專利名稱：一種采用氣靜壓止推和氣靜壓徑向軸承支承的電主軸設計的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于機械技術領域，特別涉及到一種采用氣靜壓止推和氣靜壓徑向 軸承支承的電主軸設計。
背景技術：
在PCB板材鉆孔加工行業(yè)中，由于鉆削的孔徑越來越微小，生產(chǎn)效率要求 越來越高，因此為了適應這種需要，PCB鉆孔用電主軸的轉(zhuǎn)速要求也越來越高， 而普通的PCB電主軸結構在超高速狀態(tài)下已經(jīng)不能適用，尤其是電主軸軸系的 支承與超高速電機系統(tǒng)不再匹配，這是因為1、 由于軸承的DmN值過高，且該行業(yè)要求電主軸不能采用油霧或者油氣 潤滑方式，因此傳統(tǒng)的滾動體軸承不能適用；2、 傳統(tǒng)電主軸電機轉(zhuǎn)子采用磁鋼片鑄鋁結構，由于轉(zhuǎn)子表面線速度過高， 同時鋁合金條的結構強度和導電率低，易引起轉(zhuǎn)子在超高速狀態(tài)下產(chǎn)生蠕變， 造成電主軸軸系振動過大，影響主軸的加工質(zhì)量。發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種采用氣靜壓止推和氣靜壓徑向軸承 支承的電主軸設計，解決了 PCB鉆孔機電主軸電機在超高速狀態(tài)下運行所遇到 的瓶頸問題。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術方案所述的采用氣靜壓止推和氣靜壓徑向軸承支承的電主軸設計，先根據(jù)電主 軸的外形尺寸限制和剛度要求，在電主軸殼體內(nèi)前端集中配置兩個氣靜壓止推軸承，集中配置可以使電主軸殼體內(nèi)部的空間利用達到最優(yōu)化，使電主軸整體 結構緊湊化，同時氣靜壓止推軸承的供氣管路便于集中，便于電主軸在電主軸 上的安裝，同時為轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系提供所需的軸向剛度；在電主軸殼體內(nèi) 安裝的定子兩側對稱布置有氣靜壓徑向軸承，以支承轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系，對 稱布置的氣靜壓徑向軸承可以使電主軸在超高速運行狀態(tài)下減少轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一 體化軸系的振動，保證轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系的徑向剛度；轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系 是將電機轉(zhuǎn)子的鼠籠條和轉(zhuǎn)軸制作為整體結構，在轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系的中段 與電主軸殼體內(nèi)所安裝的定子對應位置處即鼠籠條處，采用銅合金直接焊接在 轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系的凹槽內(nèi)，以減少鼠籠條蠕變變形，降低轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化 軸系的振動值，提高導電率和結構強度。由于采用了如上所述技術方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性1、 電主軸結構較為簡單，軸承無需潤滑，永無磨損，可以在主軸的整個壽 命期限內(nèi)無需維護；2、 電主軸軸承加工簡單，主軸整體剛度可按照實際需要靈活調(diào)整；3、 電主軸電機轉(zhuǎn)子性能優(yōu)良，加工工藝簡單，軸系的整體動平衡精度可以 做到非常高的水平；4、 采用轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化結構可以最大化利用轉(zhuǎn)軸的內(nèi)部空間，轉(zhuǎn)軸內(nèi)安 裝拉刀機構不受內(nèi)孔尺寸的限制。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖。圖1中l(wèi)一氣靜壓止推軸承；2 —氣靜壓徑向軸承；3 —轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化 軸系；4一定子；5—電主軸殼體。
具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明采用氣靜壓止推和氣靜壓徑向軸承支承的電主軸設計，先根據(jù)電主軸的外形尺寸限制和剛度要求，在電主軸殼體(5)內(nèi)前端集中配置 兩個氣靜壓止推軸承(1)，集中配置可以使電主軸殼體(5)內(nèi)部的空間利用達 到最優(yōu)化，使電主軸整體結構緊湊化，同時氣靜壓止推軸承(1)的供氣管路便于集中，便于電主軸在電主軸上的安裝，同時為轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)提 供所需的軸向剛度；在電主軸殼體(5)內(nèi)安裝的定子(4)兩側對稱布置有氣 靜壓徑向軸承(2)，以支承轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)，對稱布置的氣靜壓徑向 軸承(2)可以使電主軸在超高速運行狀態(tài)下減少轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)的 振動，保證轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)的徑向剛度；轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3) 是將電機轉(zhuǎn)子的鼠籠條和轉(zhuǎn)軸制作為整體結構，在轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3) 的中段與電主軸殼體內(nèi)所安裝的定子(4)對應位置處即鼠籠條處，采用銅合金 直接焊接在轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)的凹槽內(nèi)，以減少鼠籠條蠕變變形，降 低轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)的振動值，提高導電率和結構強度。設計主要采用氣靜壓止推軸承(1)和氣靜壓徑向軸承(2)支承轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸 一體化軸系(3)，突破電主軸軸承的DmN值限制，滿足PCB鉆孔機電主軸的 超高轉(zhuǎn)速要求。同時由于PCB鉆孔加工需要在沒有油霧污染的環(huán)境中進行，采 用氣靜壓止推軸承(1)和氣靜壓徑向軸承(2)支承方式后，軸承無需潤滑， 無任何有害排放，對環(huán)境和PCB板均無污染，滿足了 PCB鉆孔加工的環(huán)境要 求。而采用新結構的轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)，使轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸真正實現(xiàn)一體， 改變電機在超高速狀態(tài)下對鼠籠條蠕變變形，降低了電主軸電機在超高轉(zhuǎn)速下 的振動值，使電主軸電機工作更為平穩(wěn)，加工質(zhì)量得到保障。而鼠籠條由于采 用銅合金，還可以提高導電率和結構強度。本發(fā)明只涉及所采用的軸承以及軸承的布局方式和轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系， 不改變電主軸的其它結構形式，故電主軸的其它設計不再贅述。
權利要求
1、一種采用氣靜壓止推和氣靜壓徑向軸承支承的電主軸設計，其特征在于該設計先根據(jù)電主軸的外形尺寸限制和剛度要求，在電主軸殼體(5)內(nèi)前端集中配置兩個氣靜壓止推軸承(1)，集中配置可以使電主軸殼體(5)內(nèi)部的空間利用達到最優(yōu)化，使電主軸整體結構緊湊化，同時氣靜壓止推軸承(1)的供氣管路便于集中，便于電主軸在電主軸上的安裝，同時為轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)提供所需的軸向剛度；在電主軸殼體(5)內(nèi)安裝的定子(4)兩側對稱布置有氣靜壓徑向軸承(2)，以支承轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)，對稱布置的氣靜壓徑向軸承(2)可以使電主軸在超高速運行狀態(tài)下減少轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)的振動，保證轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)的徑向剛度；轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)是將電機轉(zhuǎn)子的鼠籠條和轉(zhuǎn)軸制作為整體結構，在轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)的中段與電主軸殼體內(nèi)所安裝的定子(4)對應位置處即鼠籠條處，采用銅合金直接焊接在一體化軸系(3)的凹槽內(nèi)，以減少鼠籠條蠕變變形，降低轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)的振動值，提高導電率和結構強度。
全文摘要
一種采用氣靜壓止推和氣靜壓徑向軸承支承的電主軸設計，先根據(jù)電主軸的外形尺寸限制和剛度要求，在電主軸殼體(5)內(nèi)前端集中配置兩個氣靜壓止推軸承(1)使空間利用達到最優(yōu)化、結構緊湊化，同時便于供氣管路集中和安裝，為轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)提供所需的軸向剛度；在定子(4)兩側對稱布置有氣靜壓徑向軸承(2)以支承轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系，減少軸系(3)的振動，保證其徑向剛度；轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系是將電機轉(zhuǎn)子的鼠籠條和轉(zhuǎn)軸制作為整體結構，在其中段與電主軸殼體內(nèi)所安裝的定子對應位置處即鼠籠條處，采用銅合金直接焊接在一體化軸系的凹槽內(nèi)，以減少鼠籠條蠕變變形，降低一體化軸系的振動值，提高導電率和結構強度。
文檔編號H02K7/08GK101217241SQ200810049058
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月4日 優(yōu)先權日2008年1月4日
發(fā)明者蓬 俞, 傅廣森, 徐同申, 民 田, 肖汝峰, 邱憲國, 郭麗娟, 陳長江, 昆 黃 申請人:洛陽軸研科技股份有限公司