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數控曲軸內（nèi）銑機床主軸密封結（jié）構設計與應用

2016-3-24 來源：沈陽機（jī）床成套設備有限責任公司作者：盧成斌

摘要：簡述了數控（kòng）曲軸內銑機床主軸箱結構，設計了新型的（de）甩油環結構，有效的保證主軸的穩定運行。

關鍵詞：內銑；數控；曲（qǔ）軸；密封；阿（ā）基米德

數控曲軸內銑機床是我廠總結了多年設計曲軸加工生（shēng）產線的經驗，結合內銑技術和數控技術，設計製造出來的（de）曲軸加工高精度，高效率機床（chuáng）。此機床（chuáng）的核心部件是主軸箱（xiāng），刀盤（pán）安裝在主軸端麵上，主軸旋轉後，通過刀盤內孔上安裝的（de）合金刀片包羅出所要加工軸（zhóu）頸的外圓（見（jiàn）圖1）。

圖1 主軸箱外形圖（tú）

1 主軸結構

主軸通過前後兩個角接觸軸承支（zhī）撐，軸承（chéng）內環（huán）壓蓋把合在主軸上，通過配磨調整墊（diàn）的（de）厚度改變主軸（zhóu）的預緊力。前（qián）後各一個軸承外環壓蓋把（bǎ）合在主（zhǔ）軸上，固定（dìng）住軸（zhóu）承（chéng）外環（見圖2）。主軸箱通過一組皮帶輪和兩組斜齒（chǐ）輪（lún）將電機的動力傳輸到主軸上（shàng），主軸設計有一套自循環潤滑冷（lěng）卻係統（tǒng），通過一個擺線齒輪泵將主軸箱下部（bù）潤滑（huá）油箱的潤滑（huá）油抽出，經過流量監（jiān）測開關和冷卻風扇將（jiāng）潤（rùn）滑油從主軸箱上部澆下，這些潤滑油將完成主軸（zhóu）箱（xiāng）內軸承齒輪的潤滑和冷卻的功（gōng）能。

圖2 主軸箱結構圖

主軸轉速可達到180r/min，在主軸運轉過程（chéng）中主軸箱內會有大量（liàng）的潤滑（huá）油到處飛濺，最終再匯聚到主軸箱底部，這樣主軸的密封（fēng）結構就顯得極其重要。

2 主（zhǔ）軸密封設（shè）計

經過分析由於主軸甩油環端麵和（hé）軸承外（wài）環壓（yā）蓋端麵之（zhī）間（jiān）的縫隙不均勻，在主軸旋轉過（guò）程中使油產生了壓力差，主軸潤滑油將（jiāng）會從主軸和軸承外環壓蓋的縫隙中甩出。必（bì）須設計一種可以回油（yóu）的結構（gòu），將從軸承流出（chū）的潤滑（huá）油再（zài）甩（shuǎi）回主（zhǔ）軸箱內（見圖（tú）3）。

圖3 甩油槽（cáo）外形（xíng）圖

在軸承外環壓蓋端麵上加工（gōng）6條均布的阿基米德螺旋線(等速螺旋線)甩油槽，根（gēn）據主軸的旋轉方向螺旋線分為r=470+0.165θ和r=470-0.165θ兩（liǎng）種，阿基米德螺旋線（xiàn）甩油槽使得（dé）主軸旋轉時潤（rùn）滑油是甩（shuǎi）向主軸內部，而不（bú）會從主軸前段甩出（見圖4）。

圖4 螺旋線圖

3 總結

主軸箱（xiāng）是該機床（chuáng）的核心部件，它承（chéng）擔（dān）機（jī）床的切削功能，主軸的精度和性能是機床加工精度和穩定性的關（guān）鍵。

數控曲軸內銑（xǐ）機床的加工（gōng）環境比較的（de）惡劣，經常24小時連續運轉（zhuǎn），由於主軸尺寸過大（dà）如果使用常用的密封圈結，就必（bì）須特殊定製進口密封圈，這樣必須提高主軸和主軸箱的精度，還要定期更換密封圈，照成機床維修保養成（chéng）本的大（dà）大提高。螺（luó）旋槽主軸甩油槽最大的優點是結（jié）構簡單可靠，隻用一個法蘭盤不僅可以完成壓蓋的作（zuò）用（yòng）還能產生密封的效果，且（qiě）不管工作多長時（shí）間效果都是一樣的，不（bú）會像密封圈結構（gòu）那樣產生（shēng）磨損，安裝工藝簡單方便，對於此中機構是最佳密封結（jié）構。

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