专利名称：整体式带预负载防磁轴承的制作方法
技术领域：
本发明 涉及一种整体式高精度轴承组件的制作方法，特别涉及一种属于在特殊 工况下使用的整体式带预负载防磁轴承的制作方法。
背景技术：
高精度航天器导引头上使用的轴承对轴承的防磁要求以及轴承配对的预负载要 求特别高。由于高精度航天器导引头上使用的轴承需要在强磁场条件下工作，磁场对轴 承的运转影响很大，会使轴承旋转阻力变大、驱动马达的电流增加，惯性时间缩短；另 夕卜，配对轴承预负载正确与否也直接影响轴承的灵活性、稳定性及可靠性，从而直接影 响到航天器的引导精度和可靠性。目前，现有的高精度航天器导引头上使用的轴承，其轴承抗磁性能差，且同时 需要采用超薄壁结构；如图1所示，轴承壁厚系数K = L/H，L=(轴承外径D2+轴承 孔径Dl之和)/2，H=(轴承外径D2-+轴承孔径Dl之差)/2，轴承壁厚系数K值越 大，轴承相对壁厚就越薄，加工难度越大；同类标准薄壁型轴承的轴承壁厚系数K值在6 至IJ7之间，而现有的高精度航天器导引头上使用的轴承的超薄壁轴承壁厚系数K= 11.6。基于上述原因，现有的高精度航天器导引头上使用的轴承的装配及加预负载困 难，配套精度低，使驱动马达的稳速电流值大，造成航天器引导精度一直在低水平徘 徊，影响了产品向高精度发展，也在一定程度上影响了机械和国防工业发展。如图2所示，现有的高精度航天器导引头上使用的轴承，它包括轴承座10和一 对配对的薄壁轴承20，薄壁轴承20的外环21与轴承座10的内壁11固定接触并通过外环 并紧螺母12固定在轴承座10内。薄壁轴承20的内环22与驱动马达的转子轴30连接， 并通过内环并紧螺母13固定。如图3所示，现有的高精度航天器导引头上使用的轴承的预负载是通过改变薄 壁轴承20的外环21之间的垫片40的厚度来实现的，这样做既装拆麻烦，又精度不高， 无法达到高精度的要求；同时，薄壁轴承20都是采用9Crl8制造的，防磁性能较差。综上所述，针对现有技术的缺陷，特别需要一种整体式带预负载防磁轴承的制 作方法，以解决以上提到的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种整体式带预负载防磁轴承的制作方法，解决上述现 有技术的缺陷，能实现防磁及无需调节预负载的目的，在实际使用时驱动马达的稳速电 流值小，达到用户高精度的使用要求。本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现一种整体式带预负载防磁轴承的制作方法，其特征在于，它包括如下步骤(1)制作一对轴承内环，在轴承内环的外壁上开设第一滚道；(2)制作轴承座，在轴承座的内壁上开设一对第二滚道，第二滚道与第一滚道相互对应；[oo13] (3)装配轴承座下部非基准端面的轴承内环；[oo14] (4)装配轴承座上部基准端面的轴承内环；[oo15] (5)通过内环并紧螺母将轴承内环固定在转子轴。[oo16] 在本发明的一个实施例中，所述轴承内环采用G60无磁材料制成，所述滚球采用陶瓷材料制成，所述保持架采用高分子带自润滑性能的聚酰亚胺材料制成，使轴承内环与轴承座之间不形成磁场回路，相对运转时不会受磁场干扰。[OO17] 在本发明的一个实施例中，在加载预负载时，它包括如下步骤[oo18] (1)装配轴承座的非基准端面的轴承内环，并测量出在额定预负载N下，轴承内环的上端面到轴承座的基准端面之间的距离e；[oo19] (2)先卸下非基准端面的轴承内环，再装配轴承座的基准端面的轴承内环，并测量出在额定预负载N下，基准端面的轴承内环的下端面与轴承座的基准端面的距离f；
(3)当基准端面的轴承内环的下端面与轴承座的基准端面的距离f等于轴承内环的上端面到轴承座的基准端面之间的距离e时，再装上非基准端面的轴承内环，就确定当两轴承内环并合时产生了N大小的额定预负载。
在本发明的一个实施例中，当基准端面的轴承内环的下端面与轴承座的基准端面的距离f大于轴承内环的下端面到轴承座的基准端面之间的距离e时，磨1研基准端面的轴承内环的上端面，使基准端面的轴承内环的下端面与轴承座的基准端面的距离f等于轴承内环的上端面到轴承座的基准端面之间的距离e精确相等。
本发明的整体式带预负载防磁轴承的制作方法，将轴承外环与轴承座联成一体，增加轴承的强度，减少装配环节，提高轴承整体加工精度与装配精度；使用无磁材来制作轴承内环1滚球和保持架，实现防磁及无需调节预负载的目的，在实际使用时，驱动马达的驱动电流稳定下降，达到用户高精度的使用要求；在两个轴承内环之间预先计算好尺寸，使轴承内环装配后自动生成一个精确的预负载，只要将轴承装到转子轴上即可，实现本发明的目的。
本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
图l为现有的薄壁轴承的结构示意 图2为现有的高精度航天器导引头上使用的轴承的结构示意 图3为图2中的局部放大示意 图4为本发明的整体式带预负载防磁轴承的结构示意 图5为本发明的轴承座的结构示意 图6为本发明的轴承内环的结构示意 图7为本发明的装配非基准端面轴承内环的结构示意 图8为本发明的装配基准端面轴承内环的结构示意 图9为本发明的装配后的结构示意图。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本发明。本发明的整体式带预负载防磁轴承的制作方法，它包括如下步骤(1)制作一对轴承内环 200，在轴承内环200的外壁210上开设第一滚道220 ；(2)制作轴承座100，在轴承座100的内壁110上开设一对第二滚道120，第二滚 道120与第一滚道220相互对应；(3)装配轴承座100下部非基准端面140的轴承内环200 ；(4)装配轴承座100上部基准端面130的轴承内环200 ；(5)通过内环并紧螺母600将轴承内环200固定在转子轴500上。如图4、图5、图6所示，按照本发明的制作方法制作的整体式带预负载防磁轴 承，它包括轴承座100和一对轴承内环200，所述轴承内环200的外壁210上设置有第一 滚道220，在所述轴承座100的内壁110上对应于所述轴承内环200的外壁210上的第一 滚道220设置有第二滚道120，所述第一滚道220与第二滚道120之间设置有滚球300， 所述滚球300之间设置有保持架400 ；电机转子轴500与轴承内环200互相连接，并通过 内环并紧螺母600固定。在本发明中，所述轴承内环200采用G60无磁材料制成，所述滚球300采用陶瓷 材料制成，所述保持架400采用高分子带自润滑性能的聚酰亚胺材料制成，使轴衬内环 200与轴承座100之间不形成磁场回路，相对运转时不会受磁场干扰。本发明的整体式带预负载防磁轴承在加载预负载时，首先，测量轴承座100的 两个第二滚道120之间的距离a及第二滚道120与轴承座100的基准端面130之间距离 b(参见图5)。然后，测量轴承内环200的第一滚道220与上端面230的距离c及轴承内环200 的第一滚道220与下端面240的距离d，并标记及记录(参见图6)。如图7所示，装配轴承座100的非基准端面140的轴承内环200，并测量出在额 定预负载N下，轴承内环200的上端面230到轴承座100的基准端面130之间的距离e。如图8所示，装配轴承座100的基准端面130的轴承内环200时，先卸下非基准 端面140的轴承内环200，再测量出在额定预负载N下，基准端面130的轴承内环200的 下端面240与轴承座100的基准端面130的距离f。当基准端面130的轴承内环200的下端面240与轴承座100的基准端面130的距 离f等于轴承内环200的上端面230到轴承座100的基准端面130之间的距离e时，再装 上非基准端面140的轴承内环200，就确定当两轴承内环200并合时产生了 N大小的额定 预负载。(参见图9)当基准端面130的轴承内环200的下端面240与轴承座100的基准端面130的距 离f大于轴承内环200的上端面230到轴承座100的基准端面130之间的距离e时，可用 磨、研的方法使其精确相等。当驱动马达的转子轴500装入两轴承内环200后，并用内环并紧螺母600并紧 时，轴承的预负载也就产生了(见图4)。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是 说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改 进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权 利要求书及其等效物界定。
权利要求
1.一种整体式带预负载防磁轴承的制作方法，其特征在于，它包括如下步骤(1)制作一对轴承内环，在轴承内环的外壁上开设第一滚道；(2)制作轴承座，在轴承座的内壁上开设一对第二滚道，第二滚道与第一滚道相互对应；(3)装配轴承座下部非基准端面的轴承内环；(4)装配轴承座上部基准端面的轴承内环；(5)通过内环并紧螺母将轴承内环固定在转子轴上。
2.如权利要求1所述的整体式带预负载防磁轴承的制作方法，其特征在于，所述轴承 内环采用G60无磁材料制成，所述滚球采用陶瓷材料制成，所述保持架采用高分子带自 润滑性能的聚酰亚胺材料制成，使轴承内环与轴承座之间不形成磁场回路，相对运转时 不会受磁场干扰。
3.如权利要求1所述的整体式带预负载防磁轴承的制作方法，其特征在于，在加载预 负载时，它包括如下步骤(1)装配轴承座的非基准端面的轴承内环，并测量出在额定预负载N下，轴承内环的 上端面到轴承座的基准端面之间的距离e ；(2)装配轴承座的基准端面的轴承内环时，先卸下非基准端面的轴承内环，再测量出 在额定预负载N下，基准端面的轴承内环的下端面与轴承座的基准端面的距离f;(3)当基准端面的轴承内环的下端面与轴承座的基准端面的距离f等于轴承内环的上 端面到轴承座的基准端面之间的距离e时，再装上非基准端面的轴承内环，就确定当两轴 承内环并合时产生了N大小的额定预负载。
4.如权利要求3所述的整体式带预负载防磁轴承的制作方法，其特征在于，当基准端 面的轴承内环的下端面与轴承座的基准端面的距离f大于轴承内环的下端面到轴承座的基 准端面之间的距离e时，磨、研基准端面的轴承内环的上端面，使基准端面的轴承内环的 下端面与轴承座的基准端面的距离f等于轴承内环的上端面到轴承座的基准端面之间的距 离e精确相等。
全文摘要
本发明的目的在于公开一种整体式带预负载防磁轴承的制作方法，将轴承外环与轴承座联成一体，增加轴承的强度，减少装配环节，提高轴承整体加工精度与装配精度；使用无磁材来制作轴承内环、滚球和保持架，实现防磁及无需调节预负载的目的，在实际使用时，驱动马达的稳速电流值小，达到用户高精度的使用要求；在两个轴承内环之间预先计算好尺寸，使轴承内环装配后自动生成一个精确的预负载，只要将轴承装到驱动马达的转子轴上即可，实现本发明的目的。
文档编号F16C33/32GK102011801SQ20101055785
公开日2011年4月13日 申请日期2010年11月23日 优先权日2010年11月23日
发明者张光宙, 范为民, 董维凯 申请人:上海天虹微型轴承研究所