4的修研保证；编码器主要实现轴系的角度和角速度的采集与控制。
[0042]光电开关遮挡片13安装于编码器14转子上，光电开关6安装于轴承座上，实现对轴系的工作范围控制。力矩机定子7安装于轴承座3上，力矩机转子10安装于轴右端11上，主要提供轴系旋转动力。
[0043]互补式辅助工装轴系的工作原理:由于本例中，主轴系采用了 DF安装形式的一对角接触球轴承组，所以辅助工装轴系采用互补式结构，即一对DB安装型的角接触球轴承组。
[0044]辅助工装轴19安装于主轴系的轴左端16上，保证其与主轴系的轴左端16、轴右端11组合体同轴。辅助工装轴承座20安装于主轴系第一角接触球轴承外压圈18上。工装轴系第三角接触球轴承21安装于辅助工装轴承座20中，由辅助工装轴19穿过工装轴系第三角接触球轴承21定位。第三角接触球轴承21内圈由第三角接触轴承内压圈22压紧，第三角接触球轴承21由第三角接触球轴承外压圈23压紧。第三角接触球轴承21与主轴系的第一角接触球轴承1共同组成一对DB安装形式的辅助工装轴系。
[0045]互补式轴系基准转换法精密轴系的装校方案:
[0046]在轴系精密装调中，首先精密装校主轴系(编码器、力矩机暂时不装)，以主轴系为基准，增加互补式辅助工装轴系；拆除主轴系，以辅助工装轴系为基准精密装调编码器、力矩机；以互补式辅助工装轴系为基准重新装调主轴系；拆除辅助工装轴系，精密轴系的精密装校完成；再以主轴系为基准分别于两端装调载荷。其具体步骤如下:
[0047]1】主轴系装配(如图4所示)
[0048]将中心轴、轴左端、轴右端、轴承座、两个角接触球轴承、轴承内压圈、轴承外压圈进行安装；
[0049]2】在主轴系的左端增加互补式辅助工装轴系，辅助工装轴系与主轴系同轴(如图5所示)，具体为:
[0050]2.1】在轴左端安装辅助工装轴，辅助工装轴包括中心工装轴及设置在中心工装轴两端的径向尺寸大于中心工装轴的工装轴左端及工装轴右端，中心工装轴、工装轴左端及工装轴右端同轴设置，所述辅助工装轴与轴左端16、轴右端11组合体同轴；
[0051]2.2】将第三角接触球轴承安装在辅助工装轴承座20内；
[0052]2.3】将辅助工装轴承座20与第一角接触球轴承外压圈固定连接；工装轴左端通过第三角接触球轴承与辅助工装轴承座连接，
[0053]2.4】在第三角接触球轴承外侧设置第三角接触球轴承内压圈及第三角接触球轴承外压圈，第三角接触球轴承内压圈与工装轴左端通过螺纹紧固件连接；第三角接触球轴承外压圈与辅助工装轴承座左端通过螺纹紧固件连接；
[0054]2.5】检查端跳、径跳及轴系晃动。
[0055]3】拆除中心轴及中心轴与轴承座之间的连接件(如图6所示)；
[0056]4】以辅助工装轴系为准，安装编码器、力矩机；具体为:
[0057]4.1】将编码器转子与编码器定子与轴左端同轴安装，其中编码器转子与轴左端通过螺纹紧固件固定连接，编码器定子与轴承座通过螺纹紧固件固定连接(如图7)，
[0058]4.2】将光电开关遮挡片13安装于编码器转子14右端，光电开关遮挡片13与轴左端16同轴安装，
[0059]4.3】将光电开关6与轴承座3固定连接，将力矩机定子7与轴承座3固定连接，力矩机定子7与轴左端16同轴，
[0060]4.4】检查径向跳动、端跳。
[0061]5】以辅助工装轴系为准，安装中心轴及中心轴与轴承座之间的连接件(如图9)；具体为:
[0062]5.1】将力矩机转子套在中心轴上，力矩机转子的右端与轴右端固定连接；
[0063]5.2】将中心轴装入轴承座，将中心轴的左端与轴左端固定连接，轴右端通过角接触轴承与轴承座连接，并安装轴承内压圈与轴承外压圈。
[0064]6】拆除辅助工装轴系得到本发明的环抱式轴系结构(如图10);
[0065]7】以主轴系为基准，在主轴的两端装调载荷。
【主权项】
1.一种环抱式精密轴系，包括主轴、轴承座(3)、编码器、力矩机、第一角接触球轴承(I)、第二角接触球轴承(12)、载荷I及载荷2，其特征在于: 所述主轴包括中心轴及设置在中心轴两端的径向尺寸大于中心轴的轴左端(16)与轴右端(11)，所述轴左端(16)、轴右端(11)与中心轴同轴设置，所述轴右端(11)与中心轴为一体化结构，所述轴左端(16)与中心轴通过螺纹紧固件连接； 所述轴承座(3)具有左右两个同轴设置的第一轴承孔和第二轴承孔，所述第一角接触球轴承(I)和第二角接触球轴承(12)分别位于第一轴承孔和第二轴承孔内，所述轴左端(16)通过第一角接触球轴承⑴与轴承座(3)连接，所述轴右端(11)通过第二角接触球轴承(12)与轴承座(3)连接， 所述第一角接触球轴承(I)的外侧设置第一角接触球轴承内压圈(17)及第一角接触球轴承外压圈(18)，所述第一角接触球轴承内压圈(17)通过螺纹紧固件与轴左端(16)固连，所述第一角接触球轴承外压圈(18)通过螺纹紧固件与轴承座(3)左端固连；所述第二角接触球轴承(12)的外侧设置第二角接触球轴承内压圈(9)及第二角接触球轴承外压圈(8)，所述第二角接触球轴承内压圈(17)通过螺纹紧固件与轴右端(16)固连，所述第二角接触球轴承外压圈(8)通过螺纹紧固件与轴承座(3)右端固连； 所述编码器与力矩机设置两个角接触球轴承之间的主轴上，载荷I和载荷2分别位于两个角接触球轴承外侧的主轴上。2.根据权利要求1所述的环抱式精密轴系，其特征在于: 编码器转子(14)安装于轴左端(16)上，在编码器转子(14)与轴左端(16)之间有编码器转子修切垫(15);编码器定子(5)安装于轴承座(3)上，在编码器定子(5)与轴承座(3)之间有编码器定子修切垫(4);编码器的转子与定子的平行度、间隔通过编码器转子修切垫(15)和编码器定子修切垫(4)的修研保证； 光电开关遮挡片(13)安装于编码器(14)转子上，光电开关(6)安装于轴承座上，实现对轴系的工作范围控制； 力矩机定子(7)安装于轴承座(3)上，力矩机转子(10)安装于轴右端(11)上。3.根据权利要求1或2所述的环抱式精密轴系，其特征在于:第一角接触球轴承(I)与第二角接触球轴承(12)组成DF或DB安装形式。4.一种环抱式精密轴系的中间装调结构，其特征在于:包括主轴系及辅助工装轴系，所述主轴系包括主轴、轴承座(3)、编码器、力矩机、第一角接触球轴承(I)及第二角接触球轴承(13)，其特征在于: 所述主轴包括中心轴及设置在中心轴两端的径向尺寸大于中心轴的轴左端(16)与轴右端(11)，所述轴左端(16)、轴右端(11)与中心轴同轴设置，所述轴右端(11)与中心轴为一体化结构，所述轴左端(16)与中心轴通过螺纹紧固件连接； 所述轴承座(3)具有左右两个同轴设置的第一轴承孔和第二轴承孔，所述第一角接触球轴承(I)和第二角接触球轴承(12)分别位于第一轴承孔和第二轴承孔内，所述轴左端(16)通过第一角接触球轴承⑴与轴承座(3)连接，所述轴右端(11)通过第二角接触球轴承(12)与轴承座(3)连接； 每个角接触球轴承的外侧分别设置有用于压紧轴承内圈的轴承内压圈和用于压紧轴承外圈的轴承外压圈，两个轴承内压圈分别通过螺纹紧固件与轴左端和轴右端连接，两个轴承外压圈通过螺纹紧固件连接在轴承座(3)的两侧；所述辅助工装轴系包括辅助工装轴承座(20)、辅助工装轴(19)、第三角接触球轴承(21)、第三角接触球轴承外压圈(23)及第三角接触球轴承内压圈(22)，所述辅助工装轴(19)安装于主轴系的轴左端(16)，所述辅助工装轴(19)与轴左端(16)、轴右端(11)组合体同轴；所述辅助工装轴承座(20)安装于主轴系的第一角接触球轴承外压圈(18)上，第三角接触球轴承(21)安装于辅助工装轴承座(20)中，第三角接触球轴承(21)内圈由第三角接触轴承内压圈(22)压紧，第三角接触球轴承(21)由第三角接触球轴承外压圈(23)压紧。5.根据权利要求4所述的环抱式精密轴系的中间装调结构，其特征在于:第一角接触球轴承(I)与第二角接触球轴承(12)组成DF安装形式，第一角接触球轴承(I)与第三角接触球轴承(21)组成用DB安装形式。6.根据权利要求4所述的环抱式精密轴系的中间装调结构，其特征在于:第一角接触球轴承(I)与第二角接触球轴承(12)组成DB安装形式，第一角接触球轴承(I)与第三角接触球轴承(21)组成用DF安装形式。
【专利摘要】本发明涉及一种环抱式精密轴系及其中间装调结构，包括主轴、轴承座、编码器、力矩机、第一角接触球轴承、第二角接触球轴承、载荷1及载荷2，主轴包括中心轴及设置在中心轴两端的径向尺寸大于中心轴的轴左端与轴右端，轴左端、轴右端与中心轴同轴设置，轴右端与中心轴为一体化结构，轴左端与中心轴通过螺纹紧固件连接；轴左端通过第一角接触球轴承与轴承座连接，轴右端通过第二角接触球轴承与轴承座连接，编码器与力矩机设置两个角接触球轴承之间的主轴上，载荷1和载荷2分别位于两个角接触球轴承外侧的主轴上。本发明的轴系结构不但极大地缩小了轴系空间，并且进一步提高了轴系的精度，同时能够在左右两端各安装一个载荷，增加了承载量。
【IPC分类】F16H57/021, F16H57/022
【公开号】CN105333109
【申请号】CN201510849148
【发明人】谢友金, 杨宾宏, 王振宇, 黄静, 李治国, 高雄
【申请人】中国科学院西安光学精密机械研究所
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月27日