[發明專利]一種交叉簧片柔性軸承的制造方法

有效

• 申請號: 202111598420.0
• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN114483781B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 孫建軍;丁亞林;張洪文;遠國勤
• 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: F16C27/02
• 分類號: F16C27/02;B23P15/00
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 孟潔

本發明涉及一種交叉簧片柔性軸承及其制造方法，所述交叉簧片柔性軸承包括軸承外環和軸承內環，所述軸承外環包括第一軸承外環和第二軸承外環，所述軸承內環包括至少兩個端部軸承內環和中間軸承內環，所述端部軸承內環以所述中間軸承內環對稱設置，且所述端部軸承內環的簧片和所述中間軸承內環的簧片在所述交叉簧片柔性軸承的軸向和徑向兩個方向上呈交叉設置的狀態，且兩個方向上的簧片寬度總和相同，本發明通過對所述軸承外環和所述軸承內環的精細的結構上的配合以及采用大面積膠結的方式，確保了所述交叉簧片柔性軸承具有較高的裝配精度和結構一致穩定性，同時有利于實現小型化交叉簧片柔性軸承的制造。

技術領域

本發明涉及精密機械技術領域，特別是涉及一種交叉簧片柔性軸承及其制造方法。

背景技術

柔性軸承是指依靠結構彈性變形實現一定范圍內轉動的機械零件，相比于傳統的滾動軸承或滑動軸承，柔性軸承具有無摩擦、無間隙、無需潤滑、一定轉角范圍內無限壽命的優勢，特別適用于控制帶寬高和運動精度高的精密機械設備。目前常見的柔性軸承一般具備兩種形式，包括切口型和彈片型，切口型柔性軸承一般轉動范圍小(約±0.5°)，使用領域受到限制；彈片型柔性軸承則可實現超過±30°范圍的有限壽命轉動，以及約±2°范圍的無限壽命轉動。因此，彈片型柔性軸承使用范圍非常廣泛，包括微位移平臺、高精度反射鏡無應力支撐結構、快速反射鏡系統等；尤其對于類似快速反射鏡的應用場合，要求實現大轉角(超過±1°)、像素級轉動精度、無限壽命(每小時3～10萬次往復運動)、尺寸小(直徑約4～8mm)，對柔性軸承的結構形式、實現方法都有非常高的要求。

交叉簧片型柔性軸承是最常見的彈片式柔性軸承，然而，交叉簧片型柔性軸承制作難點在于簧片與其支撐結構的連接，目前主要采用焊接、膠粘及結構一體化等方法實現，但是焊接技術要求非常高，目前無法實現量產需求；膠粘工藝由于連接面非常小，可靠性較低；結構一體化是指將簧片及其支撐結構做成一體，避免了焊接或粘接，但是也會引入多個簧片連接的問題，目前主要采用銷釘連接，但是由于銷釘尺寸限制，因此無法實現小型化軸承制造。也就是說，目前的彈片型柔性軸承通過焊接、銷釘或鉚釘連接等工藝來制造，制造工藝復雜，而且難以確保各個部件之間連接的一致性、穩定性以及材料的各向同性，無法得到結構穩定且裝配精度高的彈片型柔性軸承。另外，銷釘或鉚釘連接的方式需要占用較大的裝配空間，導致軸承無法實現小型化軸承制造。

發明內容

本發明的目的是，提供一種交叉簧片柔性軸承及其制造方法，所述交叉簧片柔性軸承通過精細結構的配合結合大面積膠結的方式實現裝配連接，整體結構簡單、一致性和穩定性高，裝配精度高，無需采用銷釘或鉚釘進行連接，能夠實現小型化交叉簧片柔性軸承的制造。

本發明在一方面提供了一種交叉簧片柔性軸承的制造方法，包括步驟:

S1、分別加工形成軸承外環和軸承內環；

S2、采用裝配工裝固定所述軸承外環的第一軸承外環，并在所述第一軸承外環內表面涂結構金屬膠；

S3、依次將所述軸承內環的端部軸承內環、中間軸承內環以及端部軸承內環放入所述第一軸承外環內表面，并將所述第一軸承外環的切口表面和所述端部軸承內環、所述中間軸承內環的第一切口表面對齊，和將所述第一軸承外環的兩端端面分別與對應的所述端部軸承內環的端面對齊；

S4、將所述軸承外環的第二軸承外環送入所述裝配工裝，并在所述第二軸承外環內表面涂結構金屬膠，通過所述裝配工裝來使得所述第一軸承外環和所述第二軸承外環的外表面同軸，并將所述第二軸承外環的切口表面和所述端部軸承內環、所述中間軸承內環的第二切口表面對齊，和將所述第二軸承外環的兩端端面分別與對應的所述端部軸承內環的端面對齊；

S5、待所述結構金屬膠干膠后，得到所述交叉簧片柔性軸承。

在本發明的一實施例中，所述步驟S1包括步驟：

S11、基于車、銑方法初步加工形成所述軸承外環和所述軸承內環；