[發明專利]精密球形滾動軸系

無效

• 申請號: 201310277944.9
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN103343776A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 李義;譚陸洋
• 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: F16C33/58
• 分類號: F16C33/58;F16C33/38;F16C41/00
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 南小平

技術領域

本發明屬于精密機械技術領域，具體涉及一種使用在精密測量和超精加工方面的精密球形滾動軸系。

背景技術

目前，現有精密軸系采用氣浮軸承，軸系支撐剛度和承載能力低，對使用環境要求嚴格；采用滾動軸承的精密軸系，軸系精度受到滾動軸承精度限制，很難達到高精度精密軸系的精度指標要求，提高軸承精度是提高軸系精度的重要環節。普通的滾珠或輥軸承內環和外環，用最先進的專用磨床的加工，可以達到很高的精度，但裝配后受結構特點的限制，會損失一部分精度，無法實現高精度的軸系精度的要求。尤其雙向承載的軸承結構更加難以實現高精度。

發明內容

本發明的目的在于解決傳統滾珠軸承結構上帶來的加工和裝配誤差及傳統軸承裝配時所帶來的誤差。

為實現上述目的，本發明的精密球形滾動軸系包括主軸、軸系外套、左軸承、右軸承、編碼器和直流伺服電機，所述主軸通過左軸承和右軸承放置在所述軸系外套內，形成回轉軸系，所述主軸與所述軸系外套同軸，所述編碼器動環和主軸連接，定環和軸系外套連接，測量軸系轉角位置，為控制提供反饋信號，所述直流伺服電機固定在所述軸系外套內部，所述直流伺服電機的轉子與所述主軸固定連接，左軸承為球形滾珠軸承。

所述左軸承包括球碗形軸承左外環、軸承鋼球保持器、鋼球A、球形軸承內環和球碗形軸承右外環，所述球形軸承內環通過內環鎖緊螺母固定在主軸上，所述軸承鋼球保持器安裝在球形軸承內環上，包覆整個球形軸承內環，所述軸承鋼球保持器通過均布在上面的鋼球A與所述球形軸承內環接觸，所述球碗形軸承左外環和球碗形軸承右外環設置在所述軸承鋼球保持器外部，所述球碗形軸承左外環和球碗形軸承右外環通過軸承壓板壓緊，所述軸承壓板通過螺釘固定在所述軸系外套上。

所述右軸承由右軸承外環、鋼球B、右軸承保持器和右軸承內環組合而成，所述右軸承套在所述主軸上，所述內環用軸承鎖緊組件為內外錐形結構，實現右軸承內環和主軸的鎖緊，所述右軸承外環通過軸承壓蓋壓緊，所述軸承壓蓋通過螺釘固定在所述軸系外套上。

所述滾動軸系上方開有接線窗口，兩側由內向外安裝有軸端保護蓋板和載荷安裝平臺。

所述球碗形軸承左外環、球形軸承內環和球碗形軸承右外環運動結合面為球面。

本發明的有益效果為：本發明的精密球形滾動軸系的球形軸承內環加工研磨性非常好，用鎖緊螺母鎖緊在主軸上，配合球碗形軸承外環；鋼球A，嵌在軸承鋼球保持器上，組合成高精度球形軸承，具有雙向剛度，球形軸承的預緊通過軸承壓板保證；配合徑向球形軸承，設計了右端輔助球形軸承，由右軸承內環、內環用鎖緊調心組件、右軸承外環、鋼球B和右軸承保持器組成；兩個軸承配合使用形成一個精密回轉軸系，裝入軸系外套，配上編碼器和直流伺服電機構成數控軸系；和常規滾動軸系比，本發明的軸系采用球形滾珠軸承，克服了裝配的影響，同時做到雙向封閉承載，實現更高精度的軸系結構，使用的左軸承雙向剛度沒有游隙，外環剛度不受軸套影響，可以實現高回轉精度，和氣浮軸系比具有承載高、剛度高和精度穩定的優點。

附圖說明

圖1為本發明的精密球形滾動軸系整體結構示意圖；

圖2為本發明的精密球形滾動軸系零件裝配圖；

其中：1、載荷安裝平臺，2、軸端保護蓋板，3、編碼器，4、軸承壓板，5、球碗形軸承左外環，6、軸承鋼球保持器，7、鋼球A，8、球形軸承內環，9、球碗形軸承右外環，10、接線窗口，11、軸系外套，12、右軸承外環，13、軸承壓蓋，14、內環用軸承鎖緊組件，15、主軸，16、鋼球B，17、右軸承保持器，18、右軸承內環，19、直流伺服電機，20、內環鎖緊螺母。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步描述。

參見附圖1和附圖2，本發明的精密球形滾動軸系包括主軸15、軸系外套11、左軸承、右軸承、編碼器3和直流伺服電機19，所述主軸15通過左軸承和右軸承放置在所述軸系外套11內，形成回轉軸系，所述主軸15與所述軸系外套11同軸，所述編碼器3動環和主軸15連接，定環和軸系外套11連接，測量軸系轉角位置，為控制提供反饋信號，所述直流伺服電機19固定在所述軸系外套11內部，所述直流伺服電機19的轉子與所述主軸15固定連接，左軸承為球形滾珠軸承。