CN117588486B - 高精度微小密珠轴承及其旋转反射镜结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光学仪器技术领域，尤其涉及一种高精度微小密珠轴承及其旋转反射镜结构；本发明提供的高精度微小密珠轴承中轴承内环、保持架、轴承外环、密珠和轴承外环盖板之间通过接触配合调节，避免连接件的使用，减小微小密珠轴承的占用空间；保持架的截面的凹形，并在其底面及两个侧面均开设两排交错的密珠孔，用于放置密珠，实现在微小精密机械空间中完成低摩擦力高精度的旋转调节的同时，仅通过改变轴承内环压圈和轴承外环压圈的距离即可调节密珠在旋转调节时产生的轴向跳动和径向跳动；本发明提出的旋转反射镜结构基于提供的高精度微小密珠轴承实现高精度调整，且高精度微小密珠轴承可以很好适应旋转反射镜结构的微小空间。

Description

高精度微小密珠轴承及其旋转反射镜结构

技术领域

本发明涉及光学仪器技术领域，尤其涉及一种高精度微小密珠轴承及其旋转反射镜结构。

背景技术

轴承是光学仪器中旋转部件不可或缺的关键部件，它的精度保证了旋转部件较高的径向跳动，轴向跳动指标，从而保证光学元件在旋转过程中的成像质量非常高。以往的光学旋转反射镜组件中的部件往往为了保证高精度，采用一个标准件角接触轴承或者两个深沟球轴承来达到高精度旋转的效果。但当空间十分有限时，没有安装一个标准角接触轴承或者两个深沟球轴承的空间位置，而又要保证反射镜在旋转过程中平稳的旋转，并且反射镜旋转的复位精度要求非常高。而现有技术的角接触轴承或深沟球轴承都是标准轴承，体积较大，无法很好适应微小机械空间完成高精度的调节。

发明内容

为解决上述问题，本发明第一方面提供一种高精度微小密珠轴承，轴承内外环在无连接件的情况下配合以特定的密珠排布方式的保持架，实现在微小精密机械空间中完成低摩擦力高精度的旋转调节的同时，仅通过改变压力即可调节密珠在旋转调节时产生的轴向跳动和径向跳动。

本发明提供的轴承内环、保持架、轴承外环、密珠和轴承外环盖板；其中，保持架的截面的凹形；在保持架的顶面、底面及侧面均开设两排密珠孔，且密珠孔交错排列增加密珠孔的数量；密珠放置在密珠孔中；轴承内环从保持架的内侧与密珠紧密接触，轴承外环从保持架的外侧与密珠紧密接触；轴承外环盖板压覆轴承外环和密珠上。

进一步的，控制轴承外环和轴承外环盖板之间的距离，进而控制密珠在保持架上的轴向活动空间，最终调整密珠的轴向跳动；控制轴承内环和轴承外环之间的距离，进而控制密珠在保持架上的径向活动空间，最终调整密珠的径向跳动。

本发明第二方面提供了一种旋转反射镜结构，包括旋转镜筒齿轮、电机齿轮、固定镜筒、旋转镜筒、反射镜室、反射镜和电机，还包括如第一方面提供的高精度密珠轴承；其中，反射镜通过螺钉安装在反射镜室内，反射镜室通过螺钉安装在旋转镜筒上，旋转镜筒齿轮通过螺钉安装在旋转镜筒上；固定镜筒与旋转镜筒通过的高精度密珠轴承连接；电机的输出端安装在固定镜筒上，电机齿轮通过紧固螺钉安装在电机的旋转轴上，且与安装在反射镜室上的旋转镜筒齿轮啮合，使电机通过电机齿轮与旋转镜筒齿轮的配合，带动反射镜旋转。

进一步的，轴承外环从固定镜筒远离旋转镜筒的一端套入固定镜筒中，且与固定镜筒的法兰面贴紧；密珠装配在保持架上，将装配好的保持架与轴承内环组装并从旋转镜筒远离固定镜筒的一端套入旋转镜筒中，且轴承内环与旋转镜筒的法兰面贴紧；轴承外环盖板从固定镜筒远离旋转镜筒的一端套入固定镜筒中并与轴承外环和保持架上的密珠接触；从旋转镜筒远离固定镜筒的一端套入轴承内环压圈和轴承外环压圈，使轴承内环压圈的两侧分别与轴承内环和旋转镜筒的外表面螺纹连接，轴承外环压圈的两侧分别与轴承外环盖板和固定镜筒的内表面螺纹连接。

进一步的，在轴承内环压圈和轴承外环压圈靠近外表面的一侧开设有一字槽，用于旋转轴承内环压圈和轴承外环压圈，使轴承外环盖板和轴承内环向保持架和密珠施加或减小压力，进而调整密珠在保持架上的轴向跳动空间。

与现有技术相比，本发明能够取得如下有益效果：

1）在保持架上设置特定的密珠排布方式实现低摩擦力高精度的旋转调节；

2）器件间摒弃传统机械器件的连接方式，采用接触拼搭的方式使器件配合完成旋转，避免轴承中的连接件占用空间，更适用与微小精密的机械空间。

3）采用轴向和径向对保持架上的密珠施加压力的方式，减小或增加密珠的运动间隙，避免了密珠在旋转调节时产生的轴向跳动和径向跳动，提升调节精度。

附图说明

图1是根据本发明实施例提供的用于高精度反射镜旋转的微小密珠轴承的剖视结构图；

图2是根据本发明实施例提供的保持架的示意图；

图3是根据本发明实施例提供的旋转反射镜结构的主视图；

图4是根据本发明实施例提供的旋转反射镜结构的侧视图；

图5是根据本发明实施例提供的旋转反射镜结构的局部放大示意图。

附图标记：密珠1、保持架2、轴承内环3、轴承外环4、轴承外环盖板5、密珠孔6、反射镜7、反射镜室8、旋转镜筒9、旋转镜筒齿轮10、固定镜筒11、电机12、电机齿轮13、轴承内环压圈14、轴承外环压圈15。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。

第一方面，本发明实施例提供的高精度微小密珠轴承可实现在微小精密机械空间中完成低摩擦力高精度的旋转调节的同时，且仅通过改变轴向内外环向密珠的压力即可调节密珠在旋转调节时产生的轴向跳动和径向跳动，结构更加简单精密。

图1示出了根据本发明实施例提供的用于高精度反射镜旋转的微小密珠轴承的剖视结构。

如图1所示，本发明实施例提供的用于高精度反射镜旋转的微小密珠轴承，包括密珠1、保持架2、轴承内环3、轴承外环4和轴承外环盖板5。

其中，密珠1放置在保持架2上，轴承内环3从保持架2的内侧与密珠1紧密接触，轴承外环4从保持架2的外侧与密珠1紧密接触。轴承外环盖板5压覆轴承外环4和保持架2的密珠1上。

本具体实施例中，轴承内环3、轴承外环4和轴承外环盖板5均采用了轴承钢（GCr15），并且粗加工后要进行时效处理。保持架2采用的是铜（H62）。

图2示出了根据本发明实施例提供的保持架。

如图2所示，保持架2为环形结构，且保持架2的截面的凹形。在保持架2的顶面、底面及侧面均开设两排密珠孔6，且密珠孔6交错排列增加密珠孔6的数量。密珠1放置在密珠孔6中。

控制轴承外环4和轴承外环盖板5之间的距离，进而控制密珠1在保持架2上的轴向活动空间，最终调整密珠1的轴向跳动。控制轴承内环3和轴承外环4之间的距离，进而控制密珠1在保持架2上的径向活动空间，最终调整密珠1的径向跳动。

第二方面，本发明实施例提供了一种旋转反射镜结构，包括反射镜7、反射镜室8、旋转镜筒9、旋转镜筒齿轮10、固定镜筒11、电机12和电机齿轮13，还包括如第一方面提供的高精度密珠轴承。

图3和图4分别示出了根据本发明实施例提供的旋转反射镜结构的主视结构和侧视结构。

如图3和图4所示，反射镜7通过螺钉安装在反射镜室8内，反射镜室8通过螺钉安装在旋转镜筒9上，旋转镜筒齿轮10通过螺钉安装在旋转镜筒9上。

固定镜筒11与旋转镜筒9通过的高精度密珠轴承连接，电机12的输出端安装在固定镜筒11上，电机齿轮13通过紧固螺钉安装在电机12的旋转轴上，且与安装在反射镜室8上的旋转镜筒齿轮10啮合，使电机12通过电机齿轮13与旋转镜筒齿轮10的配合，带动反射镜7旋转。

图5示出了根据本发明实施例提供的旋转反射镜结构的局部放大结构。

如图5所示，轴承外环4从固定镜筒11远离旋转镜筒9的一端套入固定镜筒11中，且与固定镜筒11的法兰面贴紧。

密珠1装配在保持架2上，将装配好的保持架2与轴承内环3组装并从旋转镜筒9远离固定镜筒11的一端套入旋转镜筒9中，且轴承内环3与旋转镜筒9的法兰面贴紧。

轴承外环盖板5从固定镜筒11远离旋转镜筒9的一端套入固定镜筒11中并与轴承外环4和保持架2上的密珠1接触。

从旋转镜筒9远离固定镜筒11的一端套入轴承内环压圈14和轴承外环压圈15，使轴承内环压圈14的两侧分别与轴承内环3和旋转镜筒9的外表面螺纹连接，轴承外环压圈15的两侧分别与轴承外环盖板5和固定镜筒11的内表面螺纹连接。

在轴承内环压圈14和轴承外环压圈15靠近旋转镜筒9的外表面的一侧开设有一字槽，用于旋转轴承内环压圈14和轴承外环压圈15，使轴承外环盖板5和轴承内环3向保持架2和密珠1施加或减小压力，进而调整密珠1在保持架2上的轴向跳动空间。

在本具体实施例中，设定的高精度微小密珠轴承的放置空间仅为Φ58mm×45mm×7mm，故轴承内环3的内直径为45mm，壁厚1.5mm，高7mm。轴承外环4的内直径为55m，壁厚1.5mm，高5.8mm，可以与旋转镜筒9和固定镜筒11紧密接触且完成对密珠1的轴向跳动和径向跳动的控制。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高精度密珠轴承，其特征在于，包括轴承内环、保持架、轴承外环、密珠和轴承外环盖板；其中，所述保持架的截面的凹形；在所述保持架的顶面底面及侧面均开设两排密珠孔，且所述密珠孔交错排列增加所述密珠孔的数量；所述密珠放置在所述密珠孔中；所述轴承内环从所述保持架的内侧与所述密珠紧密接触，所述轴承外环从所述保持架的外侧与所述密珠紧密接触；所述轴承外环盖板压覆所述轴承外环和所述密珠上；

通过轴承内环压圈和轴承外环压圈控制所述轴承外环和轴承外环盖板之间的距离，进而控制所述密珠在所述保持架上的轴向活动空间，最终调整所述密珠的轴向跳动；

控制所述轴承内环和所述轴承外环之间的距离，进而控制所述密珠在所述保持架上的径向活动空间，最终调整所述密珠的径向跳动。

2.一种旋转反射镜结构，包括旋转镜筒齿轮、电机齿轮、固定镜筒、旋转镜筒、轴承内环压圈、反射镜和电机，其特征在于，还包括如权利要求1所述的高精度密珠轴承；其中，所述反射镜通过螺钉安装在所述反射镜室内，所述反射镜室通过螺钉安装在所述旋转镜筒上，所述旋转镜筒齿轮通过螺钉安装在所述旋转镜筒上；所述固定镜筒与所述旋转镜筒通过所述的高精度密珠轴承连接；所述电机的输出端安装在所述固定镜筒上，所述电机齿轮通过紧固螺钉安装在所述电机的旋转轴上，且与安装在所述反射镜室上的旋转镜筒齿轮啮合，使所述电机通过所述电机齿轮与所述旋转镜筒齿轮的配合，带动所述反射镜旋转。

3.根据权利要求2所述的旋转反射镜结构，其特征在于，

所述轴承外环从所述固定镜筒远离所述旋转镜筒的一端套入所述固定镜筒中，且与所述固定镜筒的法兰面贴紧；

所述密珠装配在所述保持架上，将装配好的保持架与所述轴承内环组装并从所述旋转镜筒远离所述固定镜筒的一端套入所述旋转镜筒中，且所述轴承内环与所述旋转镜筒的法兰面贴紧；

所述轴承外环盖板从所述固定镜筒远离所述旋转镜筒的一端套入所述固定镜筒中并与所述轴承外环和所述保持架上的密珠接触；

从所述旋转镜筒远离所述固定镜筒的一端套入轴承内环压圈和轴承外环压圈，使所述轴承内环压圈的两侧分别与所述轴承内环和所述旋转镜筒的外表面螺纹连接，所述轴承外环压圈的两侧分别与所述轴承外环盖板和所述固定镜筒的内表面螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的旋转反射镜结构，其特征在于，在所述轴承内环压圈和所述轴承外环压圈靠近所述外表面的一侧开设有一字槽，用于旋转所述轴承内环压圈和所述轴承外环压圈，使所述轴承外环盖板和所述轴承内环向所述保持架和所述密珠施加或减小压力，进而调整所述密珠在所述保持架上的轴向跳动空间。