一种电机主轴、电机

本发明涉及驱动设备，具体涉及一种电机。

背景技术：

1、高速空气电主轴指的是用高速气流通过气浮轴承的节流阀上的节流孔在轴芯周围形成一层气膜将轴芯浮起，并以气体作为润滑剂实现轴芯的高速转动。为了增加电主轴的轴芯转速、以及降低能耗，利用气浮轴承替代传统的机械轴承，其具体是，在气浮轴承上设置阻尼塞，阻尼塞上开设进气口，接通外界高压气体后，利用阻尼塞将高压气体导入到轴芯侧面，由此，在轴芯的侧面形成气膜，对轴芯形成径向支承。

2、然而，现有的气浮电主轴实际使用过程中，尤其是在轴芯高速转动的工作状态下，轴芯的偏摆幅度较大，阻尼塞不具备纠正轴芯的能力，因此，导致电主轴的加工精度较低，尤其是在轴芯高转速情况下，加工精度不能满足工件加工的高精度要求。现有高速空气电主轴多为圆柱轴承，其间隙无法调节，使用工况有限，承载能力只能适用于某一小范围转速。

3、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种电机主轴，其采用采用凸轮结构的电主轴气浮间隙调整机构。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：一种电机主轴，其包括主轴、设有主轴外周的主轴外壳，包括主轴；锥形轴承，所述锥形轴承套设于主轴外表面；调节装置，所述调节装置用于沿主轴的轴向移动的方向调节所述锥形轴承的气浮间隙；所述调节装置包括设于所述主轴外壳的驱动装置，设于所述主轴外壳上用于与驱动装置配合的从动齿轮，与锥形轴承固定连接的连接装置，所述连接装置的第一端部与所述锥形轴承固定连接，所述连接装置的第二端部与所述从动齿轮连接，所述从动齿轮的侧面设置有至少一个的厚度呈梯度变化的区域，所述驱动组件驱动所述从动齿轮转动时其厚度变化使得所述连接装置推动所述锥形轴承轴向移动。

3、进一步地，所述连接装置的第二端部还包括用于在所述驱动装置驱动所述从动齿轮转动时，与所述从动齿轮侧面抵接的滚动组件，开设于所述主轴外壳上用于供所述连接装置穿出并在连接装置受到第一从动齿轮推动时带动所述锥形轴承沿主轴的轴向移动时避让连接装置的避让孔。

4、进一步地，所述连接装置为多个，所述连接装置均匀环设于所述主轴外部。

5、进一步地，所述从动齿轮包括圆环主体、设于圆环主体外壁上的弧形齿条。

6、进一步地，还包括调节装置还包括套设于主轴外壳上的薄壁角接触球轴承、设于所述主轴外壳上且与主轴外壳螺纹连接用于对薄壁角接触球轴承进行定位的锁紧螺母，所述从动齿轮卡设于所述薄壁角接触球轴承上用于与主动齿轮配合。

7、进一步地，所述主轴具有第一锥形轴段、第二圆形轴段、第三锥形轴段；

8、所述锥形轴承包括第一锥形轴承和第二锥形轴承；

9、所述调节装置还包括第一气浮间隙调节组件，所述第一气隙间隙调整组件包括套设于主轴第二圆形轴段的第一止推轴承，所述第一锥形轴承与所述第一锥形轴段套设连接，所述第一锥形轴承与所述第一止推轴承之间用于抵顶锥形轴承以使得锥形轴承处于预定位置的弹性抵顶装置；

10、所述调节装置还包括第二气浮间隙调节组件，所述第二气隙间隙调整组件包括设于主轴第二圆形轴段的第二止推轴承，所述第二锥形轴承与所述第三锥形轴段套设连接，所述第二锥形轴承与所述第二止推轴承之间用于抵顶锥形轴承以使得锥形轴承处于预定位置的弹性抵顶装置。

11、进一步地，所述弹性抵顶装置包括设于锥形轴承与止推轴承之间的若干个矩形弹簧。

12、进一步地，所述驱动装置包括驱动第一气浮间隙调节组件进行气浮间隙调整的第一驱动组件和驱动所述第二气浮间隙调节的第二驱动组件；

13、所述从动齿轮包括第一从动齿轮和第二从动齿轮，所述第一从动齿轮设于第一锥形轴段侧；所述第二从动齿轮设于第三锥形轴段侧；

14、所述第一驱动组件包括设于所述主轴外壳上的第一电机支架、设于所述第一电机支架上的伺服电机、设于所述伺服电机输出端上的第一主动齿轮；

15、所述第二驱动组件包括设于所述主轴外壳上的第二电机支架、设于所述第二电机支架上的伺服电机、设于所述伺服电机输出端上的第二主动齿轮。

16、进一步地，所述第一驱动组件和所述第二驱动组件交错设置与所述主机外壳上。

17、本申请的另一技术方案涉及一种电机，其采用上述的电机主轴。

18、采用上述技术方案后，本发明有益效果为：本发明在从动齿轮上设置侧面凸轮用于推动连接装置带动锥形轴承克服矩形弹簧的弹力沿主轴的轴向移动，将旋转运动转化为轴向运动，实现锥形轴承的气浮间隙调整，使得电主轴可以适应更多的工况，承载能力可以适应更大范围转速，并且采用伺服电机能够实现较高的精度，机械结构相比于电主轴等调控方式较为稳定。

技术特征：

1.一种电机主轴，其包括主轴、设有主轴外周的主轴外壳；

2.根据权利要求1所述的电机主轴，其特征在于：所述连接装置的第二端部还包括用于在所述驱动装置驱动所述从动齿轮转动时，与所述从动齿轮侧面抵接的滚动组件，开设于所述主轴外壳上用于供所述连接装置穿出并在连接装置受到第一从动齿轮推动时带动所述锥形轴承沿主轴的轴向移动时避让连接装置的避让孔。

3.根据权利要求2所述的电机主轴，其特征在于：所述连接装置为多个，所述连接装置均匀环设于所述主轴外部。

4.根据权利要求1所述的电机主轴，其特征在于，所述从动齿轮包括圆环主体、设于圆环主体外壁上的弧形齿条。

5.根据权利要求1所述的电机主轴，其特征在于，还包括调节装置还包括套设于主轴外壳上的薄壁角接触球轴承、设于所述主轴外壳上且与主轴外壳螺纹连接用于对薄壁角接触球轴承进行定位的锁紧螺母，所述从动齿轮卡设于所述薄壁角接触球轴承上用于与主动齿轮配合。

6.根据权利要求1所述的电机主轴，其特征在于，所述主轴具有第一锥形轴段、第二圆形轴段、第三锥形轴段；

7.根据权利要求6所述的电机主轴，其特征在于：所述弹性抵顶装置包括若干个矩形弹簧。

8.根据权利要求4所述的电机主轴，其特征在于：所述驱动装置包括驱动第一气浮间隙调节组件进行气浮间隙调整的第一驱动组件和驱动所述第二气浮间隙调节的第二驱动组件；

9.根据权利要求8所述的电机主轴，其特征在于，所述第一驱动组件和所述第二驱动组件交错设置与所述主机外壳上。

10.一种电机，其特征在于，采用所述权利要求1-9任一项所述的电机主轴。

技术总结
本发明提供一种电机主轴，包括主轴、设于所述主轴外周侧的主轴外壳、套设于所述主轴位于主轴与主轴外壳之间且与主轴外壳的内壁通过锁紧螺母连接的连接环、套设于所述主轴上且分别位于连接环的两侧并通过螺钉与连接环连接的两个止推轴承、套设于所述主轴上且位于各止推轴承远离连接环一侧的锥形轴承、设于所述锥形轴承与止推轴承之间用于抵顶锥形轴承以使得锥形轴承处于预定位置的弹性抵顶装置、设于所述主轴与主轴外壳之间用于带动锥形轴承克服弹性抵顶装置的作用力沿主轴的轴向移动并以调节锥形轴承气浮间隙的调节装置。

技术研发人员：陈江义,袁峰,石明辉,秦东晨,乔瑀,张文栋,朱元珅
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19