[發明專利]一種基于彈性支撐的軸向振動加工裝置

有效

• 申請號: 202011075511.1
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112247196B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 侯書軍;李凱;李慨
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: B23B41/00
• 分類號: B23B41/00;B23B47/20;B23Q3/00;B23Q11/10
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長杰;張國榮

1.一種基于彈性支撐的軸向振動加工裝置，包括主軸驅動電機、電機支架、主軸、圓柱凸輪和萬向球軸承；其特征在于，該裝置還包括左側浮動軸承座端蓋、左側浮動軸承座、機箱、右側浮動軸承座和右側浮動軸承座端蓋；

所述機箱的兩端分別與左側浮動軸承座端蓋和右側浮動軸承座端蓋螺紋連接，左側浮動軸承座和右側浮動軸承座安裝在各自的浮動軸承座端蓋內，左側浮動軸承座外側周向上套裝有多個左側周向彈性環，右側浮動軸承座外側周向上套裝有多個右側周向彈性環，通過所有周向彈性環的相互配合實現主軸系統的彈性支撐；

所述電機支架一端和主軸驅動電機相連接，另一端與左側浮動軸承座端蓋連接；主軸的一端通過彈性聯軸器和主軸連接，另一端安裝有鉆頭；所述主軸的中部固定有端面凸輪，兩端裝配有角接觸球軸承，兩端的角接觸球軸承分別裝配在各自的浮動軸承座內，以上構成主軸系統；主軸系統穿過機箱內圓板；所述主軸在帶動圓柱凸輪轉動過程中，圓柱凸輪在萬向球軸承的反作用力作用下帶動主軸實現軸向振動；

所述左側浮動軸承座和右側浮動軸承座內孔均為階梯孔，外側均為圓錐臺形狀，所述左、右側浮動軸承座端蓋的內孔均為圓錐孔；

所述固定在主軸中部的圓柱凸輪端面上設有波紋滾道；機箱的內圓板上呈圓周均勻設有與波紋滾道中的波紋數量一致的萬向球軸承，萬向球軸承的滾動體沿波紋滾道滾動；

所述套裝在左、右側浮動軸承座外側的所有周向彈性環分別在左、右浮動軸承座圓錐孔以及浮動軸承座外側圓錐臺的共同作用下提供圓柱凸輪的波紋滾道靠緊萬向球軸承滾動體的力，所述安裝在浮動軸承座小直徑端面的端面彈性環提供補償軸向剛度的作用；

所述連接主軸與驅動電機的彈性聯軸器為軸向剛度小而徑向剛度大的彈性聯軸器，用以實現軸向振動的同時可以傳遞較大扭矩。

2.根據權利要求1所述的基于彈性支撐的軸向振動加工裝置，其特征在于，所述左側浮動軸承座的小直徑端面上開有安裝左側端面彈性環的端面凹槽，周向上開有安裝左側周向彈性環的周向凹槽；右側浮動軸承座的小直徑端面上開有安裝右側端面彈性環的端面凹槽，周向上開有安裝右側周向彈性環的周向凹槽。

3.根據權利要求1所述的基于彈性支撐的軸向振動加工裝置，其特征在于，所述左側浮動軸承座端蓋的一端開有與左側浮動軸承座相匹配的圓錐孔，左側浮動軸承座端蓋開有圓錐孔的一端與機箱外殼通過螺紋連接，兩者之間設有左側墊圈；右側浮動軸承座端蓋的一端開有與右側浮動軸承座相匹配的圓錐孔，右側浮動軸承座端蓋開有圓錐孔的一端與機箱的外殼通過螺紋連接，兩者之間設有右側墊圈。

4.根據權利要求2所述的基于彈性支撐的軸向振動加工裝置，其特征在于，當通過擠壓右側墊圈調節圓柱凸輪的初始預緊力時，旋轉右側浮動軸承座端蓋并擠壓右側墊圈，使得右側彈性環的壓縮量大于左側彈性環的壓縮量；當不通過擠壓右側墊圈調節圓柱凸輪的初始預緊力時，右側端面彈性環的剛度大于左側端面彈性環的剛度。

5.根據權利要求1所述的基于彈性支撐的軸向振動加工裝置，其特征在于，所述機箱的外殼呈圓筒狀，外殼內具有內圓板，內圓板上呈圓周均勻設有多個用以安裝球軸承的安裝孔。