58包括沿著旋轉(zhuǎn)軸52的中心軸線方向X分隔開的第一內(nèi)軸承58a和第二內(nèi)軸承58b。第一內(nèi)軸承58a和第二內(nèi)軸承58b可在同一方向上面向。
在第一內(nèi)軸承58a的內(nèi)環(huán)與第二內(nèi)軸承58b的內(nèi)環(huán)之間設(shè)置有內(nèi)環(huán)軸襯62。內(nèi)環(huán)軸襯62與旋轉(zhuǎn)軸52一起旋轉(zhuǎn)。
外軸承60包括沿著旋轉(zhuǎn)軸52的中心軸線方向X分隔開的第一外軸承60a和第二外軸承60b。
在第一外軸承60a的外環(huán)與第二外軸承60b的外環(huán)之間設(shè)置有外環(huán)軸襯64。外環(huán)軸襯64是與非旋轉(zhuǎn)部分54一起靜止不動的。
按照附圖3所示的實(shí)施方式，連接套筒56包括單一部件。
第一內(nèi)軸承58a的外環(huán)和第一外軸承60a的內(nèi)環(huán)固定在連接套筒56上。
第二內(nèi)軸承58b的外環(huán)和第二外軸承60b的內(nèi)環(huán)固定在連接套筒56上。
連接套筒56包括第一大直徑部分56g、小直徑部分56h和第二大直徑部分56i。第一內(nèi)軸承58a的外環(huán)支撐在第一大直徑部分56g的內(nèi)側(cè)上。第一外軸承60a的內(nèi)環(huán)和第二外軸承60b的內(nèi)環(huán)支撐在小直徑部分56h的外側(cè)上。
第一內(nèi)軸承58a的外環(huán)借助止動件(圖中未示出)固定在連接套筒56上。第一外軸承60a的外環(huán)是靜止不動的。
連接套筒56具有第一外側(cè)支撐面56c、第一內(nèi)側(cè)支撐面56d、第二外側(cè)支撐面56e和第二內(nèi)側(cè)支撐面56f。第一外側(cè)支撐面56c、第一內(nèi)側(cè)支撐面56d、第二外側(cè)支撐面56e和第二內(nèi)側(cè)支撐面56f相對于旋轉(zhuǎn)軸52的中心軸線方向X是垂直的。
推力是沿著旋轉(zhuǎn)軸52的中心軸線方向X施加在第二外軸承60b的外環(huán)上的。該推力經(jīng)由第二外側(cè)支撐面56e和第二內(nèi)側(cè)支撐面56f施加在第二內(nèi)軸承58b的外環(huán)上。此外，施加在連接套筒56上的推力經(jīng)由第一外側(cè)支撐面56c施加在第一外軸承60a的內(nèi)環(huán)上。
該推力沿著旋轉(zhuǎn)軸52的中心軸線方向X施加在第二外軸承60b的內(nèi)環(huán)上。連接套筒56將該推力傳遞到第二內(nèi)軸承58b的外環(huán)上。而且，該推力沿著旋轉(zhuǎn)軸52的中心軸線方向X施加在第一外軸承60a的內(nèi)環(huán)上。連接套筒56將該推力傳遞到第一外軸承60a的外環(huán)上。
這樣，能夠使至少施加在第二內(nèi)軸承58b上的第一預(yù)載荷F1與施加在第二外軸承60b上的第二預(yù)載荷F2保持平衡。
在下文中，將更加詳細(xì)地介紹圍繞著連接套筒56、內(nèi)軸承58和外軸承60的結(jié)構(gòu)。在下文中，后端指的是驅(qū)動源61那一側(cè)，而前端指的是工件(圖中未示出)那一側(cè)。
第一內(nèi)軸承58a外環(huán)的前端固定在連接套筒56的后端56n上。第一內(nèi)軸承58a外環(huán)的后端是釋放的。第一內(nèi)軸承58a的內(nèi)環(huán)相對于旋轉(zhuǎn)軸52和內(nèi)環(huán)軸襯62是固定的。
第二內(nèi)軸承58b外環(huán)的后端固定在連接套筒56的前端56p上。在第二內(nèi)軸承58b外環(huán)的前端與非旋轉(zhuǎn)部分54之間設(shè)置有小的間隔。第二內(nèi)軸承58b的內(nèi)環(huán)相對于旋轉(zhuǎn)軸52和內(nèi)環(huán)軸襯62是固定的。
將第一外軸承60a安排在沿著連接套筒56的中心軸線方向X的中心與第一內(nèi)軸承58a的安裝位置之間的中間區(qū)域內(nèi)。第一外軸承60a內(nèi)環(huán)的后端固定在連接套筒56的第一外側(cè)支撐面56c上。第一外軸承60a內(nèi)環(huán)的前端是釋放的。第一外軸承60a的外環(huán)是靜止不動的。
將第二外軸承60b安排在沿著連接套筒56的中心軸線方向X的中心與第二內(nèi)軸承58b的安裝位置之間的中間區(qū)域內(nèi)。第二外軸承60b內(nèi)環(huán)的后端是釋放的。第二外軸承60b內(nèi)環(huán)的前端固定在連接套筒56上。第二外軸承60b外環(huán)的后端固定在外環(huán)軸襯64上。在第二外軸承60b外環(huán)的前端與非旋轉(zhuǎn)部分54之間設(shè)置有小間隔。
第一內(nèi)軸承58a的外環(huán)、第二內(nèi)軸承58b的外環(huán)、連接套筒56、第一外軸承60a的內(nèi)環(huán)和第二外軸承60b的內(nèi)環(huán)是一體地相互固定在一起的。在沿著旋轉(zhuǎn)軸52的中心軸線方向X的第二方向X2上的聯(lián)動關(guān)系下，第一內(nèi)軸承58a、第一外軸承60a、第二內(nèi)軸承58b和第二外軸承60b全部都分別承受著預(yù)載荷。在這種情況下，推力施加在第二外軸承60b外環(huán)的后端上。該推力經(jīng)由第二外軸承60b的滾珠、第二外軸承60b內(nèi)環(huán)的前端、連接套筒56、第二內(nèi)軸承58b外環(huán)的前端和第二內(nèi)軸承58b的滾珠得以傳遞給第二內(nèi)軸承58b的內(nèi)環(huán)。而且，施加在連接套筒56上的推力經(jīng)由第一外軸承60a內(nèi)環(huán)的后端和第一外軸承60a的滾珠傳遞到第一外軸承60a的外環(huán)上。而且，施加在連接套筒56上的推力借助止動件經(jīng)由第一內(nèi)軸承58a外環(huán)的后端和第一內(nèi)軸承58a的滾珠傳遞給第一內(nèi)軸承58a的內(nèi)環(huán)。
按照附圖3所示的實(shí)施方式，在第一內(nèi)軸承58a的內(nèi)環(huán)和第二內(nèi)軸承58b的內(nèi)環(huán)固定在旋轉(zhuǎn)軸52上的條件下，當(dāng)?shù)诙廨S承60b的外環(huán)固定在非旋轉(zhuǎn)部分54上時，第二外軸承60b的外環(huán)在沿著旋轉(zhuǎn)軸52的中心軸線方向X的第二方向X2上發(fā)生輕微移動。與此發(fā)生聯(lián)鎖作用，連接套筒56在沿著旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向X的第二方向X2上發(fā)生輕微移動。第一內(nèi)軸承58a的外環(huán)和第一外軸承60a的內(nèi)環(huán)也在第二方向X2上發(fā)生輕微移動。在這種聯(lián)動關(guān)系下，第一內(nèi)軸承58a、第一外軸承60a、第二內(nèi)軸承58b和第二外軸承60b全部都分別承受著預(yù)載荷。
這樣，能夠使施加在內(nèi)軸承58和外軸承60上的預(yù)載荷分別相互平衡，并且獲得穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明并不局限于附圖中所示出的實(shí)施方式。雖然第一外軸承和第二外軸承都是沿著中心軸線的方向設(shè)置在第一內(nèi)軸承和第二內(nèi)軸承內(nèi)側(cè)，但是這樣的結(jié)構(gòu)也可以根據(jù)需要加以改造。旋轉(zhuǎn)部件的形狀并不局限于附圖中所示出的那些形狀。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)設(shè)備，包括非旋轉(zhuǎn)部分(14，34，54)，旋轉(zhuǎn)軸(12，32，52)，該旋轉(zhuǎn)軸可相對于非旋轉(zhuǎn)部分(14，34，54)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)部件(16，36，56)，該旋轉(zhuǎn)部件設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸(12，32，52)與非旋轉(zhuǎn)部分(14，34，54)之間，內(nèi)軸承(18，38，58)，該內(nèi)軸承設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸(12，32，52)與旋轉(zhuǎn)部件(16，36，56)之間，和外軸承(20，40，60)，該外軸承設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部件(16，36，56)與非旋轉(zhuǎn)部分(14，34，54)之間，其中，內(nèi)軸承(18，38，58)包括第一內(nèi)軸承(18a，38a，58a)和第二內(nèi)軸承(18b，38b，58b)，它們沿著旋轉(zhuǎn)軸(12，32，52)的中心軸線方向(X)彼此間隔開，其中，外軸承(20，40，60)包括第一外軸承(20a，40a，60a)和第二外軸承(20b，40b，60b)，它們沿著旋轉(zhuǎn)軸(12，32，52)的中心軸線方向(X)彼此間隔開，其中，第一內(nèi)軸承(18a，38a，58a)的外環(huán)和第一外軸承(20a，40a，60a)的內(nèi)環(huán)固定在旋轉(zhuǎn)部件(16，36，56)上，其中，第二內(nèi)軸承(18b，38b，58b)的外環(huán)和第二外軸承(20b，40b，60b)的內(nèi)環(huán)固定在旋轉(zhuǎn)部件(16，36，56)上，其中，在第一內(nèi)軸承(18a，38a，58a)的內(nèi)環(huán)和第二內(nèi)軸承(18b，38b，58b)的內(nèi)環(huán)固定在旋轉(zhuǎn)軸(12，32，52)上的條件下，當(dāng)?shù)谝煌廨S承(20a，40a，60a)的外環(huán)和/或第二外軸承(20b，40b，60b)的外環(huán)固定在非旋轉(zhuǎn)部分(14，34，54)上時，第一外軸承(20a，40a，60a)的外環(huán)和/或第二外軸承(20b，40b，60b)的外環(huán)沿著旋轉(zhuǎn)軸(12，32，52)的中心軸線方向(X)發(fā)生移動，并且由于它們的聯(lián)鎖作用，旋轉(zhuǎn)部件(16，36，56)沿著中心軸線方向(X)發(fā)生輕微移動，從而第一內(nèi)軸承(18a，38a，58a)、第一外軸承(20a，40a，60a)、第二內(nèi)軸承(18b，38b，58b)和第二外軸承(20b，40b，60b)中的至少兩個通過聯(lián)動關(guān)系分別承受預(yù)載荷。
2.按照權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其中，將旋轉(zhuǎn)部件(16)分為第一旋轉(zhuǎn)部件(16a)和第二旋轉(zhuǎn)部件(16b)，其中，第一內(nèi)軸承(18a)的外環(huán)、第一旋轉(zhuǎn)部件(16a)和第一外軸承(20a)的內(nèi)環(huán)是一體地彼此固定在一起的，其中，第二內(nèi)軸承(18b)的外環(huán)、第二旋轉(zhuǎn)部件(16b)和第二外軸承(20b)的內(nèi)環(huán)是一體地彼此固定在一起的，其中，在第一內(nèi)軸承(18a)的內(nèi)環(huán)和第二內(nèi)軸承(18b)的內(nèi)環(huán)固定在旋轉(zhuǎn)軸(12)上的條件下，如果第一外軸承(20a)的外環(huán)和第二外軸承(20b)的外環(huán)固定在非旋轉(zhuǎn)部分(14)上，則第一外軸承(20a)的外環(huán)和第二外軸承(20b)的外環(huán)在沿著旋轉(zhuǎn)軸(12)的中心軸線方向(X)的相反方向上發(fā)生輕微移動，并且于是由于它們的聯(lián)鎖作用，第一旋轉(zhuǎn)部件(16a)和第二旋轉(zhuǎn)部件(16b)在沿著旋轉(zhuǎn)軸(12)的中心軸線方向(X)的相反方向上發(fā)生輕微移動，從而第一內(nèi)軸承(18a)和第一外軸承(20a)在沿著沿旋轉(zhuǎn)軸(12)的中心軸線方向(X)的第一方向(X1)的聯(lián)動關(guān)系下分別承受著一第一預(yù)載荷(F1)和一第二預(yù)載荷(F2)，并且此外，第二內(nèi)軸承(18b)和第二外軸承(20b)在沿著與沿旋轉(zhuǎn)軸(12)的中心軸線方向(X)的第一方向(X1)相反的第二方向(X2)的聯(lián)動關(guān)系下分別承受著一第一預(yù)載荷(F1’)和一第二預(yù)載荷(F2’)。
3.按照權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其中，第一內(nèi)軸承(18a)的外環(huán)固定在第一旋轉(zhuǎn)部件(16a)的后端(16n)處，其中，第二內(nèi)軸承(18b)的外環(huán)固定在第二旋轉(zhuǎn)部件(16b)的前端(16p)處，其中，第一外軸承(20a)的內(nèi)環(huán)安排在第一旋轉(zhuǎn)部件(16a)的前端(16m)與第一內(nèi)軸承(18a)的安裝位置之間的中間區(qū)域內(nèi)，其中，第二外軸承(20b)的內(nèi)環(huán)安排在第二旋轉(zhuǎn)部件(16b)的后端(16q)與第二內(nèi)軸承(18b)的安裝位置之間的中間區(qū)域內(nèi)。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其中，第一旋轉(zhuǎn)部件(16a)包括第一大直徑部分(16g)和第一小直徑部分(16h)，其中，第一內(nèi)軸承(18a)的外環(huán)支撐在第一大直徑部分(16g)的內(nèi)側(cè)，其中，第一外軸承(20a)的內(nèi)環(huán)支撐在第一小直徑部分(16h)的外側(cè)，其中，第二旋轉(zhuǎn)部分(16b)包括第二大直徑部分(16i)和第二小直徑部分(16j)，其中，第二內(nèi)軸承(18b)的外環(huán)支撐在第二大直徑部分(16i)的內(nèi)側(cè)，其中，第二外軸承(20b)的內(nèi)環(huán)支撐在第二小直徑部分(16j)的外側(cè)。
5.按照權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其中，旋轉(zhuǎn)部件(36，56)構(gòu)成為單一部件，其中，在第一內(nèi)軸承(38a，58a)的內(nèi)環(huán)和第二內(nèi)軸承(38b，58b)的內(nèi)環(huán)固定在旋轉(zhuǎn)軸(32，52)上的條件下，如果第一外軸承(40a，60a)的外環(huán)和/或第二外軸承(40b，60b)的外環(huán)固定在非旋轉(zhuǎn)部分(34，54)上，則第一外軸承(40a，60a)的外環(huán)和/或第二外軸承(40b，60b)的外環(huán)沿著旋轉(zhuǎn)軸(32，52)的中心軸線方向(X)發(fā)生輕微移動，并且于是由于它們的聯(lián)鎖作用，旋轉(zhuǎn)部件(36，56)沿著中心軸線方向(X)發(fā)生輕微移動，從而第一內(nèi)軸承(38a，58a)、第一外軸承(40a，60a)、第二內(nèi)軸承(38b，58b)和第二外軸承(40b，60b)全部都在聯(lián)動關(guān)系下承受著各自的預(yù)載荷。
6.一種旋轉(zhuǎn)設(shè)備，包括非旋轉(zhuǎn)部分(14，34，54)，旋轉(zhuǎn)軸(12，32，52)，該旋轉(zhuǎn)軸可相對于非旋轉(zhuǎn)部分(14，34，54)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)部件(16，36，56)，該旋轉(zhuǎn)部件設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸(12，32，52)與非旋轉(zhuǎn)部分(14，34，54)之間，內(nèi)軸承(18，38，58)，該內(nèi)軸承設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸(12，32，52)與旋轉(zhuǎn)部件(16，36，56)之間，和外軸承(20，40，60)，該外軸承設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部件(16，36，56)與非旋轉(zhuǎn)部分(14，34，54)之間，其中，外軸承(20，40，60)用油氣或油霧加以潤滑，而內(nèi)軸承(18，38，58)是用油脂加以潤滑的。
全文摘要
一種旋轉(zhuǎn)設(shè)備，包括非旋轉(zhuǎn)部分、可相對于非旋轉(zhuǎn)部分旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸、設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸與非旋轉(zhuǎn)部分之間的旋轉(zhuǎn)部件、設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)部件之間的內(nèi)軸承和設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部件與非旋轉(zhuǎn)部分之間的外軸承。內(nèi)軸承包括沿著旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向彼此間隔開的第一內(nèi)軸承和第二內(nèi)軸承。外軸承包括沿著旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向彼此間隔開的第一外軸承和第二外軸承。第一內(nèi)軸承的外環(huán)和第一外軸承的內(nèi)環(huán)固定在旋轉(zhuǎn)部件上。第二內(nèi)軸承的外環(huán)和第二外軸承的內(nèi)環(huán)固定在旋轉(zhuǎn)部件上。在第一內(nèi)軸承的內(nèi)環(huán)和第二內(nèi)軸承的內(nèi)環(huán)固定在旋轉(zhuǎn)軸上的條件下，如果第一外軸承的外環(huán)和/或第二外軸承的外環(huán)固定在非旋轉(zhuǎn)部分上，則第一外軸承的外環(huán)和/或第二外軸承的外環(huán)沿著旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線方向發(fā)生移動。由于它們的聯(lián)鎖作用，旋轉(zhuǎn)部件沿著中心軸線方向發(fā)生輕微移動，從而第一內(nèi)軸承、第一外軸承、第二內(nèi)軸承和第二外軸承中的至少兩個通過聯(lián)動關(guān)系承受著各自的預(yù)載荷。
文檔編號B23B19/02GK1818407SQ20061000669
公開日2006年8月16日 申請日期2006年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月8日
發(fā)明者北村彰浩, 北村耕作 申請人:北村機(jī)械株式會社