一种摇动副及使用该摇动副的空气轴承组件制造技术

一种摇动副及使用该摇动副的空气轴承组件，该摇动副包括：承力柱，自顶面中心形成有同轴的锥坑，锥坑的小径端处形成有槽孔；挡圈环，固定套设于槽孔内且内壁面上设有第一环形槽；支撑杆，包括螺柱、多边体及球台套接部，球台套接部包括与螺柱连接且与锥坑的内壁面活动接触的球台部及与球台部连接且匹配套接于挡圈环内的套接柱，套接柱上形成有第二环形槽，套接柱固定套接于挡圈环内时套接柱的底面与挡圈环的底面之间存在第一活动间隙且挡圈环与球台部的底面之间存在第二活动间隙；钢丝挡圈，设于第一环形槽与第二环形槽形成的容置腔中。该球台部可在锥坑内自由摆动，无需过分要求面接触，加工简单；支撑杆不会从承力柱中脱离，安装简便。

A shaking pair and an air bearing assembly using the shaking pair

【技术实现步骤摘要】
一种摇动副及使用该摇动副的空气轴承组件
本专利技术涉及一种摇动副及使用该摇动副的空气轴承组件。
技术介绍
目前，三坐标测量机的X、Y、Z三个方向的导轨多采用气浮系统，这些气浮系统由导轨、气垫和与该气垫配套的推力传递及调节机构组成。其中，气垫的推力的传递及调节机构即为一摇动副，现有的摇动副包括有一球窝及一支撑杆，其中，球窝设于气垫的背面中心的安装孔处，球窝的中心处设有一工艺盲孔；支撑杆由球台、螺柱及六方体组成，球台设于支撑杆的端部，球台与球窝中的工艺盲孔活动接触。实际使用中要求摇动副摇动准确、灵活且接触面积大(即接触应力小)，因而摇动副与球窝理想设计为面接触，面接触时接触应力最小，如此要求只能在球台球窝配对研磨中实现，而这种配对研磨、配对存放、配对使用及配对更换的工艺程序要求很繁琐，气垫装入测量机前需现场配对研磨，程序繁琐，标准化及模块化程度低。但若不配对研磨，摇动副配合状态会出现以下几种问题：如球台的球面直径小于球窝的球面直径，球台的球面与球窝的工艺盲孔的孔沿接触，接触线直径小，接触应力大；如球窝的工艺盲孔的直径过小，接触线长度很短，接触应力会很大，摇动副的局部受力变形导致摇动精度低、阻力大；如球台的球径大于球窝的球面直径，球台坐落在球窝的顶面的边沿上，接触应力大，摇动副的摇动性能差。但受工艺的限制，多个气垫专业生产厂家的球台的顶端直径过小，一个接近半球深度的球窝只在球窝的底部承受气垫的推力，球窝底部的局部应力大导致局部变形大，摇动副达不到球面接触，用手摇动时感到发涩噪声刺耳，进入工作状态时摇动副将失效。虽然许多气垫专业生产厂家意识到这些问题，也规定了球台与球窝的严格间隙配合的尺寸公差以力图达到球台和球窝的面接触，但实际上只达到了球台与球窝的工艺盲孔的孔沿的线接触，工艺盲孔内的材料被掏空，承受气垫的推力将导致孔沿区域较大的变形，影响摇动副的摇动性能。再者，现有摇动副中，球窝硬质阳极化后生成的铝陶瓷层(通常厚度20～40μm)与碳钢材质的球台的摩擦系数偏大，也影响摇动副的性能，球窝的铝基体的弹性模量低，仅为碳钢的1/3，抗压强度低，球窝的硬质阳极化层可能产生裂纹甚至掉渣，摇动副的性能随之变差，甚至摇动失效。此外，该摇动副与气垫通常没有防脱机构进行固定，安装时一般需要两个或两个以上安装人员配合工作，安装相对麻烦。鉴于此，有必要对现有的摇动副进行一定的改进，以满足制造简单且安装方便等需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种制造简单且安装方便的摇动副及使用该摇动副的空气轴承组件。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了如下技术方案。一种摇动副，包括有：一承力柱，所述承力柱自顶面中心向下凹陷形成有一同轴的锥坑，所述锥坑的小径端处形成有一与所述锥坑同轴且贯穿所述承力柱的底面的槽孔；一挡圈环，所述挡圈环固定套设于所述槽孔内，所述挡圈环的内壁面上设有一第一环形槽；一支撑杆，所述支撑杆包括有一螺柱、一设于所述螺柱的一端处的多边体及一设于所述螺柱的另一端处的球台套接部，所述球台套接部包括有一与所述螺柱连接且与所述锥坑的内壁面活动接触的球台部及一与所述球台部连接且匹配套接于所述挡圈环内的套接柱，所述套接部的外壁面上对应所述第一环形槽的位置处形成有一第二环形槽，所述套接部固定套接于所述挡圈环内时所述套接部的底面与所述挡圈环的底面之间存在有一第一活动间隙且所述挡圈环与所述球台部的底面之间存在有一第二活动间隙；一钢丝挡圈，所述钢丝挡圈设置于所述第一环形槽与第二环形槽形成的容置腔中以实现所述挡圈环与套接部的固定套接。其进一步技术方案为：所述套接部的底端面边角处设有一第一倒角。其进一步技术方案为：所述第二环形槽上靠近所述套接部的底端面的一侧边角位置处设有一第二倒角。其进一步技术方案为：所述球台部包括有一与所述螺柱连接的第一柱体及一固定套接于所述第一柱体上的空心球台，所述空心球台的球面与所述锥坑的内壁面活动接触。其进一步技术方案为：所述空心球台通过过盈配合或者胶水粘结的方式固定套接于所述第一柱体上。其进一步技术方案为：所述球台部包括有一所述螺柱连接的实心球台，所述实心球台的球面与所述锥坑的内壁面活动接触。其进一步技术方案为：所述球台部包括有一所述螺柱连接的第二柱体及一设置于所述第二柱体的另一端处的半球台，所述半球台的球面与所述锥坑的内壁面活动接触。其进一步技术方案为：所述挡圈环的内孔为一圆孔，所述套接柱呈圆柱状。一种空气轴承组件，包括有一所述的摇动副及一气垫，所述气垫的工作面的背面中心处设有一用于固定安装所述承力柱的安装孔。其进一步技术方案为：所述气垫的工作面上设有一均压槽，所述均压槽自所述气垫的工作面向下凹陷而成，所述均压槽上开设有若干圆管安装孔，所述圆管安装孔内固定安装有一短圆管，所述短圆管的中心位置处开设有同轴贯穿连通的第一槽孔及第二槽孔，所述第一槽孔的内径小于所述第二槽孔的内径，所述第二槽孔内固定安装有一红宝石轴承，所述红宝石轴承的中心处开设有一与所述第一槽孔连通的节流孔，所述红宝石轴承的端面与所述短圆管的端面齐平，所述红宝石轴承的端面与所述气垫的工作面之间形成有一气腔；所述气垫内设有一气道，所述气道与所述第一槽孔连通；所述气垫的侧面上开设有至少一与所述气道连通且用于安装丝堵的第一螺纹孔及一与所述气道连通且用于安装接嘴的接嘴孔，所述第一螺纹孔及所述接嘴孔与所述气道连通。本专利技术的有益技术效果是：该摇动副包括有一承力柱、一挡圈环、一支撑杆及一钢丝挡圈，其中，球台部的球面与锥坑的内壁面活动接触，套接柱的底面与挡圈环的底面之间存在有一第一活动间隙且挡圈环与球台部的底面之间存在有一第二活动间隙，球台部的球面可在锥坑的内壁面上自由摆动，无需过分要求面接触，加工制作相对简单；且支撑杆上的套接柱通过钢丝挡圈及挡圈环固定套接在承力柱内，支撑杆不会从承力柱中脱离，结构稳定，如此当需要将其安装于三坐标测量机使用时，单一安装人员即可完成安装，安装简单方便。附图说明图1是本专利技术中摇动副的第一实施例的结构爆炸示意图；图2是本专利技术中摇动副的第一实施例的结构剖视示意图；图3是本专利技术中摇动副的第二实施例的结构爆炸示意图；图4是本专利技术中摇动副的第二实施例的结构剖视示意图；图5是本专利技术中摇动副的第三实施例的结构爆炸示意图；图6是本专利技术中摇动副的第三实施例的结构剖视示意图；图7是本专利技术中空气轴承组件的部分结构爆炸示意图；图8是本专利技术中气垫的结构剖视示意图。具体实施方式为了更充分理解本专利技术的
技术实现思路
，下面结合示意图对本专利技术的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。如图1至图2所示，在第一实施例中，该摇动副包括有一承力柱10、一挡圈环11、一支撑杆12及一钢丝挡圈13，其中，承力柱10自顶面中心向下凹陷形成有一同轴的锥坑100，锥坑100的小径端处形成有一与锥坑100同轴且贯穿承力柱10的底面的槽孔101；挡圈环11固定套设于槽孔101内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摇动副，其特征在于，包括有：/n一承力柱，所述承力柱自顶面中心向下凹陷形成有一同轴的锥坑，所述锥坑的小径端处形成有一与所述锥坑同轴且贯穿所述承力柱的底面的槽孔；/n一挡圈环，所述挡圈环固定套设于所述槽孔内，所述挡圈环的内壁面上设有一第一环形槽；/n一支撑杆，所述支撑杆包括有一螺柱、一设于所述螺柱的一端处的多边体及一设于所述螺柱的另一端处的球台套接部，所述球台套接部包括有一与所述螺柱连接且与所述锥坑的内壁面活动接触的球台部及一与所述球台部连接且匹配套接于所述挡圈环内的套接柱，所述套接柱的外壁面上对应所述第一环形槽的位置处形成有一第二环形槽，所述套接柱固定套接于所述挡圈环内时所述套接柱的底面与所述挡圈环的底面之间存在有一第一活动间隙且所述挡圈环与所述球台部的底面之间存在有一第二活动间隙；/n一钢丝挡圈，所述钢丝挡圈设置于所述第一环形槽与第二环形槽形成的容置腔中以实现所述挡圈环与套接部的固定套接。/n

【技术特征摘要】
1.一种摇动副，其特征在于，包括有：
一承力柱，所述承力柱自顶面中心向下凹陷形成有一同轴的锥坑，所述锥坑的小径端处形成有一与所述锥坑同轴且贯穿所述承力柱的底面的槽孔；
一挡圈环，所述挡圈环固定套设于所述槽孔内，所述挡圈环的内壁面上设有一第一环形槽；
一支撑杆，所述支撑杆包括有一螺柱、一设于所述螺柱的一端处的多边体及一设于所述螺柱的另一端处的球台套接部，所述球台套接部包括有一与所述螺柱连接且与所述锥坑的内壁面活动接触的球台部及一与所述球台部连接且匹配套接于所述挡圈环内的套接柱，所述套接柱的外壁面上对应所述第一环形槽的位置处形成有一第二环形槽，所述套接柱固定套接于所述挡圈环内时所述套接柱的底面与所述挡圈环的底面之间存在有一第一活动间隙且所述挡圈环与所述球台部的底面之间存在有一第二活动间隙；
一钢丝挡圈，所述钢丝挡圈设置于所述第一环形槽与第二环形槽形成的容置腔中以实现所述挡圈环与套接部的固定套接。


2.根据权利要求1所述的摇动副，其特征在于，所述套接柱的底端面边角处设有一第一倒角。


3.根据权利要求2所述的摇动副，其特征在于，所述第二环形槽上靠近所述套接柱的底端面的一侧边角位置处设有一第二倒角。


4.根据权利要求1至3任意一项所述的摇动副，其特征在于，所述球台部包括有一与所述螺柱连接的第一柱体及一固定套接于所述第一柱体上的空心球台，所述空心球台的球面与所述锥坑的内壁面活动接触。


5.根据权利要求4所述的摇动副，其特征在于，所述空心球台通过过盈配合或者胶水粘结的方式固定套接于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成，肖野原，
申请(专利权)人：深圳力合精密装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44