一种复合精密传动装置的制作方法

本发明涉及精密传动部件领域，尤其涉及一种复合精密传动装置。

背景技术：

1、轴承作为精密传动装置，广泛应用在包括电子设备、食品机械、包装机械、医疗机械、印刷机械、纺织机械、机械、仪器、机器人、工具机械、数控机床、汽车及数字化三维坐标测量设备等精密设备或特殊机械行业之中。

2、轴承的传动分为直线传动以及转动传动，直线传动的结构可参照公告好为cn213575178u的中国专利公开的一种快拆型直线轴承，包括外圈套筒和保持架，保持架上周向分布有若干的滚道，每个从保持架内圈看成“j”形且从外圈看成“跑道”型，每个滚道内均布满滚动体，保持架和外圈套筒的两端通过卡接结构实现装配。

3、转动传动的结构可参照公告号为cn210034164u的中国专利公开的一种滚珠轴承，包括外环、内环、滚动体和保持架，滚动体滚动设置于保持架上，保持架位于外环和内环之间，保持架的两侧设置卡接结构从而使外环、内环和保持架三者实现装配。

4、通常的直线轴承只能满足直线运动，其载荷的力是垂直向下，滚动体在动力作用下紧浮于与其配合的轴的外壁上，随着机械传动装置做竖直或水平的直线往复运动，而转动轴承则做的是正反的转动运动，部分既需要直线运动又需要转动运动的装置需要结合使用直线传动部件和转动轴承，将两种轴承同步进行运用，会导致装配结构复杂性提升，且精度会下降。

技术实现思路

1、本发明针对现有的实现直线和往复运动的设备需要同时安装直线轴承和转动轴承，导致结构复杂度提升、体积提升且精度下降的缺点，提供了一种能够实现转动运动和直线运动切换的复合精密传动装置。

2、为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

3、一种复合精密传动装置，包括直线传动部件，所述直线传动部件转动设置于一转动传动部件内，所述转动传动部件包括套设于直线传动部件外的外圈、设置于外圈和直线传动部件之间的滚动支承环以及布设于滚动支承环上的第一滚动体，在直线传动部件上设置有限制滚动支承环相对其轴向移动的第一限位机构，所述第一限位机构包括在直线传动部件外壁上固定套设的两闭合挡环，所述闭合挡环与滚动支承环的两端贴合，在外圈上设置有限制闭合挡环相对其轴向滑移的第二限位机构。

4、采用上述方案，直线传动部件受到的为轴向作用力，转动轴承受到的为径向作用力，将两者进行复合时，需要考虑复合后的体积以及受力的问题，通过第一限位机构将直线传动部件作为转动轴承“内圈”与滚动支承环进行装配，使直线传动部件能够相对外圈进行周向转动，而第一限位机构设置成一闭合挡环，当支承环相对外圈转动时，闭合挡环能够均匀承受滚动支承环产生的轴向作用力，使直线传动部件转动更稳定和更加流畅，避免发生轴向窜动，以显著延长使用寿命，第二限位机构则用于限位闭合挡环的轴向移动，使外圈、滚动支承环和直线传动部件三者组合为一个整体，故，该复合精密传动装置，能够实现直线运动和转动运动，体积相对直接复合的结构大大减小，还能消除单独安装两个轴承存在的配合精度降低以及使用寿命降低的问题。

5、作为优选，所述闭合挡环为一偏心卡环，所述偏心卡环包括套设于直线传动部件上的第二闭合环以及于第二闭合环的内环壁的局部弧面上凸设的偏心卡部，在直线传动部件的外壁上凹陷有可供偏心卡部卡入的第一环状卡槽。

6、采用上述方案，闭合挡环设置成偏心卡环，通过其局部弧面的偏心卡部，使第二闭合环能够在施加一定外力下移至第一环状卡槽处，待偏心卡部卡入第一环状卡槽后，可实现偏心卡环在直线传动部件外壁的固定，起到限位滚动支承环轴向移动的作用。

7、作为优选，所述偏心卡部分布于偏心卡环的弧度小于或等于180°。

8、采用上述方案，偏心卡部设置的弧度小于或等于180°时，才能确保在外力作用下，能够将第二闭合环套在直线传动部件外并移动至第一环状卡槽处进行卡接。

9、作为优选，所述偏心卡部的厚度小于第二闭合环的厚度。

10、采用上述方案，偏心卡部的厚度小于第二闭合环厚度，一方面，便于第二闭合环导入至直线传动部件上，另一当面，当偏心卡部卡入至第一环状卡槽内时，未设置偏心卡部区域抵接在直线传动部件的外壁上，增加第二闭合环的径向承压能力。

11、作为优选，所述偏心卡部包括绕第二闭合环内环壁周向间隔分布的若干卡点，所述卡点呈外凸的弧形。

12、采用上述方案，利用多个卡点与第一环状卡槽的卡接实现偏心卡环在直线传动部件上的固定，多点卡接以增加卡接的牢固性，卡点呈外凸的弧形便于偏心卡环导入至直线传动部件上。

13、作为优选，所述偏心卡部包括于第二闭合环内环壁凸设的弧状凸起，所述弧状凸起呈凹面朝向第二闭合环内壁的“月牙”形。

14、采用上述方案，偏心卡部设置成弧状凸起，相对卡点的设置，能够显著增加与第一环状卡槽卡接的面积，增加偏心卡环在直线传动部件上卡接的牢固性，弧状凸起设置成“月牙”形，其两侧与第二闭合环内壁的弧形过度是确保整个偏心卡环能在一定外力下套设在直线传动部件外并移动至第一环状卡槽处进行卡接的关键。

15、作为优选，第二限位机构包括在外圈的内环壁凹陷的第二环状卡槽以及局部卡接于其内的卡簧，所述卡簧与所述闭合挡环贴合配合。

16、采用上述方案，卡簧便于安装，将卡簧局部卡接在第二环状卡槽内后，卡簧局部露出至外圈外挡住闭合挡环。

17、作为优选，在卡簧和闭合挡环之间设置有用于增加直线传动部件径向载荷性能的辅助滚动机构。

18、采用上述方案，辅助滚动机构一方面能够分担直线传动部件受到的径向压力，提高直线传动部件相对外圈转动的流畅性以及径向受力承载能力，还能够将卡簧与闭合挡环的滑动摩擦变为滚动摩擦，减少磨损，提升直线传动部件转动的流畅性，进而显著提升整体的使用寿命。

19、作为优选，所述辅助滚动机构包括绕直线传动部件圆周分布的第二滚动体，在卡簧和第二滚动体之间设置有表面光滑的第一闭合环，第二滚动体同时与外圈内壁、直线传动部件外壁、第一闭合环以及闭合挡环贴合配合。

20、采用上述方案，利用第二滚动体滚动承载部分径向压力，而设置的第一闭合环，能够提升第二滚动体滚动的流畅性，同时，确保第二滚动体沿既定轨道滚动，避免其发生轴向偏移，避免其滚动发生卡涩或卡死。

21、作为优选，第一滚动体相互间隙配合且呈圆周交错分布于滚动支承环上。

22、采用上述方案，第一滚动体之间独立设置，互不干涉，第一滚动体之间不会发生碰撞，直线传动部件相对外圈转动时更加流畅和稳定。

23、作为优选，第一滚动体沿滚动支承环的轴向间隔分布有至少n列，n≥3。

24、采用上述方案，滚动支承环居中设置于外圈和直线传动部件之间，第一滚动体沿直线传动部件的轴向间隔设置三组以上的单数组，设置目的在于，直线传动部件中心附近必然存在一组第一滚动体能够承担直线传动部件相对外圈转动时受到的径向压力，而第一滚动体圆周交错分布的设置目的为，能够进一步提高直线传动部件径向受力的均匀性，提高其相对外圈转动的流畅性和稳定性。

25、作为优选，所述外圈的一端固定有一法兰盘，所述法兰盘螺纹连接于外圈上，在法兰盘的内壁嵌设有用于焊接法兰盘和外圈的电焊丝。

26、采用上述方案，设置法兰盘，便于外圈在设备上的固定，从而实现整个传动装置的安装，法兰盘先通过螺纹连接预固定，再通过加热使电焊丝熔融从而将法兰盘与外圈进行牢固焊接。

27、本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

28、1.通过第一限位机构将直线传动部件作为转动轴承“内圈”与滚动支承环进行装配，使直线传动部件能够相对外圈进行周向转动，而第一限位机构设置成一闭合挡环，当支承环相对外圈转动时，闭合挡环能够均匀承受滚动支承环产生的轴向作用力，使直线传动部件转动更稳定和更加流畅，避免发生轴向窜动，以显著延长使用寿命，第二限位机构则用于限位闭合挡环的轴向移动，使外圈、滚动支承环和直线传动部件三者组合为一个整体，故，该复合精密传动装置，能够实现直线运动和转动运动，体积相对直接复合的结构大大减小，还能消除单独安装两个轴承存在的配合精度降低以及使用寿命降低的问题。

29、2.闭合挡环设置成偏心卡环，偏心卡环包括第二闭合环和于第二闭合环的180°以内区域凸设的偏心卡部，通过偏心卡部，使第二闭合环能够在施加一定外力下移至第一环状卡槽实现卡接固定，起到限位滚动支承环轴向移动的作用；偏心卡部的厚度小于第二闭合环厚度，一方面，便于第二闭合环导入至直线传动部件上，另一当面，当偏心卡部卡入至第一环状卡槽内时，未设置偏心卡部区域抵接在直线传动部件的外壁上，增加第二闭合环的径向承压能力。

30、3.增设辅助滚动机构，辅助滚动机构一方面能够分担直线传动部件受到的径向压力，提高直线传动部件相对外圈转动的流畅性以及径向载荷能力，还能够将卡簧与闭合挡环的滑动摩擦变为滚动摩擦，减少磨损，提升直线传动部件转动的流畅性，进而显著提升整体的使用寿命。