偏心量为0.2 μ m ;更换其他分规值的G5级高精度球能获得偏心量为0.2 μ m整数倍的偏心密珠轴套。
[0024](3) 6个球室+三种规格高精度球的精密定位用偏心密珠轴套(图4所示)。
[0025]按顺时针方向对球室进行编号，分别为I号、2号、3号、4号、5号和6号球室。I号和2号球室分别置入5粒直径为5.005mm，分规值为-0.2 μ m的G5级高精度球；3号和6号球室分别置入5粒直径为5.005mm，分规值为O的高精度球G5级；4号和5号球室置入5粒直径为5.005mm，分规值为0.2 μ m的G5级高精度球，然后用螺帽拧紧。这样制作的偏心密珠轴套偏心量约为0.23 μ m，偏心方向位于4号和5号球室的中间方向。记录下各个球室所用高精度球的分规值、偏心密珠轴套的偏心量及方向贴到偏心密珠轴套上。采用该种方案，G5级高精度球所能达到的最小偏心量为0.23 μπι ;更换其他分规值的G5级高精度球能获得偏心量为0.23 μ m整数倍的偏心密珠轴套。
[0026]⑷6个球室+四种规格高精度球的精密定位用偏心密珠轴套(图5所示)。
[0027]按顺时针方向对球室进行编号，分别为I号、2号、3号、4号、5号和6号球室。I号球室置入5粒直径为5.005mm，分规值为-0.2 μπι的G5级高精度球；2号和6号球室分别置入5粒直径为5.005mm，分规值为O的G5级高精度球；3号和5号球室置入5粒直径为5.005mm,分规值为0.2 μ m的G5级高精度球，4号球室置入5粒直径为5.005mm，分规值为0.4 μ m的G5级高精度球，然后用螺帽拧紧。这样制作的偏心密珠轴套偏心量约为0.3 μ m，偏心方向位于4号球室方向。记录下各个球室所用高精度球的分规值、偏心密珠轴套的偏心量及方向贴到偏心密珠轴套上。采用该种方案，G5级高精度球所能达到的最小偏心量为0.3 μπι ;更换其他分规值的高精度球能获得偏心量为0.3 μπι整数倍的偏心密珠轴套。
[0028]根据实测安装芯轴的偏心量，选择上述不同的组合方案制作偏心密珠轴套，能最大限度的补偿安装芯轴自身的加工或安装偏心误差。假如精确测量出安装芯轴自身的偏心误差为1.3 μ m，由于1.3?9X0.14，可采用4个球室+两种规格高精度球制作偏心密珠轴套进行误差补偿。两种规格G5级高精度球的直径差(含分规值)为9X0.2 μπι，即可满足要求。使用时，将该偏心密珠轴套的偏心方向与安装芯轴偏心反方向对齐即可补偿安装芯轴自身的偏心误差。
[0029]二、用于实现特定偏心量的精密定位用偏心密珠轴套(图6所示)。
[0030]假设要精密加工偏心量为Imm的偏心轮。首先，根据安装芯轴和零件内孔的直径尺寸确定保持架内外圈的直径和所用高精度球的直径。若安装芯轴的公称直径为30mm，上偏差为0，下偏差为-0.002mm ;零件内径尺寸为40mm，上偏差为+0.003mm,下偏差O。则选用保持架的内径为31mm，外径为39mm，内外环的偏心量为1mm，假设偏心密珠轴套的设计高度为35_。由于用于实现特定偏心量的密珠轴套的球室的加工位置、直径和有效长度不同，需要先确定组合方案，然后再加工球室。该类型的偏心密珠轴套易采用4个球室+三种规格高精度球和6个球室+四种规格高精度球两种组合方式制作。
[0031](I) 4个球室+三种规格高精度球的精密定位用偏心密珠轴套(图7所示)。
[0032]按顺时针方向对球室进行编号，分别为I号、2号、3号和4号球室。I号球室选用直径为4.005mm，分规值为O的G5级高精度球，铣孔的铣刀直径4.1mm,加工位置为保持架壁厚3mm处，球室的有效长度加工到24.3±0.2mm，容纳6粒高精度球；2号球室和4号球室选用直径为5.005mm，分规值为O的G5级高精度球，铣孔的铣刀直径5.1mm,加工位置为保持架壁厚4_处，球室的有效长度加工到25.3±0.2_，容纳5粒高精度球；3号球室选用4粒直径为6.005mm，分规值为O μ m的G5级高精度球，铣孔的铣刀直径6.1mm,加工位置为保持架壁厚5mm处，球室的有效长度加工到24.3±0.2mm,容纳4粒高精度球。这样制作的偏心密珠轴套偏心量为1.000mm，偏心方向位于3号球室的方向。记录下各个球室所用高精度球的分规值、偏心密珠轴套的偏心量及方向贴到偏心密珠轴套上。
[0033]⑵6个球室+四种规格高精度球的精密定位用偏心密珠轴套(图8所示)。
[0034]按顺时针方向对球室进行编号，分别为I号、2号、3号、4号、5号和6号球室。I号球室选用直径为4.005mm，分规值为O的G5级高精度球，铣孔的铣刀直径4.1mm，加工位置为保持架壁厚3mm处，球室的有效长度加工到24.3±0.2mm，容纳6粒高精度球；2号球室和6号球室选用直径为4.505mm，分规值为O的G5级高精度球，铣孔的铣刀直径4.6mm，加工位置为保持架壁厚3.5mm处，球室的有效长度加工到22.8±0.2mm，容纳5粒高精度球；3号和5号球室选用直径为5.505mm，分规值为O的G5级高精度球，铣孔的铣刀直径5.6mm，加工位置为保持架壁厚4.5mm处，球室的有效长度加工到22.3±0.2mm，容纳5粒高精度球；4号球室选用直径为6.005mm，分规值为O的G5级高精度球，铣孔的铣刀直径6.1mm,加工位置为保持架壁厚5mm处，球室的有效长度加工到24.3±0.2mm,容纳4粒高精度球。这样制作的偏心密珠轴套偏心量为1.000mm，偏心方向位于4号球室的方向。记录下各个球室所用高精度球的分规值、偏心密珠轴套的偏心量及方向贴到偏心密珠轴套上。该方案⑵由于使用高精度球的数量较多，误差的均化效应较明显，定位效果优于方案(I)。
【主权项】
1.一种精密定位用偏心密珠轴套，其特征在于，由保持架、高精度球和螺母组成；保持架上沿轴线方向有均布的、直径大于所用高精度球直径0.1?0.2_的多个球室；球室的有效长度大于高精度球直径整数倍的0.2?0.5mm ;球室一端封闭，一端开口 ；开口的一端有螺纹，通过螺母封闭球室；保持架外环的直径尺寸小于零件内孔直径尺寸Imm ;保持架内环直径尺寸大于安装芯轴外径尺寸Imm ;保持架内外环之间的偏心量为该密珠轴套的设计偏心量。2.如权利要求1所述的一种精密定位用偏心密珠轴套，其特征在于，10μ m以下微小偏心量的偏心密珠轴套，保持架为等壁厚结构。3.如权利要求1或2所述的一种精密定位用偏心密珠轴套，其特征在于，通过更换不同球室里高精度球的规格尺寸，制作具有不同偏心量的精密偏心密珠轴套。
【专利摘要】一种精密定位用偏心密珠轴套，该偏心密珠轴套由保持架、高精度球和螺母组成；保持架上沿轴线方向加工有均布的、直径大于所用高精度球直径0.1～0.2mm的多个球室；球室的有效长度大于高精度球直径整数倍的0.2～0.5mm；球室一端封闭，一端开口；开口的一端加工有螺纹，通过螺母封闭球室。保持架外环的直径尺寸小于零件内孔直径尺寸1mm；保持架内环直径尺寸大于安装芯轴外径尺寸1mm；保持架内外环之间的偏心量为该密珠轴套的设计偏心量。本发明通过更换不同球室里高精度球的规格尺寸实现微小偏心量的定位误差补偿或特定偏心量零件的精密定位需求，偏心密珠轴套的定位误差在0.2μm以下，具有良好的推广价值与市场应用前景。
【IPC分类】F16C35/00
【公开号】CN105156481
【申请号】CN201510560861
【发明人】凌四营, 王立鼎, 王晓东, 娄志峰, 李军, 贾颖
【申请人】大连理工大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月7日