[發明專利]中小型精密轉臺用雙列弧面滾道異徑球軸承

無效

• 申請號: 201110273868.5
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN102434578A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 王槐;代霜;趙勇志;王志臣
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: F16C19/56
• 分類號: F16C19/56
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 張偉

技術領域

本發明涉及光學機械軸承領域，特別是一種中小型精密轉臺用雙列弧面滾道異徑球軸承。

背景技術

主要應用在以通光口徑在1m以下的光電經緯儀和望遠鏡方位軸系為代表的中小型精密轉臺，不僅要承受數噸以上的軸向載荷，還要求承受由于結構不對稱以及風載帶來的徑向載荷和彎矩載荷，同時保證高運動精度和良好的穩定性，從而滿足轉臺工作的平穩性、精確性等要求。常見的轉盤軸承，包括四點接觸球軸承、雙排異徑球軸承、交叉圓柱滾子軸承、三排圓柱滾子軸承等結構，其摩擦阻力的大小和均勻性，以及回轉精度也無法達到光電設備的高精度要求。而液體靜壓軸承雖然摩擦力矩低，功耗小，回轉精度好，壽命長，但其液壓油的性能受溫度影響較大，須嚴格控制工作環境的溫度變化，同時還需要一套復雜可靠的供油系統以及獨立供電系統，進而增加設備、空間和重量。

傳統經緯儀常用的徑向密珠(或滾柱)軸承結合平面止推密珠軸承結構如附圖6所示。它是由軸向端面止推球軸承和徑向圓柱面向心球軸承通過一些配合件共同構成的散裝軸系結構，包括止推軸承下環1-1、保持架擋板1-2、止推軸承保持架1-3、止推鋼球1-4、壓塊1-5、止推軸承上環1-6、止推軸承保持架承載組件1-7、過渡環1-8、擋環1-9、向心軸承外環1-10、向心軸承保持架支撐環1-11、向心軸承內環1-12、鎖緊螺母1-13、向心軸承下保持架1-14、向心軸承上保持架1-15、向心軸承保持架壓環1-16、向心軸承鋼球1-17。承擔軸向載荷的止推鋼球1-4通過止推軸承保持架1-3安裝在止推軸承下環1-1和止推軸承上環1-6之間，而止推軸承上下環通過壓塊和螺釘分別固定在轉臺下方和基座上方的對應安裝表面上，同時保持架擋板1-2和止推軸承保持架承載組件1-7共同限定推軸承保持架1-3的軸向、徑向自由度，僅保留其圓周方向自由度。承擔徑向載荷的向心軸承鋼球1-17通過向心軸承下保持架1-14和向心軸承上保持架1-15安裝在向心軸承外環1-10和向心軸承內環1-12之間，而向心軸承外環通過過渡環1-8、擋環1-9和螺釘固定在轉臺內孔的安裝表面上，同時向心軸承內環1-12通過鎖緊螺母1-13固定在與基座相連的芯軸外圓安裝表面上。

該軸承存在的主要問題是：雖然具有低摩擦、高回轉精度的優點，與其配合的承載面都是平面或圓柱面，相應的設計、加工和檢測技術已很成熟，但由于構成軸系的零件較多，而且作為軸承環工作表面的平面和內外圓柱面的加工精度指標很高，均需要通過鍛造、粗車、精車、粗磨、精磨和手工刮研等多道工序實現，是整個跟蹤架軸系中加工周期最長的部件，加工成本也很高。

因此，需要研制出一種新型中小型精密轉臺用轉盤軸承來滿足光電經緯儀和望遠鏡方位軸系的各項指標要求。

發明內容

針對上述情況，為了解決現有技術的缺陷，本發明的目的就在于提供一種中小型精密轉臺用雙列弧面滾道異徑球軸承，可以有效解決回轉精度低、轉臺工作平穩性差的問題。

本發明解決技術問題采用的技術方案是，中小型精密轉臺用雙列弧面滾道異徑球軸承，包括下軸承環、密封圈、擋環、軸向鋼球保持架、軸向鋼球、徑向鋼球、徑向鋼球保持架和上軸承環、壓環，其中下軸承環的下部開有下弧面滾道，上部還開有內弧面滾道，上軸承環的下部開有上弧面滾道，上部還開有外弧面滾道；軸向鋼球通過軸向鋼球保持架裝在下軸承環下部的下弧面滾道內，軸向鋼球還與上軸承環下部的上弧面滾道相連；徑向鋼球通過徑向鋼球保持架裝在下軸承環上部的內弧面滾道內，徑向鋼球還與上軸承環上部的外弧面滾道相連；壓環裝在下軸承環的上端面，擋環裝在下軸承環的外圓柱臺階上，擋環與下軸承環的外圓柱臺階之間裝有密封圈。

本發明具有大承載、高精度、低摩擦阻力、摩擦力矩變化均勻、結構簡潔、工作穩定、成本較低、加工周期較短，便于系列化的優點。

附圖說明

圖1是本發明的中小型精密轉臺用雙列弧面滾道異徑球軸承的整體結構剖視圖。

圖2是本發明的徑向鋼球以及對應弧面滾道的剖視圖。

圖3是本發明的中小型精密轉臺用雙列弧面滾道異徑球軸承的裝配圖。

圖4是本發明的下軸承環的剖視圖。

圖5是本發明的上軸承環的剖視圖。

圖6是現有的徑向密珠軸承結合平面止推密珠軸承的結構示意圖。