一种高强度精密回转机构制造技术

本发明专利技术提供一种高强度精密回转机构，其中回转轴为阶梯轴，配合设置在所述支撑座内部的阶梯孔中，通过所述支撑座承受该回转轴所传递的轴向和径向载荷；所述回转轴的第一侧穿过支撑座的阶梯孔后，将其中一个同步带轮安装在该回转轴的第一侧；将另一个同步带轮安装在所述伺服电机的输出轴上；所述同步皮带设置于两个同步带轮的槽内；所述伺服电机提供的驱动力，经过同步带轮与同步皮带进行力矩传输后，带动回转轴回转。本发明专利技术通过设计的回转轴配合推力轴承，实现轴向承受较大载荷的效果；由一对深沟球轴承与回转轴配合，实现径向精度的控制，降低径向跳动。本发明专利技术结构简单、操作方便，能够实现高精度的回转运动。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度精密回转机构
本专利技术公开了一种高强度精密回转机构。
技术介绍
现有技术中披露了以下的一些回转机构：如在专利CN101391656A中介绍了一种回转式工装装置，但该专利中叙述的是具有回转功能的飞机部件装配工装，但是其用途不针对高强度载荷工况，也不适用于高速回转定位。在文献“陈红静、陈进、李甦，塔式起重机液压回转机构的研究，《建筑机械化》，2010年02期”中设计了一种新型的塔式起重机液压回转机构，此类回转机构已经广泛应用于工程机械中，如起重机上的液压回转机构，但是，此类机构并不具有精密分度的功能，更不适合作为分度回转工作台。在文献“刘佳、杨玉虎，新型一分度凸轮连杆分度机构，《机械设计》，2013年10期”，该类机构具有可实现分度数为1的间歇运动的特点，但是该类机构并不能实现任意角度的分度、定位功能，也不适应重载荷的工况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种新型回转机构，该机构能够承受重载荷，同时可以实现高速旋转以及精密分度的功能；适用于承重较大的回转工作台，能够在较强负载的工况下，控制回转台变形和保持结构强度；同时，该机构能够适应对转速和回转精度均有较高要求的场合。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是提供一种高强度精密回转机构，其中包含：回转轴、支撑座、两个同步带轮、同步皮带、伺服电机；其中，所述回转轴为阶梯轴，其配合设置在所述支撑座内部的阶梯孔中，通过所述支撑座承受该回转轴所传递的轴向和径向载荷；所述回转轴的第一侧穿过支撑座的阶梯孔后，将其中一个同步带轮安装在该回转轴的第一侧；将另一个同步带轮安装在所述伺服电机的输出轴上；所述同步皮带设置于两个同步带轮的槽内；所述伺服电机提供的驱动力，经过同步带轮与同步皮带进行力矩传输后，带动回转轴回转。优选地，所述回转轴具有多个台阶，越靠近第一侧的台阶直径越小；其中一个同步带轮安装在所述回转轴第一侧处直径最小的台阶上，并通过紧定螺钉对同步带轮锁紧。优选地，所述回转机构设置有推力轴承；所述回转轴第一侧穿过该推力轴承后，使该推力轴承承受轴向载荷的一侧端面与所述回转轴的其中一个台阶面相配合，以使所述回转轴能够承载实际工况的轴向力。优选地，所述回转机构设置有一对深沟球轴承，其安装于所述支撑座的台阶孔内，并使所述回转轴第一侧穿过两个深沟球轴承的孔，采用螺母对深沟球轴承进行预紧，对回转轴进行径向约束。优选地，所述支撑座的底部与一个底板相连接；所述伺服电机安装于一个电机座，且所述电机座也与该底板相连接。优选地，所述电机座安装在底板上开设的长条状T型槽上方；通过调整电机座在T型槽上的位置，调节电机座与底板的相对固定位置，来对同步皮带施加合适的预紧力。优选地，所述支撑座与所述电机座的下部，分别设有相对应的缺口，用以容纳两个同步带轮；所述支撑座的外部结构为圆柱体，且外部结构的一侧去掉了部分实体以形成容纳同步皮带的空间。优选地，两个同步带轮具有不同的直径，使该回转机构实现相匹配的转速比及扭矩。与现有技术相比，本专利技术所述高强度精密回转机构，其优点在于：本专利技术通过设计的回转轴配合推力轴承，实现轴向承受较大载荷的效果；由一对深沟球轴承与回转轴配合，实现径向精度的控制，降低径向跳动；由同步带轮及同步皮带，实现力矩的传输以及转速的变换；由伺服电机及电机座，完成驱动力的输入；由具有T型槽的底板，调节伺服电机与电机座的位置，实现同步皮带松紧的调节。本专利技术的高强度精密回转机构，适用于铆接、冲压等具有较重工作载荷的场合，可作为回转工作台，实现高精度的回转运动，如工位转换、加工零件分度等功能。该机构具有较好的结构强度，结构简单、操作方便，是一种经济、实用的高精度回转机构。附图说明图1是本专利技术所述高强度精密回转机构的整体结构示意图；图2是所述回转机构的俯视图；图3是所述回转机构的左视图；图4是图2所示回转机构的A-A剖面图；图5是所述回转机构中回转轴的示意图；图6是所述回转机构中回转轴的正视图；图7是所述回转机构中回转轴的左视图；图8是所述回转机构中支撑座的示意图；图9是所述回转机构中支撑座的俯视图；图10是所述回转机构中支撑座的A-A剖面图；图11是所述回转机构中同步带轮的示意图；图12是所述回转机构中同步皮带的示意图；图13是所述回转机构中伺服电机的示意图；图14是所述回转机构中电机座的示意图；图15是所述回转机构中底板的示意图。具体实施方式本专利技术提供一种高强度精密回转机构，以下介绍其在轴向承重机构、径向误差控制、传动方式、可调结构等方面的内容。如图1~图4所示，本专利技术所公开的高强度精密回转机构，主要包括：回转轴1、推力轴承2、深沟球轴承3、支撑座4、同步带轮5、同步皮带6、伺服电机7、电机座8、底板9等零部件。其中，如图5~图7所示，所述回转轴1的结构外形为阶梯轴的形式，其一侧直径逐渐变细作为推力轴承2和深沟球轴承3的安装位置；另一侧为通用接口，便于工作台面的安装，或者加工零件工装的安装。根据实际工作载荷需求，选用具有对应承载力的端面的推力轴承2与回转轴1配合，使得回转轴1在工作过程中可以承载实际工况的轴向力。具体地，将推力轴承2安装在回转轴1上，使推力轴承2的直径小的一侧端面与回转轴1的台阶面相配合。如图8~图10所示，所述支撑座4的内部结构采用阶梯孔的形式，其与回转轴1的结构相对应，支撑座4具有较高结构强度，能够承受回转轴1所传递的轴向和径向载荷。该支撑座4的外部结构为圆柱体，且外部结构的一侧去掉了部分实体，起到减重的作用，同时为同步皮带6让出空间。该支撑座4的底部均匀分布螺钉孔，用于和底板9相连接。由于端面推力轴承2仅能承受轴向载荷，而径向载荷将使回转轴1产生径向跳动，故需要对回转轴1进行径向约束；为此，采用一对深沟球轴承3与回转轴1配合，实现对径向精度的控制，降低回转轴1的径向跳动量。如图4所示，将两个深沟球轴承3（如深沟球滚珠轴承）安装于支撑座4的台阶孔内；然后，将回转轴1与推力轴承2的组合安装至支撑座4，并使回转轴1直径相对较小的一侧穿过两个深沟球轴承3的孔，并在回转轴1直径相对较小的一侧采用螺母对深沟球轴承3进行预紧。本专利技术中由同步带轮5（见图11）及同步皮带6（见图12）实现力矩的传输以及转速的变换；其中，分别安装于回转轴1及伺服电机7处的两个同步带轮5，采用不同直径规格，实现不同的转速比以及扭矩的传递。所述支撑座4及电机座8的下部，分别留有相对应的缺口，以容纳相应的同步带轮5。将一个同步带轮5安装在回转轴1的直径最小的一个台阶上，通过紧定螺钉对同步带轮5锁紧；将同步皮带6预先安放在这个同步带轮5的槽内，将支撑座4与底板9通过螺钉进行固定。本专利技术中的驱动力由伺服电机7（图13）提供，该伺服电机7实现高精密的转速控制，保证回转轴1的回转精度。将所述伺服电机7安装于电机座8（见图14）上，然后将另一个同步带轮5安装在伺服电机7的输出轴上，通过紧定螺钉锁紧。将同步皮带6安放至与伺服电机7相连的另一个同步带轮5的槽内。将电机座8与底板9相连接。如图15所示，底板9开设有两条长条状的T型槽，通过螺钉将电机座8安装在底板9的T型槽上方，使得电机座8与底板9的相对固定位置具有可调性，实现同步皮带6松紧程度的调节。通过调整电机座8与底板9的相对位置，使同步皮带6具有合适的预紧力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度精密回转机构，其特征在于，包含：回转轴（1）、支撑座（4）、两个同步带轮（5）、同步皮带（6）、伺服电机（7）；其中，所述回转轴（1）为阶梯轴，其配合设置在所述支撑座（4）内部的阶梯孔中，通过所述支撑座（4）承受该回转轴（1）所传递的轴向和径向载荷；所述回转轴（1）的第一侧穿过支撑座（4）的阶梯孔后，将其中一个同步带轮（5）安装在该回转轴 （1）的第一侧；将另一个同步带轮（5）安装在所述伺服电机（7）的输出轴上；所述同步皮带（6）设置于两个同步带轮（5）的槽内；所述伺服电机（7）提供的驱动力，经过同步带轮（5）与同步皮带（6）进行力矩传输后，带动回转轴（1）回转。

【技术特征摘要】
1.一种高强度精密回转机构，其特征在于，包含：回转轴（1）、支撑座（4）、两个同步带轮（5）、同步皮带（6）、伺服电机（7）；其中，所述回转轴（1）为阶梯轴，其配合设置在所述支撑座（4）内部的阶梯孔中，所述支撑座（4）的底部与一个底板（9）相连接，通过所述支撑座（4）承受该回转轴（1）所传递的轴向和径向载荷；所述回转轴（1）的第一侧穿过支撑座（4）的阶梯孔后，将其中一个同步带轮（5）安装在该回转轴（1）的第一侧；将另一个同步带轮（5）安装在所述伺服电机（7）的输出轴上；所述同步皮带（6）设置于两个同步带轮（5）的槽内；所述伺服电机（7）提供的驱动力，经过同步带轮（5）与同步皮带（6）进行力矩传输后，带动回转轴（1）回转。2.如权利要求1所述的高强度精密回转机构，其特征在于，所述回转轴（1）具有多个台阶，越靠近第一侧的台阶直径越小；其中一个同步带轮（5）安装在所述回转轴（1）第一侧处直径最小的台阶上，并通过紧定螺钉对同步带轮（5）锁紧。3.如权利要求2所述的高强度精密回转机构，其特征在于，所述回转机构设置有推力轴承（2）；所述回转轴（1）第一侧穿过该推力轴承（2）后，使该推力轴承（2）承受轴向载荷的一侧端面与所述回转轴（1）的其中一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振中，沈艳，曾照勇，沈峥，张晓百，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31