一種雙軸直聯(lián)式精密旋轉(zhuǎn)軸的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型雙軸直聯(lián)式精密旋轉(zhuǎn)軸，包括主心軸和心軸，心軸穿過(guò)諧波減速器的波發(fā)生器并與其固定連接，主心軸大端與諧波減速器的柔輪固定連接，諧波減速器的剛輪同B軸外罩固定連接；B軸外罩靠近諧波減速器附近的內(nèi)側(cè)固定有第一接觸球軸承和第二接觸球軸承，B軸外罩遠(yuǎn)離諧波減速器的內(nèi)側(cè)固定有第三接觸球軸承和第四接觸球軸承，所述第一接觸球軸承、第二接觸球軸承、第三接觸球軸承、第四接觸球軸承的內(nèi)圈和外圈分別同內(nèi)圈套筒和外圈套筒連接；B軸外罩的兩端分別設(shè)置有第一法蘭和第二法蘭。本實(shí)用新型雙軸直聯(lián)式精密旋轉(zhuǎn)軸，內(nèi)部具有兩根心軸，通過(guò)諧波減速器的作用，實(shí)現(xiàn)用小軸帶動(dòng)大軸。
【專利說(shuō)明】一種雙軸直聯(lián)式精密旋轉(zhuǎn)軸
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于數(shù)控機(jī)床和精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)領(lǐng)域，具體涉及一種精密旋轉(zhuǎn)軸。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展，為追求高速高精的數(shù)控加工效果，許多關(guān)鍵核心元器件被運(yùn)用在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，精密旋轉(zhuǎn)軸(主軸)作為數(shù)控機(jī)床必不可少的核心元器件，被大量應(yīng)用于超精密加工的數(shù)控機(jī)床中。目前，數(shù)控機(jī)床專用的精密旋轉(zhuǎn)軸(主軸)目前國(guó)內(nèi)多為進(jìn)口(臺(tái)灣、日本、歐洲等)，但多數(shù)國(guó)家出于對(duì)核心技術(shù)保護(hù)的考慮，對(duì)某些高速精密旋轉(zhuǎn)軸(主軸)限制對(duì)中國(guó)出口。
[0003]這些引進(jìn)的精密旋轉(zhuǎn)軸(主軸)價(jià)格高、供貨周期長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、元器件損壞后維修不便，且由于它們都是作為標(biāo)準(zhǔn)件被引進(jìn)，難以根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行靈活變更設(shè)計(jì)并符合具體的應(yīng)用場(chǎng)合，這些都大大制約了自主項(xiàng)目的順利推進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的主要目的，是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、減速精度更高、力傳遞特性好，能克服較大的切削力作用的精密旋轉(zhuǎn)軸。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:雙軸直聯(lián)式精密旋轉(zhuǎn)軸，包括主心軸和心軸，心軸穿過(guò)諧波減速器的波發(fā)生器并與其固定連接，主心軸大端與諧波減速器的柔輪固定連接，諧波減速器的剛輪同B軸外罩固定連接；B軸外罩靠近諧波減速器附近的內(nèi)側(cè)固定有第一接觸球軸承和第二接觸球軸承，B軸外罩遠(yuǎn)離諧波減速器的內(nèi)側(cè)固定有第三接觸球軸承和第四接觸球軸承，所述第一接觸球軸承、第二接觸球軸承、第三接觸球軸承、第四接觸球軸承的內(nèi)圈和外圈分別同內(nèi)圈套筒和外圈套筒連接軸外罩的兩端分別設(shè)置有第一法蘭和第二法蘭。
[0006]作為優(yōu)化，所述柔輪的外面貼近主心軸大端，柔輪的內(nèi)面貼近一緊固套環(huán)，螺釘穿過(guò)緊固套環(huán)和柔輪固定在主心軸大端上。
[0007]所述緊固套環(huán)的安裝孔內(nèi)固定有內(nèi)軸承，心軸大端的軸頸固定安裝在所述內(nèi)軸承內(nèi)。
[0008]所述波發(fā)生器通過(guò)平鍵與心軸固定連接。
[0009]所述諧波減速器的剛輪端面上固定有減速器端蓋，減速器端蓋的安裝孔中固定有外軸承,心軸安裝在所述外軸承上。
[0010]所述諧波減速器的剛輪固定在連接套筒上，連接套筒與固定在B軸外罩的第一法蘭固定連接。
[0011]所述B軸外罩內(nèi)環(huán)的下方設(shè)置有軸肩，第三接觸球軸承的外圈緊靠在B軸外罩內(nèi)環(huán)下方的軸肩上表面上，第三接觸球軸承的內(nèi)圈緊靠在卡環(huán)上。
[0012]所述第一接觸球軸承的外圈緊靠第一法蘭的凸肩，第一接觸球軸承的內(nèi)圈緊靠主心軸大端的軸肩下表面。[0013]所述第一法蘭和第二法蘭同主心軸之間設(shè)置有O形橡膠密封圈。
[0014]所述心軸位于波發(fā)生器的外端設(shè)置有圓螺母，所述主心軸位于第三接觸球軸承外端設(shè)置有帶鎖緊槽圓螺母。
[0015]本實(shí)用新型雙軸直聯(lián)式精密旋轉(zhuǎn)軸，內(nèi)部具有兩根心軸,其中主心軸尺寸較大(軸頸外徑65mm)，心軸外徑較小(軸頸外徑10mm)，通過(guò)諧波減速器的作用，很好的實(shí)現(xiàn)了用小軸帶動(dòng)大軸(用很小的力來(lái)帶動(dòng)較大的負(fù)載)的目的；該精密旋轉(zhuǎn)軸的兩根心軸通過(guò)緊固套環(huán)直接連接在一起，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸向定位可靠，采用精度等級(jí)很高的接觸球軸承，軸向間隙調(diào)節(jié)方便(通過(guò)上方的普通圓螺母和下方的帶鎖緊槽圓螺母來(lái)實(shí)現(xiàn))；該旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)緊湊，穩(wěn)定性好，外形小巧，零件易加工，開(kāi)發(fā)成本低，開(kāi)發(fā)周期短，能根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合做靈活的變更設(shè)計(jì)，非常適合用于超精密加工的數(shù)控機(jī)床中。該精密旋轉(zhuǎn)軸采用諧波減速器來(lái)作為其減速機(jī)構(gòu)，減速動(dòng)作準(zhǔn)確，精度高(徑向跳動(dòng)、端面跳動(dòng)均小于3um)，力的傳遞特性好；該精密旋轉(zhuǎn)軸采用成本低廉的標(biāo)準(zhǔn)件(O形橡膠密封圈和油封)密封，密封方法簡(jiǎn)單、可靠；該精密旋轉(zhuǎn)軸采用脂潤(rùn)滑方式，只需定期(I年I次)添加潤(rùn)滑脂即可，維修方便。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型雙軸直聯(lián)式精密旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面給出的實(shí)施例擬對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但不能理解為是對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型內(nèi)容對(duì)本實(shí)用新型的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0018]雙軸直聯(lián)式精密旋轉(zhuǎn)軸，如圖1所示,該旋轉(zhuǎn)軸具有主心軸19和心軸32兩根軸，在心軸32大端的軸頸上固定安裝內(nèi)軸承4，內(nèi)軸承4固定在緊固套環(huán)25中安裝孔中，緊固套環(huán)25下表面與諧波減速器的柔輪29貼合，通過(guò)螺釘3直接連接在主心軸19的大端上。諧波減速器柔輪29通過(guò)外圈表面的一圈微小的齒牙與諧波減速器的剛輪27嚙合，諧波減速器的剛輪27固定在連接套筒24上，連接套筒24與固定在B軸外罩20上的第一法蘭7固定連接。諧波減速器柔輪29的內(nèi)圈表面與諧波減速器的波發(fā)生器2貼合，波發(fā)生器通過(guò)平鍵I固連在心軸32上。心軸32另一端的軸頸上安裝有外軸承31，外軸承31固定在減速器端蓋28的安裝孔中，減速器端蓋28固定在諧波減速器剛輪27端面上，心軸32與主心軸19從上向下的軸向定位通過(guò)圓螺母33來(lái)調(diào)節(jié)。
[0019]該旋轉(zhuǎn)軸的主心軸19小端在下，大端在上，B軸外罩20內(nèi)環(huán)的下方設(shè)置有軸肩，此軸肩上表面作為第三接觸球軸承21、第四接觸球軸承22的軸向定位面，第三接觸球軸承21、第四接觸球軸承22的精度等級(jí)為P4，采用并列組合(DT)的方式安裝，其內(nèi)外圈上表面分別安裝有內(nèi)圈套筒11和外圈套筒12，再將另外的第一接觸球軸承9、第二接觸球軸承10安裝在內(nèi)圈套筒11和外圈套筒12的上表面上。
[0020]第一接觸球軸承9的外圈靠死在第一法蘭7的凸肩上,而第一接觸球軸承9的內(nèi)圈靠死在主心軸19大端的軸肩下表面上。第三接觸球軸承21的外圈靠死在B軸外罩內(nèi)環(huán)下方的軸肩上表面上，內(nèi)圈靠死在卡環(huán)13上。心軸32與主心軸19從下向上的軸向定位通過(guò)帶鎖緊槽圓螺母15來(lái)調(diào)節(jié)。整個(gè)軸系通過(guò)O形橡膠密封圈6和油封16、0形橡膠密封圈18來(lái)實(shí)現(xiàn)密封，軸系的下端安裝有第二法蘭17。目前該密旋轉(zhuǎn)軸(主軸)已成功的應(yīng)用在自主研發(fā)的某型號(hào)磨床上，各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
【權(quán)利要求】
1.一種雙軸直聯(lián)式精密旋轉(zhuǎn)軸，包括主心軸和心軸，心軸穿過(guò)諧波減速器的波發(fā)生器并與其固定連接，主心軸大端與諧波減速器的柔輪固定連接，諧波減速器的剛輪同B軸外罩固定連接；其特征在于B軸外罩靠近諧波減速器附近的內(nèi)側(cè)固定有第一接觸球軸承和第二接觸球軸承，B軸外罩遠(yuǎn)離諧波減速器的內(nèi)側(cè)固定有第三接觸球軸承和第四接觸球軸承，所述第一接觸球軸承、第二接觸球軸承、第三接觸球軸承、第四接觸球軸承的內(nèi)圈和外圈分別同內(nèi)圈套筒和外圈套筒連接軸外罩的兩端分別設(shè)置有第一法蘭和第二法蘭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密旋轉(zhuǎn)軸，其特征在于所述柔輪的外面貼近主心軸大端，柔輪的內(nèi)面貼近一緊固套環(huán)，螺釘穿過(guò)緊固套環(huán)和柔輪固定在主心軸大端上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的精密旋轉(zhuǎn)軸，其特征在于所述緊固套環(huán)的安裝孔內(nèi)固定有內(nèi)軸承，心軸大端的軸頸固定安裝在所述內(nèi)軸承內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密旋轉(zhuǎn)軸，其特征在于所述波發(fā)生器通過(guò)平鍵與心軸固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密旋轉(zhuǎn)軸，其特征在于所述諧波減速器的剛輪端面上固定有減速器端蓋，減速器端蓋的安裝孔中固定有外軸承，心軸安裝在所述外軸承上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密旋轉(zhuǎn)軸，其特征在于所述諧波減速器的剛輪固定在連接套筒上，連接套筒與固定在B軸外罩的第一法蘭固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密旋轉(zhuǎn)軸，其特征在于所述B軸外罩內(nèi)環(huán)的下方設(shè)置有軸肩，第三接觸球軸承的外圈緊靠在B軸外罩內(nèi)環(huán)下方的軸肩上表面上，第三接觸球軸承的內(nèi)圈緊靠在卡環(huán)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密旋轉(zhuǎn)軸，其特征在于所述第一接觸球軸承的外圈緊靠第一法蘭的凸肩，第一接觸球軸承的內(nèi)圈緊靠主心軸大端的軸肩下表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密旋轉(zhuǎn)軸，其特征在于所述第一法蘭和第二法蘭同主心軸之間設(shè)置有O形橡膠密封圈。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密旋轉(zhuǎn)軸，其特征在于所述心軸位于波發(fā)生器的外端設(shè)置有圓螺母，所述主心軸位于第三接觸球軸承外端設(shè)置有帶鎖緊槽圓螺母。
【文檔編號(hào)】B23B19/02GK203679294SQ201320531448
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】趙春花 申請(qǐng)人:昆山允可精密工業(yè)技術(shù)有限公司