CN112443636A - 一种宽温域高精密轴系结构 - Google Patents
一种宽温域高精密轴系结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112443636A CN112443636A CN201910820250.2A CN201910820250A CN112443636A CN 112443636 A CN112443636 A CN 112443636A CN 201910820250 A CN201910820250 A CN 201910820250A CN 112443636 A CN112443636 A CN 112443636A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- shaft
- angle measurement
- assembly
- shaft system
- ball bearing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 claims description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H35/00—Gearings or mechanisms with other special functional features
- F16H35/18—Turning devices for rotatable members, e.g. shafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
- F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
- F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
- F16C35/063—Fixing them on the shaft
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/22—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
本发明其目的在于提供一种宽温域高精密轴系结构，以解决现有的温箱转台轴系在‑55℃～120℃温度环境下，轴系各零件由于金属材料的热胀冷缩，导致间隙减小、轴承预紧过大，所带来的轴系“憋死”、测角困难等问题。该宽温域高精密轴包括直流力矩电机组件(1)、角接触球轴承组件(2)、右轴(3)、中环框架(4)、内环框架(5)、测角支架(6)、圆感应同步器测角组件(7)、左轴(8)、锁紧螺母(9)；该宽温域高精密轴系回转精度高，且制造成本低，既可以有效地避免轴系在高低温环境下出现“憋死”现象，又可以有效地减少轴系在高低温环境下由于热胀冷缩所带来的轴系测角输出干扰。
Description
技术领域
本发明涉及一种宽温域高精密轴系结构。可应用于航空航天、仪器仪表和惯导测试设备的测试和研制。
背景技术
为了满足惯组环境适应性要求，大部分惯性导航测试设备需要作高低温试验，并且温差也越来越大。温箱转台作为惯性导航测试设备的重要组成部分，其旋转轴同样必须适应高低温环境，即要求在高低温下轴系旋转自如，保持高的回转精度，同时轴系角度反馈精确。以往的轴系结构会出现低温“卡滞”、高温“憋死”和测角输出环境适应性差，甚至容易出现“飞车”等故障。然而在-55℃～120℃的宽温域环境下，常规的编码器，光栅等测角元件无法使用，而旋变的测角精度较低(高精度的旋变测角精度也就是10″左右)，不能满足被测器件对轴系定位精度的要求。而圆感应同步器的环境适应性较好，可在-55℃～120℃的宽温域环境条件下正常工作，同时高精度的圆感应同步器其测角精度可优于0.5″，能够满足被测器件对轴系定位精度的要求，因此选用高精度的圆感应同步器作为宽温域高精密轴系的测角元件，对轴系的角位置进行实时测量和输出。但是圆感应同步器对其定自和转子之间的间隙距离比较敏感，因此在轴系结构设计和零件选材上要保证圆感应同步器定子和转子的间隙在使用过程中的变化量尽可能小，同时轴系又要保证旋转顺畅，保持高的回转精度。
发明内容
本发明其目的就在于提供一种宽温域高精密轴系结构，解决了现有的轴系在超大高低温差环境下出现“憋死”、测角不精确等技术问题。
为实现上述目的而采取的技术方案，一种宽温域高精密轴系结构，包括直流力矩电机组件(1)、角接触球轴承组件(2)、右轴(3)、中环框架(4)、内环框架(5)、测角支架(6)、圆感应同步器测角组件(7)、左轴(8)、锁紧螺母(9)；其特征在于：内环框架(5)与左轴(8)、右轴(3)联接，并通过左、右两个角接触球轴承组件(2)支撑在中环框架(4)上，使用锁紧螺母(9)将左端轴承组件的角接触球轴承内圈锁紧；左右两端分别有直流力矩电机组件作为轴系的动力组件，直接驱动轴系绕主轴轴线做回转运动；左轴(8)的轴端安装有高精度圆感应同步器测角组件(7)作为轴系的角度反馈，测角支架(6)固定在中环框架(4)上作为圆感应同步器的定子安装座。
本发明的有益技术效果是:
与现有技术相比本发明具有以下优点。
本发明的优点是既可以有效地避免轴系在超大高低温差环境下出现“憋死”现象，又可以有效地减少轴系在超大高低温差环境下由于热胀冷缩所带来的轴系测角输出干扰。
附图说明
图1是本发明结构局部剖面构造图；
1.直流力矩电机组件 2.角接触球轴承组件 3.右轴
4.中环框架 5.内环框架 6.测角支架
7.圆感应同步器测角组件 8.左轴 9.锁紧螺母；
具体实施方式
通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本发明，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本发明技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变和/或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本发明的技术方案所限定的保护范围。
实施例:
本发明包括直流力矩电机组件(1)、角接触球轴承组件(2)、右轴(3)、中环框架(4)、内环框架(5)、测角支架(6)、圆感应同步器测角组件(7)、左轴(8)、锁紧螺母(9)；其特征在于，内环框架(5)与左轴(8)、右轴(3)联接，并通过左、右两个角接触球轴承组件(2)支撑在中环框架(4)上，使用锁紧螺母(9)将左端轴承组件的角接触球轴承内圈锁紧；左右两端分别有直流力矩电机组件作为轴系的动力组件，直接驱动轴系绕主轴轴线做回转运动；左轴(8)的轴端安装有高精度圆感应同步器测角组件(7)作为轴系的角度反馈，测角支架(6)固定在中环框架(4)上作为圆感应同步器的定子安装座。
1、所述左端角接触球轴承组件(2)上通过锁紧螺母锁紧，与左轴(8)固定，形成固定端；
2、右端角接触球轴承组件(2)在右轴(3)上沿轴向可以游动，形成自由端；
3、左端固定，右端游动的轴系结构可以有效地避免轴系在高温环境下由于材料热胀冷缩变形而引起的“憋死”现象的发生，同时又可以达到很高的回转精度；
4、本发明中，左轴(8)材料选用的是优质碳钢40Cr，测角支架(6)选用的是铸铁材料，查数据可知，碳钢和铸铁的热膨胀系数相近，因此圆感应同步器的定、转子安装面在高低温环境下的热胀冷缩变形量基本一致，即圆感应同步器的定、转子之间的间隙在高低温环境下变化不大，从而解决了高低温环境对轴系测角干扰问题。
Claims (4)
1.一种宽温域高精密轴系结构，包括直流力矩电机组件(1)、角接触球轴承组件(2)、右轴(3)、中环框架(4)、内环框架(5)、测角支架(6)、圆感应同步器测角组件(7)、左轴(8)、锁紧螺母(9)；其特征在于：内环框架(5)与左轴(8)、右轴(3)联接，并通过左、右两个角接触球轴承组件(2)支撑在中环框架(4)上，使用锁紧螺母(9)将左端轴承组件的角接触球轴承内圈锁紧；左右两端分别有直流力矩电机组件作为轴系的动力组件，直接驱动轴系绕主轴轴线做回转运动；左轴(8)的轴端安装有高精度圆感应同步器测角组件(7)作为轴系的角度反馈，测角支架(6)固定在中环框架(4)上作为圆感应同步器的定子安装座。
2.根据权利要求1所述的一种宽温域高精密轴系结构,其特征是：轴系的左轴(8)上安装有一对精密角接触球轴承组件(2)，采用面对面安装，轴承内圈使用两个锁紧螺母(9)进行锁紧，将轴承内圈和左轴进行固定，形成了轴系的固定端。
3.根据权利要求1所述的一种宽温域高精密轴系结构,其特征是：轴系的右轴(3)上安装有一对精密角接触球轴承组件(2)，采用面对面安装，轴承可以沿轴向方向做微小距离的游动，形成游动端。
4.根据权利要求1所述的一种宽温域高精密轴系结构，其特征是：圆感应同步器测角组件(7)的转子固定在左轴(8)轴端，定子固定在测角支架(6)上，左轴(8)的材料采用优质碳钢40Cr，测角支架(6)的材料采用铸铁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910820250.2A CN112443636A (zh) | 2019-09-01 | 2019-09-01 | 一种宽温域高精密轴系结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910820250.2A CN112443636A (zh) | 2019-09-01 | 2019-09-01 | 一种宽温域高精密轴系结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112443636A true CN112443636A (zh) | 2021-03-05 |
Family
ID=74735343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910820250.2A Pending CN112443636A (zh) | 2019-09-01 | 2019-09-01 | 一种宽温域高精密轴系结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112443636A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113820129A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-12-21 | 河北汉光重工有限责任公司 | 一种轴系轴向调整装置及调整方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101719700A (zh) * | 2009-12-22 | 2010-06-02 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种机载光电平台内框架用的力矩电机驱动轴系模块 |
| CN109282118A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-01-29 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 精密转台轴系 |
| CN109374018A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-02-22 | 九江精密测试技术研究所 | 一种宽温域高精密轴系结构 |
-
2019
- 2019-09-01 CN CN201910820250.2A patent/CN112443636A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101719700A (zh) * | 2009-12-22 | 2010-06-02 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种机载光电平台内框架用的力矩电机驱动轴系模块 |
| CN109374018A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-02-22 | 九江精密测试技术研究所 | 一种宽温域高精密轴系结构 |
| CN109282118A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-01-29 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 精密转台轴系 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113820129A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-12-21 | 河北汉光重工有限责任公司 | 一种轴系轴向调整装置及调整方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106949814B (zh) | 一种精密组配轴承快速装调装置及使用方法 | |
| WO2015163376A1 (ja) | 軸受装置、搬送装置、検査装置、及び、工作機械 | |
| US10345193B2 (en) | Bearing gauge arrangement | |
| JP2009236571A (ja) | 軸受用回転精度測定装置及び測定方法 | |
| CN112443636A (zh) | 一种宽温域高精密轴系结构 | |
| CN210242813U (zh) | 一种高精度三轴无磁手动转台 | |
| CN206756067U (zh) | 一种精密组配轴承快速装调装置 | |
| US20170047818A1 (en) | Direct drive motor, conveyance device, inspection device, and machine tool | |
| KR101937322B1 (ko) | 다이렉트 드라이브 모터, 반송 장치, 검사 장치, 및, 공작 기계 | |
| Keller et al. | Gearbox instrumentation for the investigation of bearing axial cracking | |
| CN117664411A (zh) | 应用于万向节的微型滚动轴承启动摩擦力矩的测量装置、工作方法、测量系统 | |
| CN109374018A (zh) | 一种宽温域高精密轴系结构 | |
| CN112698206B (zh) | 一种旋转电机偏心故障模拟机构及方法 | |
| CN205643306U (zh) | 一种高旋转精度的润滑剂测试台架 | |
| CN211083412U (zh) | 一种温箱转台俯仰轴系温度影响消除机构 | |
| CN203287198U (zh) | 一种密封双列角接触球轴承的温升试验装置 | |
| CN105823402A (zh) | 导轮校验台和利用导轮校验台校验导轮的方法 | |
| CN114674200B (zh) | 一种测量花键偏斜角的结构及测量方法 | |
| CN107367387B (zh) | 低温环境下球轴承与弹性支承的轴向静摩擦力测试装置 | |
| CN111561862A (zh) | 一种圆光栅轴向变形量测试和补偿装置 | |
| JP2009197978A (ja) | 軸受組立用治具および軸受組立方法 | |
| CN205352419U (zh) | 一种磁阻绝对式编码器 | |
| CN216846123U (zh) | 一种特大型精密球面滚子轴承套圈用测量装置 | |
| CN116026505B (zh) | 一种测量电机轴向力的装置 | |
| CN114294997B (zh) | 武器站底座及武器站运载设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20210305 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |