近年來,為了防止地球變暖,要求削減二氧化碳的排出量,從而期望開發可削減潤 滑油的消耗量的技術等。此處,如果只是削減對軸承供給的潤滑油量,則由于軸承內的潤滑 油量不足,容易使軸承損傷。
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相反地,若在軸承內定期地供給潤滑油量不會不足的恒定量的 潤滑油,則潤滑油有可能供給過多,不僅不能期望削減潤滑油的消耗量,而且因潤滑油供給 過多而在軸承中產生發熱,容易給機床的加工精度帶來惡劣影響。因此,就必須將軸承內的 潤滑油量控制為既不過多又無不足的適量。但是,在那樣的軸承裝置中,由于從 形成為噴嘴狀的供給通路 42 的前端噴射來向各軸承 41 內供給潤滑油 ( 油氣 ),所以真正供 給到軸承 41 內的潤滑油量很難成為恒定,從而難以控制存在于軸承 41 內、特別是存在于滾 動體 41a 的滾動面上的潤滑油量。文章源自solidworks教程網-http://m.66kg.cn/3663.html
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精密機床主軸軸承和軸承潤滑裝置設計文章源自solidworks教程網-http://m.66kg.cn/3663.html
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符號說明1…球軸承 2…外圈 3…內圈 2x、3x…軌道槽 4…滾珠 5…供給管 6…排出管 11…供給源 12…供給泵 13…排出泵 14…排出罐 21…旋轉軸裝置 22…NC 裝置。文章源自solidworks教程網-http://m.66kg.cn/3663.html
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圖 1 是表示球軸承 1 的外圈 2 部的局部截面的說明圖,圖 2 是軸承裝置的回路圖。 并且,在圖 2 中,為便于說明,將球軸承 1 或潤滑油流路等夸張或局部省略來表示。 球軸承1由外圈2、內圈3、以及設置在外圈2與內圈3之間的多個滾珠(滾動體)4 構成,在外圈 2 的內周面和內圈 3 的外周面上設置有成為滾珠 4 的軌道的截面為圓弧狀的 軌道槽 ( 滾動面及其附近 )2x、3x。此外,在外圈 2 上設置有從其外周面貫通到內周面 ( 特 別是軌道槽 2x) 的多條潤滑油流路 a ~ f,各潤滑油流路在與滾珠 4 的滾動方向正交的寬度 方向上分別在不同的位置開口。進而,此處,將潤滑油流路 c 作為潤滑供給通路 ( 以下,稱 為供給通路 ),將其它潤滑油流路作為潤滑油排出通路 ( 以下,稱為排出通路 )。 在供給通路 c 連結有供給管 5,該供給管 5 連接到潤滑油供給源 11,當使供給泵 ( 供給裝置 )12 驅動時,就能夠將潤滑油向軌道槽 2x 內 ( 外圈 2 的內周面上 ) 供給。另一 方面,在排出通路 a、b、d、e、f 上分別連接有排出管 6,當使排出泵 ( 排出裝置 )13 驅動時, 排出管 6 內就成為負壓,將軌道槽 2x 內的潤滑油向排出罐 14 吸出 ( 排出 )。并且,在對設 置有球軸承 1 的旋轉軸裝置 21 的動作進行控制的 NC 裝置 ( 控制裝置和選擇裝置 )22 的控 制下,供給泵 12 和排出泵 13、13…可獨立地進行動作。 此處,對通過如上所述的供給通路 c 供給潤滑油、從排出通路 a ~ f( 除了潤滑油 流路 c 之外 ) 的任何一個排出潤滑油時的球軸承 1 內的潤滑油的狀態進行說明。 通過供給通路 c 供給的潤滑油在滾珠 4 的滾動面的周圍,在與一般流體同樣的狀 態下進行擴展。即,軌道槽 2x 內的潤滑油量與圖 1 中用 L 表示的潤滑油寬度成比例,通過 控制軌道槽 2x 內的潤滑油寬度,就可以達到對軌道槽 2x( 即球軸承 1) 內的潤滑油量的控 制。因此,通過從開口位置在寬度方向上分別不同的排出通路 a ~ f( 除了 c 之外 ) 中選擇 所使用的排出通路 ( 例如,在圖 1 中,選擇排出通路 b、e),來調整潤滑油寬度 L,從而進行軌 道槽 2x 內的潤滑油量的控制。文章源自solidworks教程網-http://m.66kg.cn/3663.html
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以上,根據球軸承 1 和軸承裝置,在球軸承 1 的外圈 2 中設置連通到 軌道槽 2x 內的多條潤滑油流路 a ~ f,利用該潤滑油流路,來進行向軌道槽 2x 內、即球軸承 1 內的潤滑油的供給 / 排出。從而,與現有的結構比較,可以正確地控制向球軸承 1 內的潤 滑油的供給量,以及來自球軸承 1 內的潤滑油的排出量,進而,可以有效地防止因球軸承 1 內的潤滑油的過量和不足引起的軸承的損傷、加工精度的降低等情況,除此之外,還可以實現潤滑油的削減。此外,當利用潤滑油流路 a ~ f 進行潤滑油的供給 / 排出時,將潤滑油流路 a ~ f 中的至少一條 ( 在上述實施方式中為潤滑油流路 c) 作為供給通路,通過該供給通路 c 向軌 道槽 2x 內供給潤滑油,另一方面,為了達到使得軌道槽 2x 內的潤滑油量適量的那種潤滑油 寬度,從其它潤滑油流路中選擇排出潤滑油的排出通路 ( 在上述實施方式中,為潤滑油流 路 b、e),從該排出通路 b、e 排出潤滑油。即,由于使多條潤滑油流路 a ~ f 的開口位置在外 圈 2 的寬度方向上不同,并且可以選擇和變更用作排出通路的潤滑油流路,因此,通過該排 出通路的選擇和變更,可以容易地控制球軸承 1 內的潤滑油量。從而,可以用簡單的結構, 實現適量維持球軸承 1 內的潤滑油量。文章源自solidworks教程網-http://m.66kg.cn/3663.html
軸承和軸承裝置所涉及的結構絲毫不受上述實施方式中所記載的 方式的限定,可根據需要,對軸承、潤滑油的供給 / 排出 涉及的回路或控制等的結構進行適當變更。 例如,在上述實施方式中將軸承形成為球軸承,但只要是在外圈與內圈之間夾裝 滾動體的軸承,則即使是滾動體為圓柱體的滾柱軸承等其它軸承,也沒有任何問題。 此外,在 利用設置在外圈的潤滑油流路向滾動面附近供 給潤滑油,但關于對軸承的潤滑油的供給,也可以如以往那樣,構成為以使用噴嘴等噴射的 方式進行供給。即使這樣采用通過噴嘴等進行供給的結構,也能像在上述實施方式中所述 的那樣,通過調整潤滑油寬度等,實現適量維持軸承內的潤滑油量這一效果。 進而,將潤滑油流路設置為從外圈的外周面貫通到內周面,但 如圖 3 所示,也可以形成為從外圈 2’的側面連通到內周面那樣的潤滑油流路,或者將該潤 滑油流路與從外周面向內周面側設置的潤滑油流路連接起來,形成 T 字狀的潤滑油流路 等,只要在滾動面附近開口,則潤滑油流路的形狀等可以適當地進行變更。
此外,對用作排出通路的潤滑油流路的切換,在上述實施方式中是通過使驅 動它們的排出泵不同來進行的,但也可以具有如下結構 :通過切換閥(選擇裝置)等來切換 與排出泵連結的排出管。關于設置在外圈的潤滑油流路與供給管或排出管的連接,可以將供給 管或排出管直接插入到設置在外圈上的潤滑油流路內進行連接,也可以在旋轉軸裝置的殼 體內設置第 2 潤滑油流路,使供給管或排出管連接到該第 2 潤滑油流路上。
加之,在軸承上設置振動傳感器、溫度傳感器或聲壓傳感器等,根據由該傳感器檢 測出的檢測結果,也能夠進行是否需要潤滑油的供給或排出通路的選擇等。
