[發明專利]一種環抱式精密軸系及其中間裝調結構

在審

• 申請號: 201510849148.7
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN105333109A
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發明（設計）人: 謝友金;楊賓宏;王振宇;黃靜;李治國;高雄
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: F16H57/021
• 分類號: F16H57/021;F16H57/022
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 楊亞婷

技術領域

本發明屬于精密機械裝校領域，涉及一種環抱式精密軸系及其中間裝調結構。

背景技術

精密軸系的設計方案中，一般采取以下兩種形式：

方案1：簡支梁形式。如圖1所示，其中A端為定位端，一般采取一對定心軸承(如角接觸球軸承組，采用DB型或者DF型安裝)；右端為支承端，一般為一個游動軸承(如深溝球軸承)。編碼器安裝在定位端，力矩機安裝在支承端。一般情況下，載荷采用“H”型分布于中間。

方案2：對于小型軸系或者軸系使用環境溫度變化不大的軸系，為了節省空間和提高精度，可以直接使用一對定心軸承(如角接觸球軸承組，采用DB型或者DF型安裝)組成精密軸系，分別在其兩端安裝編碼器和力矩電機，結構如圖2所示。一般情況下，載荷采用“T”型分布于兩端。

由于在精密軸系設計中，角接觸球軸承組作為定位端，既可以承受徑向作用力，亦可以承受軸向作用力，所以被廣泛使用。但是由于角接觸球軸承組的特點，無論采用方案1還是方案2，其軸系跨度在空間上上不能太小，載荷有一定限制。

發明內容

在對軸系尺寸和重量有嚴格要求的情況下，尤其對“小軸系、大(相對軸系本身的重量載荷且較大)載荷”的精密軸系情況下，采用背景技術中的軸系方案往往無法滿足要求，為此，本發明提供一種環抱式精密軸系，同時提出針對該環抱式精密軸系的中間裝調結構。

本發明的技術解決方案是：

本發明所提供的環抱式精密軸系，包括主軸、軸承座3、編碼器、力矩機、第一角接觸球軸承1、第二角接觸球軸承12、載荷1及載荷2，其特殊之處在于：

所述主軸包括中心軸及設置在中心軸兩端的徑向尺寸大于中心軸的軸左端16與軸右端11，所述軸左端16、軸右端11與中心軸同軸設置，所述軸右端11與中心軸為一體化結構，所述軸左端16與中心軸通過螺紋緊固件連接；

所述軸承座3具有左右兩個同軸設置的第一軸承孔和第二軸承孔，所述第一角接觸球軸承1和第二角接觸球軸承12分別位于第一軸承孔和第二軸承孔內，所述軸左端16通過第一角接觸球軸承1與軸承座3連接，所述軸右端11通過第二角接觸球軸承12與軸承座3連接，

所述第一角接觸球軸承1的外側設置第一角接觸球軸承內壓圈17及第一角接觸球軸承外壓圈18，所述第一角接觸球軸承內壓圈17通過螺紋緊固件與軸左端16固連，所述第一角接觸球軸承外壓圈18通過螺紋緊固件與軸承座3左端固連；所述第二角接觸球軸承12的外側設置第二角接觸球軸承內壓圈9及第二角接觸球軸承外壓圈8，所述第二角接觸球軸承內壓圈17通過螺紋緊固件與軸右端16固連，所述第二角接觸球軸承外壓圈8通過螺紋緊固件與軸承座3右端固連；

所述編碼器與力矩機設置兩個角接觸球軸承之間的主軸上，載荷1和載荷2分別位于兩個角接觸球軸承外側的主軸上。

上述編碼器轉子14安裝于軸左端16上，在編碼器轉子14與軸左端16之間有編碼器轉子修切墊15；編碼器定子5安裝于軸承座3上，在編碼器定子5與軸承座3之間有編碼器定子修切墊4；編碼器的轉子與定子的平行度、間隔通過編碼器轉子修切墊15和編碼器定子修切墊4的修研保證；

光電開關遮擋片13安裝于編碼器14轉子上，光電開關6安裝于軸承座上，實現對軸系的工作范圍控制；

力矩機定子7安裝于軸承座3上，力矩機轉子10安裝于軸右端11上。

上述第一角接觸球軸承1與第二角接觸球軸承12組成DF或DB安裝形式。

本發明還提供了一種環抱式軸系的中間裝調結構，其特殊之處在于：包括主軸系及輔助工裝軸系，所述主軸系包括主軸、軸承座、編碼器、力矩機、第一角接觸球軸承及第二角接觸球軸承，其特征在于：

所述主軸包括中心軸及設置在中心軸兩端的徑向尺寸大于中心軸的軸左端16與軸右端11，所述軸左端16、軸右端11與中心軸同軸設置，所述軸右端11與中心軸為一體化結構，所述軸左端16與中心軸通過螺紋緊固件連接；

所述軸承座3具有左右兩個同軸設置的第一軸承孔和第二軸承孔，所述第一角接觸球軸承1和第二角接觸球軸承12分別位于第一軸承孔和第二軸承孔內，所述軸左端16通過第一角接觸球軸承1與軸承座3連接，所述軸右端11通過第二角接觸球軸承12與軸承座3連接，

每個角接觸球軸承的外側分別設置有用于壓緊軸承內圈的軸承內壓圈和用于壓緊軸承外圈的軸承外壓圈，兩個軸承內壓圈分別通過螺紋緊固件與軸左端和軸右端連接，兩個軸承外壓圈通過螺紋緊固件連接在軸承座的兩側，