CN86103782B - 螺纹轴的支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一个用于高精度、高长细比的大跨度螺纹轴的支撑装置，正如在电子复制仪器、机床、测量装置和类似机器中所应用的。其构造是螺纹轴靠自身的外圆直径支撑在滚轮支架上，支撑滚轮自动地调整在与螺纹轴相平行的位置，以保持总是以直线接触和要支撑的螺纹轴相靠置。

Description

螺纹轴的支撑装置

本发明涉及一个支撑螺纹轴的装置，为的是避免由于轴自重和/或由一种从上面与轴啮合的螺母件形成的弯曲而造成的倾斜。本发明的支撑元件在很大程度上不需要维修，可自身调整并用滚轮支撑从而消除了滑动摩擦。

在电子复制机器、机床、校准设备以及类似的机器中，经常出现的问题是，高精度的螺纹轴必须大跨度无支撑地进行安置。由于轴本身的自重会在支撑位置间产生一个倾斜问题，因此，在很多情况下，必要的精度难以保证。这有很多应用实例，如传送机床刀架的螺纹轴等。此时，为了消除纵向运动，必要时将一个螺母件在弹簧力作用下从上面卡住传动轴的螺纹道就够了。当然，弹性的装置又一次增加了这种自由轴的弯曲度，因而精度也就降低了。

由德国展出公报DE-AS-1243496描述的一个用来加工圆柱形工件的固定中心架装置已经公知，其中工件是借助于滚轮来支撑的。虽然，安置滚轮的支架可以围绕一根平行于工件轴线的轴进行翻转，以便在工件轴的标定平面内自身调整，但是，对于垂直平面此支架是不可自身调节的，因此也就不能消除滚轮轴的小的平行误差。还有，由于滚轮不可以在各个方向围绕自身中心运动，那么滚轮就可能自动地平衡在本来就不平行的运行轴上。这样，滚轮就不会被迫处于和待支撑旋转物体一种线接触状态。

在德国实用新型DE-GM6922062中描述了一个用于螺纹轴的滚轮支撑装置，然而其主要内容只涉及到代替螺母件的滚轮元件。用于螺纹轴的带滚轮的支撑元件虽然提到了，但没有进行详尽的描述。

在德国实用新型81178786中描述了一个用于高长细比的螺纹轴的支撑装置，其中，螺纹轴在支撑支架起作用的地方可向螺纹中心直径的下面自由旋转。螺母元件，为了越过干扰区，要有适当长度，即要覆盖住自由旋转的地方。另外，除了滑动支架外还提到了作为支撑元件的滚轮，但是实施结构没有详细描述。

在US-4160569专利中公开了一种用于大直径圆筒体的自位支承装置，它由球支承上的一对轴线平行的辊子组成，该装置须成对对称使用，使圆筒重量均匀分布在四个辊子上，缺点是支承是装在斜座上的，对高度的调节不能任意随时进行。

本发明的任务是研制一种不用维护的螺纹轴支撑装置，它带有支撑元件的自身调整机构以便实现理想的滚动磨擦式的螺纹轴支撑。

本发明的技术解决方案是一种螺纹轴的支撑装置，避免由于自重所引起的倾斜，具有在螺纹轴没有支撑的那部份下面至少安置一个带支撑滚轮的支撑元件，该支撑支撑在螺纹的外圆直径上。

本发明的特殊之处在于：

a）在螺纹轴所属机器的本体上具有螺纹孔，该孔位于要支撑的螺纹轴的中轴线下面并垂直设置，在该螺纹孔中装有一个端部是球形头部并且具有螺纹轴（4）的支撑件，该支撑件的球形头部的高度可通过螺纹轴（4）来进行调节;

b）在球形头部上安置一个可围绕3个座标轴作弯曲运动的、基本上成U形的滚轮支座，该支座上装有两个轴线相平行并与螺纹轴轴线相平行的支撑滚轮;

c）第一个滚轮是通过安装两轴承无间隙安置的，而此时的第二个滚轮只单独安装一个适合倾斜运动的带槽滚球轴承，因此可围绕自身中心点在各方向作倾斜运动;

d）第二个滚轮安装的带槽滚珠轴承具有能实现轴承支撑在各方向进行倾斜，又能对这种倾斜加以限定的间隙。

下面借助图1和图2详细说明本发明。它们是：

图1支撑元件的侧视图

图2支撑元件的俯视图

一个固定在机器本体上的支架1，它有一个螺纹孔2，该孔位于要支撑的螺纹轴3的中轴线下面并垂直设置。这里要说明的是，上述的位置安排并不是必须特别精确的。螺纹孔2最好是细牙螺纹，其中旋入一根螺纹轴4，该轴4在其对着螺纹轴3的端头有一个半球形头部，其上表面最好经过硬化和抛光处理。就本例而言，一个基本上为U型的滚轮轴承支撑6通过一个锥形扩孔7所支撑，对于这种支撑方式，在一定范围内，支座6可在各个方向灵活运动。其中，两个滚轮8和9是这样安置的，即它们的轴线基本上是相互平行的并与要支撑的螺纹轴3的轴线平行。滚轮8要尽可能没有间隙的安置（大致通过其两端的滚动轴承10）;而滚轮9要以能够围绕自身中心点在各个方向进行小的倾斜运动为前提来安置。这样就要求，例如，在其中间只单独安装一个具有合适的倾斜运动的带槽滚珠轴承11;为此，还有一种具有大范围适应性的滑动轴承，甚至一种凸形运动表面的、或者在支撑装置中的一种弹性中间元件都是可以考虑的。

在装配过程中，人们将螺纹轴4旋紧来使滚轮轴承支架6运动，直到使固定滚轮8处于首先顶住螺纹轴3的位置。进一步旋转螺纹4则滚轮支架6围绕着球形头部5翻转一定角度，直到滚轮9与螺纹轴3的外表面也是一条直线接触。这样，小的不精确度就要通过滚轮9的安装轴承的间隙得到补偿，以使在各种情况下，两个滚轮的轴线都处于平行于螺纹轴3的位置并与轴3成直线接触。此后，再细调一下支撑元件，直到倾斜情况得到校正为止。在这一位置将螺纹轴4固定。这种固定在图中没有表明，大致可以通过一个锁紧螺母或者通过螺母的锁紧槽和一个夹紧螺钉来实现。

滚轮9的这种倾斜间隙不能是任意大的，大概可像采用一种摆动轴承的情况那样。这种间隙一方面要足够大，为的是能补偿小的加工偏差，另一方面还应限制它，即滚轮9可以偏离其正常接触直线平面倾斜某一角度，但不能将直线接触转入一种不希望的点接触。理论上说，这对轴的任何不平行度的情况都适合，但是实际上表明，虽然两个数量级的支撑结构偏差算是小的，但是为了加工的偏差能够保证得到补偿，允许的倾斜偏差应当处于一个数量等级内。

本发明在电子复制仪器以及机床和测量装置等设备中得以应用，它可以在任何那些采用高长细比的长螺纹轴为了保证精度而必须支撑的情况。

Claims (5)

1、螺纹轴的支撑装置，避免由于自重所引起的倾斜，具有在螺纹轴没有支撑的那部分下面至少安置一个带支撑滚轮的支撑元件，该支撑支撑在螺纹的外圆直径上，本发明的特征在于：

a）在螺纹轴所属机器的本体上具有螺纹孔，该孔位于要支撑的螺纹轴的中轴线下面并垂直设置，在该螺纹孔中装有一个端部是球形头部并且具有螺纹轴（4）的支撑件，该支撑件的球形头部的高度可通过螺纹轴（4）来进行调节;

b）在球形头部上安置一个可围绕3个座标轴作弯曲运动的、基本上成U形的滚轮支座，该支座上装有两个轴线相平行并与螺纹轴轴线相平行的支撑滚轮;

c）第一个滚轮是通过安装两轴承无间隙安置的，而此时的第二个滚轮只单独安装一个适合倾斜运动的带槽滚珠轴承，因此可围绕自身中心点在各方向作倾斜运动;

d）第二个滚轮安装的带槽滚珠轴承具有能实现轴承支撑在各方向进行倾斜，又能对这种倾斜加以限定的间隙。

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