专利名称：圆柱式回转移动副自调整滚动浮动支承的制作方法
技术领域：
本发明属于机械设计与制造领域，涉及自调整浮动轴承式支承，特别涉及既有回转同时又有直线移动的圆柱式运动副的自调整滚动浮动支承。
背景技术：
回转轴与支承件的孔之间的支承一般采用滚动轴或普通滑动轴承，一般的滚动轴承和滑动轴承没有轴心自动调整功能。静压轴承特别是近年来出现的磁浮轴承及气浮轴承等新型轴承，当有外部干扰使轴心位置在径向发生偏离时，可以自动调整回到理论轴线位置，以提高轴的回转精度。但是上述浮动轴承用于轴的支承时，支承必需固定不动，也就是说仅仅是轴承浮动，而支承仍属固定支承。
工程中不少情况轴与孔之间既要有相对转动，又要有相对移动，这时要求轴的支承要能沿轴线方向移动。如图3(a)，轴回转，套筒2相对轴沿轴移动(套筒的移动沿6导向)，轴1有两个支承，支承3为固定支承，2为可移动支承，但这种移动支承的轴承为普滑动轴承，不是浮动轴承，其缺点是摩擦大；轴心不能自动调整，由于轴的圆柱度误差将会产生轴线偏摆；特别是由于套筒与轴之间有相对运动，因此图中尺寸1在运动过程中是变化的，当套筒移到最右边时1达到最大，移至最左边时1为最小。由于高速回转的轴1在左端以内无支承，属于悬臂，当1较大时，轴的悬臂亦可能会产生较大的振动，图3(b)与图3(a)相似，并联机构中常用这种形式，只是件1为丝杠，因此套筒(与螺母固定)的移动与丝杠的回转为螺旋移动关系(为圆柱式的螺旋副)。图3(a)的圆柱副和图3(b)的圆柱式的螺旋副可统称为圆柱式回转移动副。
综上所述，研究开发摩擦小，具有自调整功能，抗振性好的圆柱式回转移动副支承，对推动机床，机器人等行业的高性能的创新产品开发具有重要意义。
发明内容
木发明的目的在于提供一种圆柱式回转移动副浮动支承，该类浮动支承具有轴心自动调整，回转精度高；回转副与移动副摩擦都小，运动平稳性好；轴无悬臂，且支承的阻尼大，抗振性好等特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是，由滚动轴承，浮动组件与回转轴及套筒组成圆柱式回转移动副浮动支承，其特点是，(1)该浮动支承的回转运动副和移动运动副都采用滚动副，轴承内环与轴连接，轴承外环与浮动组件连接，回转轴相对浮动组件回转，为滚动回转副；浮动组件又与套筒连接，套筒相对浮动组件轴向移动，该移动运动副也为滚动副。(2)该浮动支承配置在轴的端部，轴无悬臂。(3)浮动组件由壳体，弹簧元件，阻尼组件，钢球及限位元件组成，弹簧元件使该浮动组件可径向浮动，自动调整轴心；阻尼组件使浮动组件具有大得阻尼。
弹簧元件优化设置，既使得浮动支承结构紧凑，又使浮动支承刚度大，特别是阻尼组件的优化设置，可既使得浮动支承浮动自如，又使得浮动支承具有大的阻尼，抗振性好。
附图1是本发明浮动支承的原理及应用示意图；附图2是本发明浮动支承的结构图，其中(a)是主视图，(b)是(a)的A-A剖视图。
图3是轴的支承沿轴线方向移动的示意图。
具体实施例方式
以下结合工作原理和结构附图对本发明作进一步详细说明。
图1中1为回转轴(本例中为滚珠丝杠)，2为滚动轴承，3为浮动组件，4为套筒组件(含滚珠螺母)，轴承2与轴1连接，浮动组件3与轴承2连接，浮动组件3又与与套筒4连接，回转轴与浮动组件之间为滚动回转副，浮动组件3与套筒之间为滚动移动副，轴1与套筒4之间既相对回转，又相对沿轴线方向移动，浮动组件3可在径向浮动，自动调整轴心位置，从而形成圆柱式回转移动副浮动支承。
图2为圆柱式回转移动副浮动支承的结构简图，由滚动轴承2和浮动组件3及回转轴1，移动套筒4组成，轴1与轴承2的内环相连接，轴承调整紧固组件2-1与轴1及轴承2连接，浮动组件3与轴承2的外环连接，轴1相对于浮动组件3为滚动回转副；浮动组件3由壳体3-1，限位组件3-2，弹簧元件3-3，阻尼组件3-4和钢球3-5组成，浮动组件3与套筒之间为滚动移动副。因此轴1与套筒4之间为圆柱式滚动回转移动副浮动支承。
优化设计弹簧元件3-3，既可使浮动支承的径向和轴向尺寸紧凑，又可使得其刚度高，优化设计阻尼组件3-4的结构形式，尺寸和材料配对及组件3-4与3-1之间配合性质的选择，既使得浮动支承阻尼大，结构紧凑，同时又保证支承浮动自由。
权利要求
1.一种圆柱式回转移动副自调整滚动浮动支承，由滚动轴承2和浮动组件3与回转轴1及移动套筒4构成，其特征在于，回转轴1和滚动轴承2连接，滚动轴承2与浮动组件3连接，浮动组件3与移动套筒4连接，回转轴1与浮动组件3之间为滚动回转副，浮动组件3与移动套筒4之间为滚动移动副，形成圆柱式回转副移动副自调整滚动回转移动副浮动支承；或将浮动组件3的位置配置为滚动支承，滚动轴承2的位置配置为浮动组件3。
2.根据权利要求1所述的圆柱式回转移动副自调整浮动支承，其特征在于，所述浮动组件3由壳体3-1、限位组件3-2、弹簧元件3-3、阻尼组件3-4和钢球3-5组成。
3.根据权利要求1所述的圆柱式回转移动副自调整滚动浮动支承，其特征在于所述的滚动轴承2配置在与套筒4连接，浮动组件3配置在与回转轴1连接，形成回转套筒与移动轴之间的圆柱式回转移动副自调整滚动支承型式。
全文摘要
本发明公开了一种圆柱式回转移动副自调整滚动浮动支承，它主要由滚动轴承和浮动组件及回转轴、套筒组成。回转轴与滚动轴承连接，滚动轴承与浮动组件连接，浮动组件与套筒连接。浮动组件主要内壳体，限位组件，弹簧元件，阻尼组件及钢球等组成。回转轴与浮动组件之间为滚动回转副，浮动组件与套筒之间为滚动移动副。回转轴与移动套筒之间为圆柱式回转移动副自调整滚动浮动轴承。弹簧元件和阻尼组件可以优化设计，使该浮动支承具有摩擦小，阻尼大，抗这振性好，精度及刚度高等特点。
文档编号F16C31/00GK1558121SQ20041002585
公开日2004年12月29日 申请日期2004年2月10日 优先权日2004年2月10日
发明者黄玉美, 樊泽明 申请人:西安理工大学