[发明专利]一种带有温度补偿的转轴结构

说明书

本发明公开了一种带有温度补偿的转轴结构。本发明通过优化基座、转轴和轴承的结构和材料，在转轴和轴承间增加补偿圈，且基座、轴承、转轴、补偿圈的尺寸和线膨胀系统满足一定关系，在同等温度变化条件下，基座和轴承温变后沿轴向尺寸与转轴和补偿圈温变后沿轴向尺寸相等，实现在高低全温工作范围下回转轴系各组成零件尺寸沿轴向的变化量的差值为零，在避免出现回转轴系卡滞问题的同时，保证在其他温度时转轴和轴承的轴向间隙不会变大，从而提高回转轴系的回转精度。

技术领域

本发明涉及回转轴结构设计技术领域，具体涉及一种带有温度补偿的转轴结构。

背景技术

典型回转轴系主要由基座、转轴、轴承、轴承压圈或紧固件等组成，转轴和轴承在工作时，由于回转轴系各组成零件材料的线膨胀系数不同，在高低全温工作范围下回转轴系各组成零件尺寸沿轴向变化量不相等，转轴与轴承的轴向间隙随温度变化而变大或变小，为防止回转轴系出现卡滞甚至卡死现象，通常是调整转轴和轴承轴向间隙，保证在高低全温工作范围下的极限温度时不出现卡滞，这样就会导致在其他温度时转轴和轴承轴向间隙会变大，而转轴和轴承的轴向间隙直接影响回转轴系的轴向窜动量和径向摆动量，从而影响回转轴系的回转精度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种带有温度补偿的转轴结构，优化基座、转轴和轴承的结构和材料，在转轴和轴承间增加补偿圈，基座、轴承、转轴、补偿圈的尺寸和线膨胀系统满足一定关系，在同等温度变化条件下，基座和轴承温变后沿轴向尺寸与转轴和补偿圈温变后沿轴向尺寸相等，实现在高低全温工作范围下回转轴系各组成零件尺寸沿轴向的变化量的差值为零，在避免出现回转轴系卡滞问题的同时，保证在其他温度时转轴和轴承的轴向间隙不会变大，从而提高回转轴系的回转精度。

本发明的带有温度补偿的转轴结构，包括：基座、轴承一、轴承二、转轴和补偿圈；其中，基座有一大一小两处内圆面，转轴有一大一小两处外圆面；轴承一外圆面与基座的大内圆面过盈配合安装，轴承一内圆面与转轴的大外圆面间隙配合安装；轴承二外圆面与基座的小内圆面过盈配合安装，轴承二内圆面与转轴的小外圆面间隙配合安装；补偿圈内圆面与转轴的小外圆面间隙配合安装，且补偿圈的两个端面分别与转轴的小外圆面的端面以及轴承二的端面靠紧；

基座、轴承一、转轴、补偿圈的尺寸和线膨胀系数满足如下关系：

(L1×A1)+(L2×A2)-(L3×A3)-(L4×A4)＝0

其中，L1为基座两个内圆面的端面之间的距离，L2为轴承一两个端面的距离，L3为转轴两个外圆面的端面之间的距离，L4为补偿圈两个端面的距离；A1、A2、A3和A4分别为基座、轴承一、转轴和补偿圈的线膨胀系数。

较优的，轴承一内圈通过螺钉固定在转轴上。

较优的，基座和转轴的材料可以一样也可以不一样。基座和转轴均采用有色金属合金材料，优选铝合金或镁合金。

较优的，轴承一和补偿圈的材料可以一样也可以不一样，优选轴承钢材料。

较优的，基座采用钢或不锈钢材料，轴承一采用轴承钢材料，转轴采用铝合金材料，补偿圈采用钛合金材料。

有益效果：

(1)优化基座、转轴和轴承的结构和材料，在转轴和轴承间增加补偿圈，实现在高低全温工作范围下回转轴系各组成零件尺寸沿轴向的变化量的差值为零。

(2)在避免出现回转轴系卡滞问题的同时，保证在其他温度时转轴和轴承的轴向间隙不会变大，从而提高回转轴系的回转精度。

附图说明

图1为本发明带有温度补偿的转轴结构示意图。

其中，1-基座，2-轴承一，3-轴承二，4-转轴，5-螺钉，6-补偿圈。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。