[发明专利]一种基于弹性支撑的轴向振动加工装置

权利要求书

1.一种基于弹性支撑的轴向振动加工装置，包括主轴驱动电机、电机支架、主轴、圆柱凸轮和万向球轴承；其特征在于，该装置还包括左侧浮动轴承座端盖、左侧浮动轴承座、机箱、右侧浮动轴承座和右侧浮动轴承座端盖；

所述机箱的两端分别与左侧浮动轴承座端盖和右侧浮动轴承座端盖螺纹连接，左侧浮动轴承座和右侧浮动轴承座安装在各自的浮动轴承座端盖内，左侧浮动轴承座外侧周向上套装有多个左侧周向弹性环，右侧浮动轴承座外侧周向上套装有多个右侧周向弹性环，通过所有周向弹性环的相互配合实现主轴系统的弹性支撑；

所述电机支架一端和主轴驱动电机相连接，另一端与左侧浮动轴承座端盖连接；主轴的一端通过弹性联轴器和主轴连接，另一端安装有钻头；所述主轴的中部固定有端面凸轮，两端装配有角接触球轴承，两端的角接触球轴承分别装配在各自的浮动轴承座内，以上构成主轴系统；主轴系统穿过机箱内圆板；所述主轴在带动圆柱凸轮转动过程中，圆柱凸轮在万向球轴承的反作用力作用下带动主轴实现轴向振动；

所述左侧浮动轴承座和右侧浮动轴承座内孔均为阶梯孔，外侧均为圆锥台形状，所述左、右侧浮动轴承座端盖的内孔均为圆锥孔；

所述固定在主轴中部的圆柱凸轮端面上设有波纹滚道；机箱的内圆板上呈圆周均匀设有与波纹滚道中的波纹数量一致的万向球轴承，万向球轴承的滚动体沿波纹滚道滚动；

所述套装在左、右侧浮动轴承座外侧的所有周向弹性环分别在左、右浮动轴承座圆锥孔以及浮动轴承座外侧圆锥台的共同作用下提供圆柱凸轮的波纹滚道靠紧万向球轴承滚动体的力，所述安装在浮动轴承座小直径端面的端面弹性环提供补偿轴向刚度的作用；

所述连接主轴与驱动电机的弹性联轴器为轴向刚度小而径向刚度大的弹性联轴器，用以实现轴向振动的同时可以传递较大扭矩。

2.根据权利要求1所述的基于弹性支撑的轴向振动加工装置，其特征在于，所述左侧浮动轴承座的小直径端面上开有安装左侧端面弹性环的端面凹槽，周向上开有安装左侧周向弹性环的周向凹槽；右侧浮动轴承座的小直径端面上开有安装右侧端面弹性环的端面凹槽，周向上开有安装右侧周向弹性环的周向凹槽。

3.根据权利要求1所述的基于弹性支撑的轴向振动加工装置，其特征在于，所述左侧浮动轴承座端盖的一端开有与左侧浮动轴承座相匹配的圆锥孔，左侧浮动轴承座端盖开有圆锥孔的一端与机箱外壳通过螺纹连接，两者之间设有左侧垫圈；右侧浮动轴承座端盖的一端开有与右侧浮动轴承座相匹配的圆锥孔，右侧浮动轴承座端盖开有圆锥孔的一端与机箱的外壳通过螺纹连接，两者之间设有右侧垫圈。

4.根据权利要求2所述的基于弹性支撑的轴向振动加工装置，其特征在于，当通过挤压右侧垫圈调节圆柱凸轮的初始预紧力时，旋转右侧浮动轴承座端盖并挤压右侧垫圈，使得右侧弹性环的压缩量大于左侧弹性环的压缩量；当不通过挤压右侧垫圈调节圆柱凸轮的初始预紧力时，右侧端面弹性环的刚度大于左侧端面弹性环的刚度。

5.根据权利要求1所述的基于弹性支撑的轴向振动加工装置，其特征在于，所述机箱的外壳呈圆筒状，外壳内具有内圆板，内圆板上呈圆周均匀设有多个用以安装球轴承的安装孔。