CN104696358A - 高精度角度轴承和角度调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轴承，这是高精度角度轴承和角度调整方法，利用内部平面十字弹簧及圆筒形外壳组成，提供精度的角度旋转与低迟滞和无摩擦损失。该轴承具有机构紧凑，体积小，安装方便、可以实现精确角度定位，使用于航空、航天、高精度定位传动设备。

Description

高精度角度轴承和角度调整方法
技术领域
本发明属于柔性轴承设计及机械领域，尤其涉及高精度角度轴承和角度调整方法。
背景技术
目前，随着仪器设备对扭转定位要求的精度越来越高，高精度角度轴承以其无间隙、运动灵敏度高、分辨率高等特点，在精密定位领域得到了越来越广泛的应用，比如光源同步加速器、扫描仪器、摆镜、光盘或磁盘的读写磁头、测量传感器等。
现有技术的缺陷在于：当前的柔性角度轴承大多采用缺口型设计转动范围受到缺口大小的限制转动范围一般不超过±30°转动范围限制了其在大转角实际需求中的应用，一般要求都在大于90°、某些摆镜的转动范围要求大于60°等，目前现有技术只能通过采用轴套-联轴器-轴套的多级串联方式来时间两倍于普通缺口型角度轴承的运动范围。
发明内容
发明的目的：为了提供一种效果更好的高精度角度轴承和角度调整方法。
为了达到如上目的，本发明采取如下技术方案：
方案一：
高精度角度轴承，其特征在于，为单肩结构或者双肩结构，所述双肩结构包括圆形护套、中连接套、横向弹簧片、和纵向弹簧片、侧连接套，法兰盘；所述中连接套及侧连接套内壁各设有两个凹槽，两个凹槽分别能够用于安装横向弹簧片和纵向弹簧片，所述横向弹簧片内部有孔，纵向弹簧片能穿过该孔，所述横向弹簧片和纵向弹簧片呈夹角安装于中连接套及侧连接套内，还包含圆形护套，中连接套和圆形护套通过钎焊连接，法兰盘置于中连接套的外部；
所述单肩结构包括单肩用左侧连接套、单肩用横向弹簧片、单肩用纵向弹簧片、单肩用右侧连接套、单肩用法兰盘，所述左侧连接套和右侧连接套内壁各设有两个凹槽，两个凹槽分别能够用于安装单肩用横向弹簧片和单肩用纵向弹簧片，所述单肩用横向弹簧片内部有孔，单肩用纵向弹簧片能穿过该孔，所述单肩用横向弹簧片和单肩用纵向弹簧片呈夹角安装于中连接套及侧连接套内，单肩用左侧连接套和单肩用横向弹簧片之间通过钎焊连接。
本发明进一步技术方案在于，所述中连接套和侧连接套各自包含一个半圆柱形结构，两个半圆柱形结构内壁构成一个圆柱体。
本发明进一步技术方案在于，所述夹角为90度。
本发明进一步技术方案在于，所述圆形护套、中连接套、横向弹簧片、和纵向弹簧片、侧连接套，法兰盘为轴承钢、不锈钢、合金钢、钛合金中的任意一种或者多种。
本发明进一步技术方案在于，所述横向弹簧片、和纵向弹簧片、单肩用横向弹簧片、和单肩用纵向弹簧片采用不锈钢、弹簧钢、钛合金中的任意一种或者多种。
本发明进一步技术方案在于，所述中连接套、侧连接套、单肩用左侧连接套、单肩用右侧连接套的凹槽使用线割加工。
方案二：
一种高精度角度调整方法，其特征在于，包含横向弹簧片和纵向弹簧片，利用柔性弹簧片的变形来实现扭动，当中连接套为静止固定状态时，圆形护套及侧连接套同方向同步运动时，所带动横向弹簧片和纵向弹簧片所产生的扭动夹角力，圆形护套及侧连接套同方向运动所受力时，使横向弹簧片和纵向弹簧片扭动受力成相应的角度，无受力状态下自动复位。
采用如上技术方案的本发明，相对于现有技术有如下有益效果：本发明与传统的轴承相比，本产品具有安装方便、无摩擦力、无润滑、可以实现精确定位，使用于航空、航天、高精度定位传动设备。
附图说明
为了进一步说明本发明，下面结合附图进一步进行说明：
图1是本发明所述高精度角度轴承双肩结构示意图；
图2是本发明所述高精度角度轴承单肩结构示意图；
图3是本发明所述高精度角度轴承双肩法兰结构示意图；
图4是本发明所述高精度角度轴承单肩法兰结构示意图；
图5是本发明所述高精度角度轴承双肩结构爆炸示意图
图6是本发明所述高精度角度轴承单肩结构爆炸示意图
其中：1-1.圆形护套；1-2.中连接套；1-3.横向弹簧片.1-4.纵向弹簧片；1-5.侧连接套；2-1.单肩用左侧连接套；2-2.单肩用横向弹簧片；2-3.单肩用纵向弹簧片；2-4.单肩用右侧连接套；3-1.法兰盘；4-1.单肩用法兰盘。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行说明，实施例不构成对本发明的限制：
高精度角度轴承(双肩)：
包括圆形护套1-1；中连接套1-2；横向弹簧片1-3；和纵向弹簧片1-4；及侧连接套1-5组装钎焊而成，中部设置法兰盘3-1。
所述中连接套1-2及侧连接套1-5内壁各设有两个凹槽，用于安装横向弹簧片1-3和纵向弹簧片1-4。
所述横向弹簧片1-3和纵向弹簧片1-4呈垂直90度安装于中连接套及侧连接套内。
所述中连接套1-2通过横向弹簧片和纵向弹簧片连接，与圆形护套1-1两侧通过钎焊而成。
所述中连接套1-2上设置有法兰盘3-1，法兰盘上设置有多个可连接孔。
高精度角度轴承(单肩)：
包括单肩用左侧连接套2-1；单肩用横向弹簧片2-2；和单肩用纵向弹簧片2-3；及单肩用右侧连接套2-4组装钎焊而成，一侧设置单肩用法兰盘4-1.
所述单肩用左侧连接套2-1和单肩用右侧连接套2-3内壁各设有两个凹槽，用于安装单肩用横向弹簧片2-2和单肩用纵向弹簧片2-3。
所述单肩用横向弹簧片2-2和单肩用纵向弹簧片2-3呈垂直90度安装于左侧连接套和右侧连接套内。
所述单肩用左侧连接套2-1通过横向弹簧片和纵向弹簧片连接，与单肩用右侧连接套2-3两侧通过钎焊而成。
所述单肩用左侧连接套2-1或单肩用右侧连接套2-3上设置有单肩用法兰盘4-1，法兰盘上设置有多个可连接孔。
现在结合附图对本发明专利做进一步详细说明，附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明专利的基本结构，因此其仅显示本发明专利有关的构成。
如图1所示的一种高精度双肩角度轴承，包括圆形护套1-1；中连接套1-2；横向弹簧片1-3；和纵向弹簧片1-4；及侧连接套1-5组装钎焊而成。
如图2所示的一种高精度单肩角度轴承，包括单肩用左侧连接套2-1；单肩用横向弹簧片2-2；和单肩用纵向弹簧片2-3；及单肩用右侧连接套2-4组装钎焊而成。
如图3所示的一种高精度双肩法兰角度轴承，其中连接套1-2上设置有法兰盘3-1，法兰盘上并设有数个用于连接的孔。
如图4所示的一种高精度单肩法兰角度轴承，其单肩用左侧连接套2-1或单肩用右侧连接套2-4边侧设置有单肩用法兰盘4-1，法兰盘上并设有数个用于连接的孔。
如图5.图6所示的一种高精度角度轴承，为安装结构爆炸图。
本实施中圆形护套1-1、中连接套1-2、侧连接套1-5、法兰盘3-1、单肩用左侧连接套2-1、单肩用右侧连接套2-3、单肩用法兰盘4-1采用轴承钢、不锈钢、合金钢、钛合金制成。
所述横向弹簧片1-3、和纵向弹簧片1-4、单肩用横向弹簧片2-1、和单肩用纵向弹簧片2-2采用不锈钢、弹簧钢、钛合金制成。
一种高精度角度调整方法，其特征在于，包含横向弹簧片和纵向弹簧片，利用柔性弹簧片的变形来实现扭动，当中连接套为静止固定状态时，圆形护套及侧连接套同方向同步运动时，所带动横向弹簧片和纵向弹簧片所产生的扭动夹角力，圆形护套及侧连接套同方向运动所受力时，使横向弹簧片和纵向弹簧片扭动受力成相应的角度，无受力状态下自动复位。
本发明和现有技术对比为：
本发明与传统的轴承相比，本产品具有安装方便、无摩擦力、无润滑、可以实现精确定位，使用于航空、航天、高精度定位传动设备。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

Claims (7)

1.高精度角度轴承，其特征在于，为单肩结构或者双肩结构，所述双肩结构包括圆形护套(1-1)、中连接套(1-2)、横向弹簧片(1-3)、和纵向弹簧片(1-4)、侧连接套(1-5)，法兰盘(3-1)；所述中连接套(1-2)及侧连接套(1-5)内壁各设有两个凹槽，两个凹槽分别能够用于安装横向弹簧片(1-3)和纵向弹簧片(1-4)，所述横向弹簧片(1-3)内部有孔，纵向弹簧片(1-4)能穿过该孔，所述横向弹簧片(1-3)和纵向弹簧片(1-4)呈夹角安装于中连接套及侧连接套内，还包含圆形护套(1-1)，中连接套(1-2)和圆形护套(1-1)通过钎焊连接，法兰盘(3-1)置于中连接套(1-2)的外部；
所述单肩结构包括单肩用左侧连接套(2-1)、单肩用横向弹簧片(2-2)、单肩用纵向弹簧片(2-3)、单肩用右侧连接套(2-4)、单肩用法兰盘(4-1)，所述左侧连接套(2-1)和右侧连接套(2-3)内壁各设有两个凹槽，两个凹槽分别能够用于安装单肩用横向弹簧片(2-2)和单肩用纵向弹簧片(2-3)，所述单肩用横向弹簧片(2-2)内部有孔，单肩用纵向弹簧片(2-3)能穿过该孔，所述单肩用横向弹簧片(2-2)和单肩用纵向弹簧片(2-3)呈夹角安装于中连接套及侧连接套内，单肩用左侧连接套(2-1)和单肩用横向弹簧片(2-2)之间通过钎焊连接。
2.如权利要求1所述的高精度角度轴承，其特征在于，所述中连接套(1-2)和侧连接套(1-5)各自包含一个半圆柱形结构，两个半圆柱形结构内壁构成一个圆柱体。
3.如权利要求1所述的高精度角度轴承，其特征在于，所述夹角为90度。
4.如权利要求1所述的高精度角度轴承，其特征在于，所述圆形护套(1-1)、中连接套(1-2)、横向弹簧片(1-3)、和纵向弹簧片(1-4)、侧连接套(1-5)，法兰盘(3-1)为轴承钢、不锈钢、合金钢、钛合金中的任意一种或者多种。
5.如权利要求1所述的高精度角度轴承，其特征在于，所述横向弹簧片(1-3)、和纵向弹簧片(1-4)、单肩用横向弹簧片(2-1)、和单肩用纵向弹簧片(2-2)采用不锈钢、弹簧钢、钛合金中的任意一种或者多种。
6.如权利要求1所述的高精度角度轴承，其特征在于，所述中连接套(1-2)、侧连接套(1-5)、单肩用左侧连接套(2-1)、单肩用右侧连接套(2-3)的凹槽使用线割加工。
7.一种高精度角度调整方法，其特征在于，包含横向弹簧片和纵向弹簧片，利用柔性弹簧片的变形来实现扭动，当中连接套(1-2)为静止固定状态时，圆形护套(1-1)及侧连接套(1-5)同方向同步运动时，所带动横向弹簧片(1-3)和纵向弹簧片(1-4)所产生的扭动夹角力，圆形护套(1-1)及侧连接套(1-5)同方向运动所受力时，使横向弹簧片(1-3)和纵向弹簧片(1-4)扭动受力成相应的角度，无受力状态下自动复位。
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