CN108278279A - 一种高精度仪器回转装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高精度仪器回转装置，采用半球面结构的轴承，内外滚道为球面，保持架为半球壳状，兜孔呈多列螺旋状排列，可同时承受径向、轴向载荷；钢球呈螺旋式密集排列，相比直线排列有效增加了钢球个数，提高了承载能力，同时钢球的密集减小了零件加工误差对轴心位置的影响；采用非接触式密封，在防止轴承运转过程中润滑油甩出泄露的前提下，同时避免了接触式密封由于密封件与旋转部件接触摩擦造成的温升问题；钢球与内外滚道面过盈配合，通过微量的弹性变形起着消除间隙、减小尺寸误差及形状误差，不仅提高了主轴的回转精度，还增加了轴系的刚性。

Description

一种高精度仪器回转装置
技术领域
本发明涉及机械设计技术领域，具体地说是一种高精度仪器回转装置。
背景技术
大多数仪器都需要回转装置带动工作部件旋转，旋转精度直接影响到仪器的精度和工作性能。随着科技的发展，工作对象的尺寸往往很小或位置精度要求很高，工作载荷往往比较大，对相应仪器的精度和承载能力要求也越来越高。实际工作过程中常出现由于钢球、滚道加工误差造成回转中心与理想轴线偏离、旋转过程中的晃动，影响工作结果，轴承承载不足造成工作失败等问题。
发明内容
针对上述现有的回转装置在工作过程中常出现由于钢球、滚道加工误差造成回转中心与理想轴线偏离、旋转过程中的晃动，影响工作结果，轴承承载不足造成工作失败等问题，本发明提供一种高精度仪器回转装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种高精度仪器回转装置，该回转装置设有主轴及成对安装于主轴两端的轴承，所述轴承呈半球形，内外滚道为球面，保持架为半球壳状，兜孔呈多列螺旋状排列，兜孔与保持架内球面连接处为锥面，钢球滚动设置在滚道内，轴承内圈内径与主轴外径过盈配合，外圈外径与套设在轴承外的套筒内径面配合，端盖与套筒端部连接，外圈通过端盖进行轴向定位，密封结构由内密封盖和外密封盖组成，内密封盖和外密封盖均呈环形，外密封盖与内密封盖及内圈不接触，外密封盖设置在套筒端面上，内密封盖与外圈不接触，内密封盖的内孔与主轴外径过盈配合，弹性挡圈固定于主轴卡槽内，弹性挡圈的端面与内密封盖端面接触，对内密封盖轴向定位。
所述外密封盖通过螺钉和弹簧垫圈固定在套筒的外端面上。
所述外圈与内圈端面为装配圆角。
所述主轴内部呈空心状。
所述兜孔呈多列螺旋状均匀排列。
所述端盖通过螺钉和弹簧垫圈与套筒的内端面连接。
所述钢球与内外滚道面过盈配合。
所述轴承为两个，对称设置在主轴的两端。
本发明的有益效果：
本发明提供的高精度仪器回转装置，采用半球面结构的轴承，内外滚道为球面，保持架为半球壳状，兜孔呈多列螺旋状排列，可同时承受径向、轴向载荷；钢球呈螺旋式密集排列，相比直线排列有效增加了钢球个数，提高了承载能力，同时钢球的密集减小了零件加工误差对轴心位置的影响；外圈、外密封盖、端盖与套筒固定为一体；内圈、内密封盖、弹性挡圈与主轴固定为一体，两固定部分通过钢球作相对旋转运动，实现回转支承的功能；采用非接触式密封，在防止轴承运转过程中润滑油甩出泄露的前提下，同时避免了接触式密封由于密封件与旋转部件接触摩擦造成的温升问题；钢球与内外滚道面过盈配合，通过微量的弹性变形起着消除间隙、减小尺寸误差及形状误差，不仅提高了主轴的回转精度，还增加了轴系的刚性；本发明可应用于高精度要求的场合，在承受高载荷同时可保证仪器的旋转精度，解决了该领域的难题，市场前景广阔。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为保持架的结构示意图；
附图标记：1、螺钉，2、弹簧垫圈，3、套筒，4、外圈，5、端盖，6、保持架，7、钢球，8、主轴，9、内圈，10、外密封盖，11、内密封盖，12、弹性挡圈。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的阐述。
一种高精度仪器回转装置，该回转装置设有主轴8及成对安装于主轴8两端的轴承，主轴8设计为空心，以减轻重量、降低能耗；所述轴承呈半球形，内外滚道为球面，保持架6为半球壳状，兜孔呈多列螺旋状排列，兜孔与保持架6内球面连接处为锥面，防止钢球散落，钢球滚动设置在滚道内，轴承内圈内径与主轴外径过盈配合，外圈外径与套设在轴承外的套筒内径面配合，端盖5与套筒3端部连接，外圈通过端盖5进行轴向定位，轴承的密封结构由内密封盖11和外密封盖10组成，内密封盖11和外密封盖10均呈环形，外密封盖10与内密封盖11及内圈不接触，外密封盖10设置在套筒3端面上，内密封盖11与轴承外圈不接触，内密封盖11的内孔与主轴8外径过盈配合，弹性挡圈12固定于主轴8卡槽内，弹性挡圈12的端面与内密封盖11端面接触，对内密封盖11轴向定位；采用非接触式密封，在防止轴承运转过程中润滑油甩出泄露的前提下，同时避免了接触式密封由于密封件与旋转部件接触摩擦造成的温升问题。
如图2所示，保持架6为半球壳状，兜孔呈螺旋式均匀密集分布于球面，兜孔与保持架6内球面连接处为锥面，以防止钢球7装配时从保持架6内球面掉落；钢球与内外滚道面过盈配合，通过微量的弹性变形起着消除间隙、减小尺寸误差及形状误差，不仅提高了主轴的回转精度，还增加了轴系的刚性。
如图1所示，钢球7填装于保持架6兜孔内，填装时通过在兜孔中填充黄油将钢球7粘于兜孔内，防止钢球7从保持架6外球面掉落，填装完成后，将保持架6置于外圈4球面内；将内圈9装于保持架6球面内。外圈4与内圈9的端面为装配圆角，以便于装配，将整个轴承装于主轴8轴端处，内圈9内径与主轴8外径为过盈配合，以固定轴承，外圈4外径面与套筒3内径面配合，端盖5通过螺钉1与套筒3的内端面连接，弹簧垫圈2防松，外圈4端面与端盖5端面接触，端盖5对外圈4进行轴向定位，采用轴向迷宫式非接触密封，密封结构由内密封盖11和外密封盖10组成，内密封盖11和外密封盖10均呈环形，外密封盖10与内密封盖11、内圈9不接触，外密封盖10通过螺钉1、弹簧垫圈2固定于套筒3的外端面上，内密封盖11与外圈4不接触，内密封盖11的内孔与主轴8外径为过盈配合，弹性挡圈12固定于主轴8的卡槽内，弹性挡圈12的端面与内密封盖11端面接触，对内密封盖11轴向定位，同时内密封盖11挡边与内圈9端面接触，对内圈9轴向定位，内密封盖11和外密封盖10组成迷宫式结构，起到了储存润滑油的作用，同时润滑油可通过迷宫式油槽回流至轴承内部，轴承成对安装与主轴8两端，套筒3与外部装置固定连接。安装完成后用汽油洗去黄油及杂质，填充润滑油，各零件轴向固定于主轴8，外圈4、外密封盖10、端盖5与套筒3固定为一体；内圈9、内密封盖11、弹性挡圈12与主轴8固定为一体，两固定部分通过钢球7作相对旋转运动，实现回转支承的功能。
本发明主要由主轴、钢球、保持架、内圈、外圈组成，主轴设计为空心，以减轻重量、降低能耗；轴承呈半球形，内外滚道为球面，保持架为半球壳状，兜孔多列螺旋线排列，兜孔底部为锥面，防止钢球散落，钢球与内外滚道面过盈配合，采用非接触式密封，在防止轴承运转过程中润滑油甩出泄露的前提下，同时避免了接触式密封造成的温升问题，轴承成对安装于主轴两端。
本发明采用半球面结构的轴承，内外滚道为球面，保持架为半球壳状，兜孔呈多列螺旋状排列，可同时承受径向、轴向载荷；钢球呈螺旋式密集排列，相比直线排列有效增加了钢球个数，提高了承载能力，同时钢球的密集减小了零件加工误差对轴心位置的影响；外圈、外密封盖、端盖与套筒固定为一体；内圈、内密封盖、弹性挡圈与主轴固定为一体，两固定部分通过钢球作相对旋转运动，实现回转支承的功能；采用非接触式密封，在防止轴承运转过程中润滑油甩出泄露的前提下，同时避免了接触式密封由于密封件与旋转部件接触摩擦造成的温升问题；钢球与内外滚道面过盈配合，通过微量的弹性变形起着消除间隙、减小尺寸误差及形状误差，不仅提高了主轴的回转精度，还增加了轴系的刚性。

Claims (8)

1.一种高精度仪器回转装置，该回转装置设有主轴及成对安装于主轴两端的轴承，其特征在于：所述轴承呈半球形，内外滚道为球面，保持架为半球壳状，兜孔呈多列螺旋状排列，兜孔与保持架内球面连接处为锥面，钢球滚动设置在滚道内，轴承内圈内径与主轴外径过盈配合，外圈外径与套设在轴承外的套筒内径面配合，端盖与套筒端部连接，外圈通过端盖进行轴向定位，密封结构由内密封盖和外密封盖组成，内密封盖和外密封盖均呈环形，外密封盖与内密封盖及内圈不接触，外密封盖设置在套筒端面上，内密封盖与外圈不接触，内密封盖的内孔与主轴外径过盈配合，弹性挡圈固定于主轴卡槽内，弹性挡圈的端面与内密封盖端面接触，对内密封盖轴向定位。
2.如权利要求1所述的高精度仪器回转装置，其特征在于：所述外密封盖通过螺钉和弹簧垫圈固定在套筒的外端面上。
3.如权利要求1所述的高精度仪器回转装置，其特征在于：所述外圈与内圈端面为装配圆角。
4.如权利要求1所述的高精度仪器回转装置，其特征在于：所述主轴内部呈空心状。
5.如权利要求1所述的高精度仪器回转装置，其特征在于：所述兜孔呈多列螺旋状均匀排列。
6.如权利要求1所述的高精度仪器回转装置，其特征在于：所述端盖通过螺钉和弹簧垫圈与套筒的内端面连接。
7.如权利要求1所述的高精度仪器回转装置，其特征在于：所述钢球与内外滚道面过盈配合。
8.如权利要求1所述的高精度仪器回转装置，其特征在于：所述轴承为两个，对称设置在主轴的两端。
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