专利名称：一种大型精密差速动静压转台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种重型机床及其它大型机械设备所需的大型低速精密回转转台，属 于大型精密机械自动化装备技术领域。
背景技术：
回转工作台是大型、重型精密机床的关键功能部件，如重型车床、大型齿轮加工机 床等，在航天、发电及大型测量设备中也有广泛应用。这类转台体积大、负载重、对承载刚度 和低速回转精度要求高，采用大型重载推力滚动轴承，不仅制造困难、价格昂贵，而且低速 下容易产生爬行。由于转台直径大，很多情况下会工作在极低的转速下，特别是用于分度 的场合，与本发明相关的动静压回转技术，在这种低速下，其动压效果很是有限，往往是只 靠静压工作，只能靠提高供油压力或增加承载面积来提高刚度。如中国专利CN101407024A 公开的《高精度高刚度封闭式流体静压/动静压回转工作台》，给出了另一种提高刚度的方 法，是沿轴向安装的多个轴向和径向承载轴承通过多个回转环和轴承导轨固定，设平衡轴 承平衡，多个轴承的运动副同步转动连接，固定副通过工作台底座连接；径向轴承副的滑动 副与轴向轴承的轴承副成刚性一体同步运动，每个轴承的滑动副其相对静止的滑动面上有 油腔。在分度场合，现有的转台技术均没有解决动静摩擦之差带来的爬行问题。
发明内容
本发明针对现有大型低速精密回转转台存在的的不足，提供一种大型精密差速动 静压转台，该转台实现了工作状态下的完全动摩擦，不仅有效提高了动压承载和动压刚度， 而且有效解决了动静摩擦之差对低速运动平稳性和分度精度的影响。本发明的大型精密差速动静压转台采用以下技术解决方案该大型精密差速动静压转台包括转台、飞盘、底座、飞盘主轴和转台主轴；飞盘的 上下端面均设有静压油腔，两端面的静压油腔的周边均设有动压油楔；转台安装在转台主 轴上，转台主轴嵌套在飞盘主轴的内孔中；飞盘安装在飞盘主轴上，飞盘主轴安装在底座 上；底座上设有为飞盘上下端面的静压油腔供油的供油孔，底座下侧设有构成闭式转台的 静压油腔。底座与飞盘下表面相接触的一面设有环形供油槽。上述大型精密差速动静压转台的工作过程如下转台主轴和飞盘主轴上均安装有传动轮，转台和飞盘由各自单独的电机分别通过 飞盘主轴和转台主轴上的传动轮带动旋转。通过调节和控制飞盘的转动速度，无论转台速 度多少，可始终保持飞盘与转台有一个速度差，从而可在飞盘与转台的摩擦副中形成动压 油膜，这就是差速动压形成原理。另外，工作时，可先启动飞盘转动，这样转台的转动是在动 面上开始的，这就把静摩擦启动变成了动摩擦启动，解决了由于动静摩擦之差，带来的运动 速度不均(爬行)问题。因此，可有效提高转台的低速运动平稳性和运动精度。
本发明通过差动方法提高运动界面间的相对速度，并提高动压承载能力和动压刚 度，实现了工作状态下的完全动摩擦，提高了转台的低速运动平稳性，有效解决动静摩擦之 差对分度精度的影响。
附图是本发明差速动静压转台的结构原理图。其中1、转台，2、飞盘，3、底座，4、飞盘主轴，5、转台主轴，6、键，7、键，8、静压油腔， 9、静压油腔，10、静压油腔，11、压板，13、供油孔，12，环形供油槽，14、轴承，15、传动轮，16、 滚动轴承，17、传动轮。
具体实施例方式如附图所示，本发明的大型精密差速动静压转台包括转台1、飞盘2、底座3、飞盘 主轴4和转台主轴5。在飞盘2的上下端面上分别设有静压油腔8和静压油腔9，静压油腔 8和静压油腔9之间设有通孔以便供油。静压油腔8和静压油腔9的周边均设有动压油楔。 转台1通过键6与转台主轴5连接；飞盘2通过键7与飞盘主轴4连接。转台主轴5通过 滚动轴承16嵌套安装在飞盘主轴4中，飞盘主轴4通过轴承14固定在底座3上。在底座 3的下侧设有通过压板11构成闭式转台的静压油腔10。压板11通过螺钉与转台1连接。 底座3上设有与静压油腔9供油的供油孔13，底座3与飞盘2下端面相接触的一面设有环 形供油槽12。供油孔13通过环形油槽12为转动的静压油腔8和静压油腔9供油。润滑油 从底座3中的供油孔13流入底座3与飞盘2的界面，并通过飞盘2上下端面静压油腔8和 静压油腔9之间的通孔的流入飞盘2与转台1的界面。转台主轴5上安装有传动轮17，飞盘主轴4上安装有传动轮15，传动轮17和传动 轮15为带轮或齿轮。转台1由电机通过转台主轴5上的传动轮17带动旋转，飞盘2由电机 通过飞盘主轴4上的传动轮15带动旋转，通过调节和控制飞盘2的转动速度，无论转台速 度多少，可始终保持飞盘2与转台1有一个速度差，从而可在飞盘2与转台1的摩擦副中形 成动压油膜，这就是差速动压形成原理。另外，工作时，可先启动飞盘2转动，这样转台1的 转动是在动面上开始的，这就把静摩擦启动变成了动摩擦启动，解决了由于动静摩擦之差， 带来的运动速度不均(爬行)问题。因此，可有效提高转台1的低速运动平稳性。工作时，首先给飞盘2的上下表面的静压油腔8和静压油腔9提供压力油，即先通 过静压将飞盘2和转台1微微托起，然后开始转动飞盘2，在飞盘2到达额定速度时，可降低 供油压力，主要依靠动压承载。这时，可根据需要启动转台1转动。例如转台1的直径5m，飞盘2的直径4. 6m ；在飞盘2直径3. 5m和4. 3m间均勻开 设包角为10度的6个静压油腔，如果供入lOkg/cm2的油压，则可托起81680kg的转台和工 作负荷。如果飞盘2的转速为60r/mim，则在直径为3. 5mm外的工作区，即使转台1不转也 有1 lm/s以上的相对线速度，在开设的动压油槽中可形成较大的油膜动压力。转台1被拖起 后，降低供油压力，靠动压力可以正常工作，由于动压油膜厚度比静压油膜薄，且面积大，所 以有很高的动压刚度。这时，如果启动转台1转动，则是在动摩擦面上启动，没有静摩擦力 存在，即使极低的转台1转速也不会产生爬行现象，因此，特别适合时停时转的精密分度。
权利要求
1.一种大型精密差速动静压转台，包括转台、飞盘、底座、飞盘主轴和转台主轴；其特 征是飞盘的上下端面均设有静压油腔，两端面的静压油腔的周边均设有动压油楔；转台 安装在转台主轴上，转台主轴嵌套在飞盘主轴的内孔中；飞盘安装在飞盘主轴上，飞盘主轴 安装在底座上；底座上设有为飞盘上下端面的静压油腔供油的供油孔，底座下侧设有构成 闭式转台的静压油腔。
2.根据权利要求1所述的大型精密差速动静压转台，其特征是底座与飞盘下表面相 接触的一面设有环形供油槽。
全文摘要
本发明公开了一种大型精密差速动静压转台，包括转台、飞盘、底座、飞盘主轴和转台主轴；飞盘的上下端面均设有静压油腔，两端面的静压油腔的周边均设有动压油楔；转台安装在转台主轴上，转台主轴嵌套在飞盘主轴的内孔中；飞盘安装在飞盘主轴上，飞盘主轴安装在底座上；底座上设有为飞盘上下端面的静压油腔供油的供油孔，底座下侧设有构成闭式转台的静压油腔。本发明通过差动方法提高运动界面间的相对速度，并提高动压承载能力和动压刚度，实现了工作状态下的完全动摩擦，提高了转台的低速运动平稳性，有效解决动静摩擦之差对分度精度的影响。
文档编号F16C32/06GK102062285SQ20101055083
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年11月19日
发明者路长厚 申请人:山东大学