靜壓軸承主軸裝置與具備該主軸裝置的磨牀

簡介

使用砂輪的磨床具備安裝旋轉砂輪的砂輪軸作為旋轉軸體,該旋轉軸體被稱為軸 頸的軸支承體支承為能夠旋轉。

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在旋轉軸體的一端安裝旋轉砂輪,在另一端安裝帶輪部。在 該帶輪部經由帶等旋轉傳遞裝置傳遞來由馬達等旋轉動力源產生的旋轉力,關注微 機械公社圈 使旋轉軸體旋 轉,使旋轉砂輪旋轉。在帶輪部通過帶被傳遞旋轉時,在與帶輪部一體的旋轉軸體產生徑向載荷。在軸 支承體設置靜壓軸承來支承該徑向載荷。承受徑向載荷的靜壓軸承通過在軸支承體的徑向面(軸向面)沿周向形成多個壓 油兜來承受作用於旋轉軸體的徑向載荷。例如,等間隔配置四個壓油兜,在從油供給源經由 供給路向各油兜供給液壓油時,通過設置於供給路的壓力調整節流部來減壓調整成適宜支 承的液壓力並進行供給。

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具體來說,承受徑向載荷的靜壓軸承在與旋轉軸體之間具有一定的軸承縫隙的軸 支承體的內周面設置有壓油兜和凸臺部。而且,通過供給至該壓油兜與旋轉軸體之間的軸 承縫隙的軸承油的液壓(靜壓)以及在凸臺部與旋轉軸體之間產生的液壓支承旋轉軸體。 但是,對於上述的靜壓軸承而言,在向旋轉軸體傳遞旋轉的旋轉傳遞裝置的傳遞 力較大時,由帶對帶輪部施加較大的徑向載荷,從而該徑向載荷波及到旋轉軸體。因被帶輪 載荷推壓而使旋轉軸體位置與靜壓軸承的位置接近。若在該狀態下從砂輪施加徑向方向的 過大的加工力等,則存在旋轉軸體與靜壓軸承接觸而發生破損的擔憂。

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因此,以往,在上述那樣的靜壓軸承具備賦予對抗作用於旋轉軸體的徑向載荷的 方向的修正力的機構。即,具有賦予抵消徑向載荷的修正力的機構。例如,通過改變構成靜 壓軸承的多個壓油兜的面積,產生對抗徑向載荷的修正力,發揮靜壓軸承的適當的軸承功 能。現有的產生修正力的機構因設置該機構而對本來的靜壓軸承的性能帶來影 響。因此,在需要變更修正力的大小的情況下,需要變更靜壓軸承本身的結構,並且該結構 的變更需要使靜壓軸承的軸承性能與修正力的大小兩者關聯考慮,存在該設計變得複雜的 不便。

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旋轉軸體;軸支承體,其 將上述旋轉軸體支承為能夠旋轉;動力源,其產生上述旋轉軸體的旋轉力;以及旋轉傳遞裝置,其將上述動力源的旋轉力經由帶傳遞至被設置在上述旋轉軸體的帶輪部。而且,在軸支承體具備支承旋轉軸體的徑向方向的載荷的徑向靜壓軸承以及對基於該徑向靜壓軸 承的支承力進行修正的修正力加壓部,上述徑向靜壓軸承與上述修正力加壓部被設置於上 述旋轉軸體的軸向的不同位置,上述徑向靜壓軸承在周向具有多個壓油兜,在該壓油兜從 液壓供給源經由具有節流部的供給路供給有軸承油,上述修正力加壓部在周向具有一個壓 油兜,在該壓油兜從油供給源經由供給路供給有軸承油,上述修正力加壓部的壓油兜的兜 形狀形成為產生對從上述帶輪部作用於上述旋轉軸體的徑向方向的力進行削減的方向的 修正力的兜形狀。本方式的主軸裝置,支承旋轉軸體的徑向方向的載荷的徑向靜壓軸承與 對基於該徑向靜壓軸承的支承力進行修正的修正力加壓部被設置於軸向的不同位置。

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由 此,能夠不影響徑向靜壓軸承的軸承性能地通過修正力加壓部設定修正力的大小。另外,基於修正力加壓部的削減/抵消從帶輪部作用於旋轉軸體的徑向方向的力 的方向的修正力的產生僅通過使在周向形成的一個壓油兜的軸向寬度不同而進行,因此能 夠通過簡單的結構來實現。主軸裝置作為優選的結構能夠採取如下的結構。首先,上述修正力加壓部具有與上述旋轉軸體在徑向對置的軸向面以及與上述旋 轉軸體在軸向對置的徑向面,上述修正力加壓部的壓油兜在能夠一併承受上述旋轉軸體的 推力載荷的位置的、上述軸向面與上述徑向面交叉的角部橫跨所述軸向面與所述徑向面這 兩個面而形成,上述軸向面的壓油兜產生修正力,上述徑向面的壓油兜承受推力載荷,

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修正力加壓部的壓油兜從油供給源經由具有節流部的供給路被供給軸承油。一個壓油兜橫跨軸支承體的軸向面(徑向面)與徑向面(推力面) 交叉的角部而形成。由此,通過該一個壓油兜,能夠兼具相對於軸支承體的推力軸承功能以 及相對於徑向方向的靜壓軸承的修正力產生功能兩個功能。作為修正力加壓部使油兜內的 軸向寬度變化是在推力軸承的視角觀察時使油兜的深度變化的意思,但油兜深度的變化不 影響推力軸承的支承力。並且,能夠不影響推力軸承功能的軸承性能地變更對徑向方向的 靜壓軸承的修正力。這是基於壓油兜在角部橫跨地構成,在該軸向面的壓油兜產生修正力, 在徑向面的壓油兜承受推力載荷。由此,能夠不改變壓油兜的徑向面的大小,而改變軸向的 大小,從而不改變推力軸承的軸承性能,而改變修正力的大小。

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根據上述的結構,雖然 需要與將修正力加壓部與徑向靜壓軸承分體形成對應的軸向空間,但通過與推力軸承部兼 用,能夠高效地使用軸向空間。另外,能夠構成為具有與上述旋轉軸體的外周面在徑向對置的軸向面,上述壓油 兜形成於上述軸向面,由油供給源產生的液壓不經由節流部地被供給到所述修正力加壓部 的壓油兜。根據上述的結構,由油供給源產生的液壓不經由節流部地被供給到修正力加壓部 的壓油兜,保持原始的液壓、即不被減壓地供給。

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因此,能夠利用由油供給源產生的液壓來 產生修正力,因此能夠最大限度地高效地活用油供給源的液壓。另外,能夠構成為上述修正力加壓部設定於上述帶輪部與上述徑向靜壓軸承之 間。

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根據上述的結構,修正力加壓部與徑向靜壓軸承的軸向位置相比配設於帶輪部的附近位置。然而,具備帶輪部的旋轉軸體因帶輪部的旋轉傳遞力的載荷而在軸向撓曲變形。

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與此同時,帶輪部的位置發生變動。但是,產生修正力的修正力加壓部是帶輪部的附近位 置,從而能夠抑制該變動。另外,能夠構成為上述旋轉軸體在該旋轉軸體與上述徑向靜壓軸承的對置面和上 述帶輪部之間具有直徑小於上述對置面的小徑部,上述修正力加壓部設定為與上述小徑部 對置。

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根據上述的結構,修正力加壓部設定於與旋轉軸體的小徑部對置的位置,因此能 夠緊湊地構成。此外,上述的各結構的主軸裝置能夠設置於磨床。根據上述的磨床,能夠高效地活 用上述的各結構的主軸裝置的特徵。

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