[發明專利]零間隙滾道回轉支承及其回轉驅動裝置

無效

• 申請號: 201310078039.0
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN103148094A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 周志堅;陶連躍;王洪雷
• 申請（專利權）人: 江陰凱邁機械有限公司
• 主分類號: F16C19/16
• 分類號: F16C19/16;F16C33/58;F16C33/78;F16H57/021;F16H57/039
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 涂志英

技術領域

????本發明涉及一種回轉支承，尤其是一種零間隙滾道回轉支承以及含有零間隙滾道回轉支承的回轉驅動裝置。

背景技術

?回轉支承以及利用回轉支承組成的回轉驅動裝置是各種工程機械、建筑機械、雷達、太陽能光伏設備、風力發電設備及其他類似設備中伺服驅動系統中的重要組成部分，應用十分廣泛。

回轉支承最常見的是單排球式回轉支承和多排球式回轉支承，其中滾道與滾珠通常采用四點接觸式，又稱四點接觸球式回轉支承，其基本結構如圖1、圖2所示，包括內圈1和外圈2，內、外圈上設有滾道4，滾道4內安裝有若干滾珠3，圖2是滾道4與滾珠3的結構示意圖，滾珠3為球形，而滾道4由內、外圈上的各自兩段弧線組成，滾珠與滾道的接觸點在45°方向，這樣滾珠與滾道共有四個接觸點。單排球式回轉支承中設有一條滾道，多排球式回轉支承中設有多條滾道，但滾道與滾珠的接觸形式是一樣的。

在機械傳動、伺服驅動系統中，都要求回轉驅動裝置具備較高的安全系數，其設計強度及動態特性將直接關系到整機的工作性能及使用安全。而這種四點接觸球式回轉支承十分容易損壞失效。回轉支承的主要失效形式是滾道損壞及斷齒，其中滾道損壞占98%以上。因此，提高滾道質量是提高回轉支承質量的核心。影響回轉支承滾道質量的因素主要是滾道的幾何參數及加工、熱處理工藝。在滾道幾何參數方面，通常都是改變滾道弧線的形狀，如圓弧、橢圓弧等，但無論采用哪種弧線，滾珠與滾道仍為四點接觸，不能很好地解決滾道失效問題。

在含有回轉支承的回轉驅動裝置中，回轉支承滾道的徑向跳動還直接影響著渦輪蝸桿的中心矩，蝸輪蝸桿之間的間隙直接關系著轉臺轉動角度的精度，間隙越大轉臺角度誤差越大，容易發生安全故障。間隙的要求越來越嚴格，通常要求零間隙傳動，這是因為傳動間隙對開環伺服控制系統而言直接影響到啟動及反向控制精度。回轉支承的間隙過大,?會導致軸的引導精度降低,額定負荷能力下降,?嚴重時引起回轉支承的振動和沖擊,縮短回轉支承的壽命。回轉支承工作徑向游隙與負荷分布有很大的關系,?回轉支承內、外圈滾道受徑向負荷后,?表現為半圈滾動體承受負荷,?而另外半圈滾動體則不受負荷。由于滾動體與內、外圈滾道之間的彈性變形,?因此,?當軸承中存在徑向游隙時,軸承中的負荷區將減小,?最大滾動體負荷將增加。以上關鍵問題不解決或則解決的不理想，都不能妥善的處理好回轉驅動減速裝置的軸向力、徑向力和傾翻力矩，傳動加平穩等問題。

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發明內容

?本發明提供一種新型的零間隙滾道的回轉支承。

本發明的零間隙滾道回轉支承，其結構是由內圈11、外圈12組成，內圈11、外圈12之間至少設有一條滾道14，滾道14內設有若干滾珠13，所述滾道14的截面形狀為圓弧形，所述圓弧的直徑與滾珠13的直徑相同。如圖3、圖4所示。

上述零間隙滾道回轉支承可根據需要在其內圈的內側面或外圈的外側面設有與其驅動裝置如蝸桿相嚙合的齒。

上述零間隙滾道回轉支承的滾道數量通常為一條或兩條。

本發明中，由于滾道14的截面形狀為圓弧形，且圓弧的直徑與滾珠的直徑相同，因此，滾珠與滾道的接觸是“線”接觸，而不是傳統四點接觸式回轉支承的“點”接觸。由于線接觸比點接觸大大增加了接觸面積，因此，在相同使用情況下，滾道的耐磨性極大提高，并能承受更大的軸向力、徑向力和傾翻力矩，傳動更加平穩。當然，考慮到加工過程中可能出現的尺寸誤差及安裝時潤滑油的需要，滾道截面圓弧的直徑可能略大于滾珠直徑，但由于潤滑油膜的存在，滾珠與滾道仍是“線”接觸。

本發明還提供一種零間隙滾道的回轉驅動裝置，尤其是防水型的零間隙滾道回轉驅動裝置，包括基座5、零間隙滾道回轉支承15、蝸桿8，所述基座5由軸殼55和座圈51兩部份構成，軸殼55的軸心線與座圈51的軸心線在空間位置互相垂直，所述蝸桿8裝置于基座5的軸殼55內，所述零間隙滾道回轉支承15的外圈12上設置有若干安裝螺孔，內圈11固定在基座5的座圈51的上方，所述外圈12的外側面上設有齒并與蝸桿8嚙合。

優選的方案是，設置有頂板18，所述頂板18設置有與外圈12上安裝螺孔對應的孔，頂板18安裝于外圈12和內圈11的上方，外圈12與座圈51之間還安裝有唇形密封圈16，所述內圈11設置有若干開口朝下的盲孔，基座5設置有與內圈11上盲孔對應的安裝孔，頂板18與內圈11的上表面之間設置有Ο形密封圈，所述頂板18與外圈12、內圈11與座圈51均通過螺栓、防水墊圈連接。