一种双锥型温度同步补偿轴系的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及精密轴系领域，具体涉及一种双锥型温度同步补偿轴系。
【背景技术】
[0002]现有技术的轴系为圆柱形或圆锥形轴与套组成，为滑动或滚动配合机构，通常使用在常温或恒温状态下，愈是精密的轴系，要求的温度变化量愈小，例如，在20°C ±0.5°C或更高。当温度变化范围大幅度增加，比如在_180°C至40°C大幅度变化范围内变化。由于轴系结构构件的材料不同，温度变化的线性膨胀系数不同，轴系构件的相对几何位置必然发生变化，产生较大的过盈导致机构损坏，或者产生较大的间隙则旋转精度损失。当需要机械结构的几何精度变化很小时，例如轴系的旋转精度。现在需要通过温度补偿机构来克服位置的变化，以确保所需的几何位置精度。单斜面型温度同步补偿机构虽然能解决上述问题，但是单斜面小端头延伸到大端头时因角度大产生大端头尺寸较大，精密轴系在构件上难于实现。
【实用新型内容】
[0003]为解决上述技术问题，我们提出了一种双锥型温度同步补偿轴系，解决温度大幅度变化时，例如零下180°C至零上40°C，轴系仍然保持原有的高精度，同时锥体大头尺寸尽量减小，直至精密轴系的结构易于实现。
[0004]为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0005]一种双锥型温度同步补偿轴系，包括主轴、双锥型轴套、双锥型补偿套、基体、连接盘和法兰盘；所述主轴上套设有双锥型轴套，所述双锥型轴套外表面为双锥形；所述双锥型轴套上设有双锥型补偿套，所述双锥型补偿套内孔为双锥形，且其双锥形的锥度与所述双锥型轴套外表面双锥形锥度相一致，所述双锥型轴套外表面在双锥型补偿套内孔处对应配合；所述双锥型补偿套外圆与基体配合，并在所述双锥型轴套、双锥型补偿套及基体一端的主轴外圈紧固有连接盘，在所述双锥型轴套、双锥型补偿套及基体的另一端外圈紧固有法兰盘；所述主轴、双锥型轴套和法兰盘为钢质材质，所述双锥型补偿套、基体和连接盘为铝制材质，所述主轴径向与轴向均设有滚动轴承。
[0006]优选的，所述双锥型补偿套内孔包括第一锥形孔和第二锥形孔，所述第二个锥形孔径的尺寸向第一个锥形孔径的尺寸靠近，以减小轴系的外径尺寸。
[0007]优选的，所述双锥型轴套的锥度母线与轴心线的夹角根据轴向尺寸，径向尺寸实测后按不同材料的线膨胀系数计算确定。
[0008]优选的，所述双锥型轴套轴向尺寸的线膨胀变化量，等于锥体小端头直径尺寸的线膨胀变化量的一半，并呈线性斜率变化。
[0009]通过上述技术方案，本实用新型通过将温度同步补偿轴系的轴套与补偿套设计为双锥型轴套和双锥型补偿套；所述主轴上套设有双锥型轴套，所述双锥型轴套外表面为双锥形；所述双锥型轴套上设有双锥型补偿套，所述双锥型补偿套内孔为双锥形，且其双锥形的锥度与所述双锥型轴套外表面双锥形锥度相一致，所述双锥型轴套外表面在双锥型补偿套内孔处对应配合；实现轴系结构尺寸的减小。适合轴系外径尺寸较大，结构又要求紧凑，同时在温度大幅度变化时，轴系的旋转精度仍然保持原有的高精度。设制成双斜面，两个斜面(锥体母线)均符合轴心线在轴向的变化量AL，等于小端头直径的变化量AD之一半。将第二个斜面的起始位置在垂直轴心方向向轴心线收缩，缩小直径上的尺寸。解决温度大幅度变化时，例如零下180°C至零上40°C，轴系仍然保持原有的高精度，同时锥体大头尺寸尽量减小，直至精密轴系的结构易于实现。适合无恒温环境的精密设备，尤其是真空环境及空间技术的设备等应用广泛。
【附图说明】
[0010]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1为本实用新型实施例所公开的一种双锥型温度同步补偿轴系的剖视图。
[0012]图中数字和字母所表示的相应部件名称:
[0013]1.双锥型轴套 2.连接盘 3.基体 4.双锥型补偿套 5.法兰盘6.主轴
【具体实施方式】
[0014]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0015]本实用新型提供了一种双锥型温度同步补偿轴系，解决温度大幅度变化时，例如零下180°C至零上40°C，轴系仍然保持原有的高精度，同时锥体大头尺寸尽量减小，直至精密轴系的结构易于实现。
[0016]下面结合实施例和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0017]实施例.
[0018]如图1所示，一种双锥型温度同步补偿轴系，包括主轴6、双锥型轴套1、双锥型补偿套4、基体3、连接盘2和法兰盘5 ;所述主轴6上套设有双锥型轴套I，所述双锥型轴套I外表面为双锥形；所述双锥型轴套I上设有双锥型补偿套4，所述双锥型补偿套4内孔为双锥形，且其双锥形的锥度与所述双锥型轴套I外表面双锥形锥度相一致，所述双锥型轴套I外表面在双锥型补偿套4内孔处对应配合；所述双锥型补偿套4外圆与基体3配合，并在所述双锥型轴套1、双锥型补偿套4及基体3 —端的主轴6外圈紧固有连接盘2，在所述双锥型轴套1、双锥型补偿套4及基体3的另一端外圈紧固有法兰盘5 ;所述主轴6、双锥型轴套I和法兰盘5为钢质材质，所述双锥型补偿套4、基体3和连接盘2为铝制材质，所述主轴6径向与轴向均设有滚动轴承。
[0019]其中，所述双锥型补偿套4内孔包括第一锥形孔和第二锥形孔，所述第二锥形孔孔径的尺寸向第一锥形孔孔径的尺寸靠近，以减小轴系的外径尺寸；所述双锥型轴套I的锥度母线与轴心线的夹角(斜度)根据轴向尺寸，径向尺寸实测后按不同材料的线膨胀系数，以A面为基面计算确定；所述双锥型轴套I轴向尺寸的线膨胀变化量，等于锥体小端头直径尺寸的线膨胀变化量的一半，并呈线性斜率变化，成为圆锥形。
[0020]在本例中，本实用新型通过将温度同步补偿轴系的轴套与补偿套设计为双锥型轴套I和双锥型补偿套4 ;所述主轴6上套设有双锥型轴套I，所述双锥型轴套I外表面为双锥形；所述双锥型轴套I上设有双锥型补偿套4，所述双锥型补偿套4内孔为双锥形，且其双锥形的锥度与所述双锥型轴套I外表面双锥形锥度相一致，所述双锥型轴套I外表面在双锥型补偿套4内孔处对应配合；实现轴系结构尺寸的减小。适合轴系外径尺寸较大，结构又要求紧凑，同时在温度大幅度变化时，轴系的旋转精度仍然保持原有的高精度。设制成双斜面，两个斜面(锥体母线)均符合轴心线在轴向的变化量AL，等于小端头直径的变化量AD之一半。将第二个斜面的起始位置在垂直轴心方向向轴心线收缩，缩小直径上的尺寸。解决温度大幅度变化时，例如零下180°C至零上40°C，轴系仍然保持原有的高精度，同时锥体大头尺寸尽量减小，直至精密轴系的结构易于实现。适合无恒温环境的精密设备，尤其是真空环境及空间技术的设备等应用广泛。
[0021]以上所述的仅是本实用新型的一种双锥型温度同步补偿轴系优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种双锥型温度同步补偿轴系，其特征在于，包括主轴、双锥型轴套、双锥型补偿套、基体、连接盘和法兰盘；所述主轴上套设有双锥型轴套，所述双锥型轴套外表面为双锥形；所述双锥型轴套上设有双锥型补偿套，所述双锥型补偿套内孔为双锥形，且其双锥形的锥度与所述双锥型轴套外表面双锥形锥度相一致，所述双锥型轴套外表面在双锥型补偿套内孔处对应配合；所述双锥型补偿套外圆与基体配合，并在所述双锥型轴套、双锥型补偿套及基体一端的主轴外圈紧固有连接盘，在所述双锥型轴套、双锥型补偿套及基体的另一端外圈紧固有法兰盘；所述主轴、双锥型轴套和法兰盘为钢质材质，所述双锥型补偿套、基体和连接盘为铝制材质，所述主轴径向与轴向均设有滚动轴承。
2.根据权利要求1所述的一种双锥型温度同步补偿轴系，其特征在于，所述双锥型补偿套内孔包括第一锥形孔和第二锥形孔，所述第二锥形孔孔径的尺寸向第一锥形孔孔径的尺寸靠近，以减小轴系的外径尺寸。
3.根据权利要求2所述的一种双锥型温度同步补偿轴系，其特征在于，所述双锥型轴套的锥度母线与轴心线的夹角根据轴向尺寸，径向尺寸实测后按不同材料的线膨胀系数计算确定。
4.根据权利要求3所述的一种双锥型温度同步补偿轴系，其特征在于，所述双锥型轴套轴向尺寸的线膨胀变化量，等于锥体小端头直径尺寸的线膨胀变化量的一半，并呈线性斜率变化。
【专利摘要】本实用新型的双锥型温度同步补偿轴系包括主轴、双锥型轴套、双锥型补偿套、基体、连接盘和法兰盘；主轴上套设有外表面为双锥形的轴套，双锥型轴套上设有内孔为双锥形的补偿套，且其双锥形的锥度与轴套外表面双锥形锥度相一致；补偿套外圆与基体配合，并在轴套、补偿套及基体一端的主轴外圈紧固有连接盘，在轴套、补偿套及基体的另一端外圈紧固有法兰盘；其双锥型轴套轴向尺寸的线膨胀变化量，等于锥体小端头直径尺寸线膨胀变化量的一半，并呈线性斜率变化。主轴、轴套和法兰盘为钢质材质，补偿套、基体和连接盘为铝制材质，主轴径向与轴向均设有滚动轴承。解决温度大幅度变化时，例如零下180℃至零上40℃，轴系仍然保持原有的高精度，同时锥体大头尺寸尽量减小，直至精密轴系的结构易于实现。
【IPC分类】F16C35-12
【公开号】CN204458863
【申请号】CN201420846543
【发明人】陈耀忠
【申请人】常州维能达精机有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年12月26日