轴承，进动轴承及进动轴承陀螺，以及利用进动轴承陀螺的陀螺进动式主动稳定装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种进动轴承，通过外轴承圈的左、右外圈的第三台阶的环形限位部的平面滚道、圆锥滚道、推力角接触环形球面滚道的设置和内轴承圈的轴向左、右侧面的圆锥滚道、推力角接触环形球面滚道、平面滚道的设置，径向的球环两列第一滚珠、轴向的两列第二滚珠、轴向的两列第三环形斜坡滚珠的设置，内圈与外圈相对的左侧与右侧的轴向距离设置，两者相对的不同滚道设置左右两列滚珠，安装时左、右两列滚珠相对为八字形，每列滚珠相切圆锥滚道、推力角接触环形球面滚道与平面滚道，内圈与外圈的旋转轴线相对倾斜，即内圈的平面滚道与外圈的平面滚道相对倾斜，在内圈旋转运动时，相对倾斜的左、右两列滚珠带动外圈做旋摆运动，也就是俗称的进动运动。是俗称的进动运动。

【技术实现步骤摘要】
轴承，进动轴承及进动轴承陀螺，以及利用进动轴承陀螺的陀螺进动式主动稳定装置
[0001]本申请是分案申请，原申请的申请号是：202010821664.X，申请日是2020年08月15日，专利技术名称为“一种角运动自由度的滚动关节轴承”针对的分案申请号是：202110786478.1，分案提交日：2021年07月12日，专利技术名称为“轴承，及摆动轴承，及用于往复运动的摆动轴承装置”

[0002]本专利技术涉及组合轴承1，用于通用机械，特别的涉及进动(旋摆)轴承1、3、6的进动效应的
，用于通用机械和该类机械的驱动，及用于车辆、风电、直升机旋翼机构，机械臂关节等，并且涉及一种包括所述进动轴承1、3、6进动性的进动轴承陀螺4，用于平衡车，机械装备，大楼减振，及利用进动轴承陀螺4的陀螺进动式主动稳定装置8、9，用于光刻机超精密高速工件台、光学、雷达等稳定平台。

技术介绍

[0003]目前的组合轴承1大部分都是作为支撑轴来利用，它可以引导轴的旋转，也可以承受轴传来力的一种机械零件，是内圈200与外圈100的相对旋转运动。
[0004]进动原理，如陀螺具有定轴性，在外力矩的作用下会发生进动和章动，有关介绍进动运动的进动轴承1、3、6的相关文献和专利未有论述。
[0005]因此，利用进动力学原理用于通用机械当中，如车辆、地下钻探、柱塞泵、内燃机、风电、直升机旋翼机构，机械臂关节等领域，是内圈200定轴旋转驱动外圈100进动，或外圈100旋摆(进动)驱动内圈200旋转，引用参考文献：力学学报2013年5月第45卷第3期的研究论文“陀螺进动与强迫进动轨道”，进动轴承1、6通过施加外力实现两列第二滚珠303、304以惯性空间轨道运动，进动轴承3采用两列第三环形斜坡滚珠305、306会主动进动，以下通过
技术实现思路
和具体实施方式详细阐述。
[0006]有关陀螺仪的进动原理是陀螺仪自有的角动量守恒，根据陀螺仪的转动惯量具有定轴性与进动性，利用陀螺仪高速转动惯性的陀螺仪稳定平台很多，有关介绍进动轴承1、3、6进动性的进动轴承陀螺4的相关文献和专利未有论述，通过进动轴承1、3、6的进动性的进动轴承陀螺4的陀螺进动式主动稳定平台装置8、9用于稳定平台装置，以下通过
技术实现思路
和具体实施方式详细阐述。
[0007]稳定平台装置可以在动态下隔离载体扰动、振动，平台装置可以始终保持水平，保证平台上的光刻机超精密高速工件台、光学、雷达等测试测量设备的精度不受影响，在航空航天、工业控制、移动测量、勘探勘测等领域具有十分广泛的应用前景。
[0008]当前国外对光刻机的封锁，也随着光刻机对光刻线宽、套刻精度、生产率等要求的不断提高，对作为光刻机的核心部件之一的超精密高速工件台的定位和减振要求也不断提高。由于光刻机工件台的定位精度直接决定了转印后硅片上电路的线宽大小。全球三大光刻设备生产商：荷兰ASML，日本NIKON，日本CANON，在各自产品系列的研发中，均对光刻机工
件台作了大量研究，并结合实际生产过程不断进行改进。他们在其产品中普遍使用了平衡质量减振技术，由于光刻机工件台主要具有三个方向的运动自由度，即X、Y和沿Z轴扭转。所以主要考虑这三个自由度方向上的振动抑制和定位精度。
[0009]光刻机工作过程中产生的振动主要由内部振动和外部振动两部分组成。在早期的生产工艺中，主要考虑消除外部振动。目前随着硅片大直径的已经得到广泛应用，而且产率也不断提高。
[0010]光刻机的内部振动对各项设备指标的影响越来越大，尤其对光刻精度和速度的不断提高起了严重的制约作用。
[0011]光刻机工件台在工作过程中具有较高的运动加速度和运动速度，尤其在高加速度起停过程中，工件台产生的冲击力若得不到很好的缓冲，会对基台产生较大振动，这是光刻机机内振动的主要来源。另外，工件台在X、Y向平面运动过程中，偏离中轴线的加减速运动会造成工件台沿Z轴的扭转，这对于高精度的定位来说不容忽视，需要采取措施抑制。针对以上问题，国内外相关厂商和研究机构进行了大量的研究，目前采取的主要技术手段是利用动量守恒原理，采取平衡质量减振机构削弱光刻机内部振动。
[0012]专利US6885430B2、ZL200710045582、US7034920B2、ZL200410009257、CN 102393610 A、ZL200710042417均利用该原理进行设计。
[0013]所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0014]本专利技术的目的是，提出一种组合轴承，及进动轴承的进动特性力学原理用于通用机械当中，及利用进动轴承进动性的进动轴承陀螺，及利用进动轴承陀螺的陀螺进动式主动稳定装置。
[0015]这些目的已经通过如在独立权利要求中提出的特征来实现。本专利技术的有利实施例可以在从属权利要求中以及在下面的描述中找到。
[0016]对于本领域技术人员而言，词语轴向和径向本文件中被频繁地使用。如果没有另外说明，轴向方向被定义为平行于其旋转轴线的轴承的轴向方向、平行于其旋转轴线的内圈的轴向方向、平行于其旋转轴线的外圈的轴向方向以及平行于其旋转轴线的保持架的轴向方向。径向方向是垂直于相应轴向方向的方向。
[0017]本专利技术实现其专利技术目的所采用的技术方案是：一种组合轴承，包括外轴承圈和内轴承圈，多列滚珠、保持架、固定螺栓，其外轴承圈与内轴承圈关联部分为球面；
[0018]所述内轴承圈设置为圆环状，在其圆环状的径向外球面形成有外球滚道面，在所述内轴承圈的外球滚道面中形成有供固体润滑剂保留的多个盲孔；
[0019]所述在其圆环状的轴向左右相对的侧面，一面形成为推力角接触圆锥滚道面，另一面形成为轴向接触环形平面滚道面，和/或所述圆环状轴向左右相对两侧面的一面形成为推力角接触环形球面滚道面，另一面形成为轴向接触环形平面滚道面，和/或所述圆环状的轴向左右相对的两侧面都形成为推力角接触圆锥滚道面和/或推力角接触环形球面滚道面；
[0020]所述在内轴承圈的推力角接触圆锥滚道面、推力角接触环形球面滚道面和轴向接
触环形平面滚道面中形成有供固体润滑剂保留的多个盲孔；
[0021]所述该外轴承圈还包括剖分的左外圈和右外圈，其中所述组合的左、右外轴承圈的一边的外圈的外径略小于另一边的外圈的外径，和/或者所述组合的左、右外轴承圈的两边的外圈的外径相同；
[0022]所述左外圈和右外圈设置成盖环状，所述盖环状的左外圈的左外侧的向内部延伸设有三级台阶，所述盖环状的右外圈的右外侧的向内部延伸设有三级台阶；
[0023]所述组合的左、右外轴承圈三级台阶的第一台阶具有比内轴承圈的外径尺寸大的内径尺寸的球形状空间，所述径向的球形状空间形成为球环内腔滚道面；
[0024]所述外轴承圈的左外圈和右外圈的三级台阶的第一台阶的轴向侧壁的邻接端面处在径向中的球心延长线上和/或相对径向中的球心延长线偏置；
[0025]所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合轴承(1)，其特征在于：包括外轴承圈(100)和内轴承圈(200)，多列滚珠(301、302、303、304、305、306)、保持架(401、402、403、404、405、406)、固定螺栓(501)，所述其外轴承圈(100)与内轴承圈(200)关联部分为球面；所述内轴承圈(200)设置为圆环状，在其圆环状的径向外球面形成有外球滚道面(206)，在所述内轴承圈(200)的外球滚道面(206)中形成有供固体润滑剂保留的多个盲孔；所述在其圆环状的轴向左右相对的侧面，一面形成为推力角接触圆锥滚道面(201)，另一面形成为轴向接触环形平面滚道面(202)，和/或所述圆环状轴向左右相对两侧面的一面形成为推力角接触环形球面滚道面(222)，另一面形成为轴向接触环形平面滚道面(202)，和/或所述圆环状的轴向左右相对的两侧面都形成为推力角接触圆锥滚道面(201)和/或推力角接触环形球面滚道面(222)；所述在内轴承圈的推力角接触圆锥滚道面(201)、推力角接触环形球面滚道面(222)和轴向接触环形平面滚道面(202)中形成有供固体润滑剂保留的多个盲孔；所述该外轴承圈(100)还包括剖分的左外圈(101)和右外圈(102)，其中所述组合的左、右外轴承圈(101、102)的一边的外圈的外径略小于另一边的外圈的外径，和/或者所述组合的左、右外轴承圈(101、102)的两边的外圈的外径相同；所述左外圈(101)和右外圈(102)设置成盖环状，所述盖环状的左外圈(101)的左外侧的向内部延伸设有三级台阶，所述盖环状的右外圈(102)的右外侧的向内部延伸设有三级台阶；所述组合的左、右外轴承圈(101、102)三级台阶的第一台阶(111、112)具有比内轴承圈(200)的外径尺寸大的内径尺寸的球形状空间，所述径向的球形状空间形成为球环内腔滚道面(113、114)；所述外轴承圈(100)的左外圈(101)和右外圈(102)的三级台阶的第一台阶(111、112)的轴向侧壁的邻接端面(115、116)处在径向中的球心延长线上和/或相对径向中的球心延长线偏置；所述左、右外轴承圈(101、102)的三级台阶的第二台阶(121、122)延伸至内轴承圈(200)的外球面的滚道(206)上，所述第二台阶(121、122)的径向的球形内端面形成为环内球滚道面(123、124)，所述组合的左、右外轴承圈相对的三级台阶的第二台阶(121、122)穿过球心的环内球滚道面(123、124)的直径与内轴承圈(200)的外球滚道面(206)的直径相同，所述环内球滚道面(123、124)和外球滚道面(206)形成为滑动运动；所述组合的左、右外轴承圈(101、102)的三级台阶的第三台阶(131、132)延伸形成隔开部分包覆住内轴承圈(200)的轴向左右两侧面(201、202)，所述第三台阶(131、132)的轴向内侧壁形成为环形限位部(133、134)，所述第三台阶的轴向外侧面形成为圆环形平面(135、136)；所述左外圈(101)和右外圈(102)的环形限位部(133、134)的一面设有推力角接触圆锥滚道面(134)，环形限位部(133、134)的另一面设有轴向接触环平面滚道面(133)，和/或所述左外圈(101)和右外圈(102)环形限位部(133、139)的一面设有推力角接触环形球面滚道面(139)，另一面设有轴向接触环平面滚道面(133)，和/或所述左外圈(101)和右外圈(102)的环形限位部(133、134)的两面都设有推力角接触圆锥滚道面(134)和/或环形限位部(133、139)的两面都设有推力角接触环形球面滚道面(139)；
所述外轴承圈(100)的左、右外圈(101、102)的三级台阶的第一台阶(111、112)、第二台阶(121、122)、第三台阶(131、132)为一体成型；所述球环内腔滚道面(113、114)和环内球滚道面(123、124)为同球心的台阶的上下球面，和连同所述环形限位部(133、134)为半球外圈的截面大致L形；所述外轴承圈(100)的球环内腔滚道面(113、114)和环内球滚道面(123、124)与内轴承圈(200)的外球滚道面(206)为球心重合的球面，所述球环内腔滚道面(113、114)到外球滚道面(206)的距离(空间)可以容纳多列第一滚珠(301、302)，所述多列第一滚珠(301、302)通过球环的第一保持架(401、402)保持，所述第一设置的多列滚珠(301、302)可以被引导在球环内腔滚道面(113、114)与外球滚道面(206)之间滚动运动；所述左外圈(101)第三台阶(131)环形限位部(133)的滚道面(133)到内轴承圈(200)轴向左侧面(201)的滚道面(201)的距离与右外圈(102)第三台阶(132)环形限位部(134)的滚道面(134)到内轴承圈(200)轴向右侧面(202)的滚道面(202)的距离相等和/或不相等；和所述外轴承圈(100)的左、右外圈(101、102)三级台阶的第三台阶(131、132)环形限位部(133、134)到内轴承圈(200)的轴向左、右侧面(201、202)的距离(空间)设置两列第二滚珠(303、304)，所述两列第二滚珠(303、304)通过轴向的兜孔第二保持架(403、404)保持，所述第二设置的两列滚珠(303、304)可以被引导在推力角接触圆锥滚道面(201、134)与轴向接触平面滚道面(202、133)之间滚动运动，和/或第二设置的两列滚珠(303、304)可以被引导在推力角接触环形球面滚道面(222、139)与轴向接触平面滚道面(202、133)之间滚动运动，和/或第二设置的两列滚珠(303、304)可以被引导在圆锥滚道面(201、134)与圆锥滚道面(201、134)之间滚动运动和/或推力角接触环形球面滚道面(222、139)与推力角接触环形球面滚道面(222、139)之间滚动运动；所述外轴承圈(100)组合的左外圈(101)和右外圈(102)的圆环形平面(135、136)的外周相对设置八个错开的固定沉孔(500)，所述固定沉孔(500)从圆环形平面(135、136)穿过第一台阶(111、112)的轴向侧壁(115、116)通到相对面，所述固定螺栓头(501)上设有弹垫，通过所述固定螺栓(501)的连接施加一定的轴向预紧力将外轴承圈(100)、多列滚珠(301、302、303、304、305、306)和内轴承圈(200)连接为一体。2.根据权利要求1所述的组合轴承(1)，其特征在于：所述外轴承圈(100)的球环内腔滚道面(113、114)与内轴承圈(200)的外球滚道面(206)之间设置多列第一滚珠(301、302)，所述多列第一滚珠(301、302)设置两列和/或两列以上，所述第一设置的多列滚珠(301、302)轴向沿环形球面间隔均布，其中所述至少有两列第一滚珠(301、302)相对的分布在径向中的球心延长线的左右，所述左右每列第一滚珠(301、302)按径向的环形球面直径大小间隔均布不同数量的滚珠，所述多列第一滚珠(301、302)轴向分布的环球面与外轴承圈的球环内腔滚道面和内轴承圈的外球滚道面为球心重合的球面。3.根据权利要求2所述的组合轴承，其特征在于：所述多列第一滚珠(301、302)轴向间隔均布设置轴向间隔均布的球环的第一保持架(401、402)，所述左右每列第一滚珠(301、302)按径向环形球面直径大小设置不同数量的滚珠相对设置相等数量径向的兜孔，所述每列第一保持架(401、402)的兜孔形成为碗孔状，所述碗孔状的碗底孔朝向球心方向，所述每列第一滚珠(301、302)通过第一保持架(401、402)进行位置保持。4.根据权利要求3所述的组合轴承(1)，其特征在于：在第一设置所述轴向中的左右多
列滚珠(301、302)的每个滚珠的直径等于外轴承圈(100)的球环内腔滚道面(113、114)到内轴承圈(20)的外球滚道面(206)的距离，或/和所述左右多列第一滚珠(301、302)的每个滚珠的直径大于外轴承圈(100)的球环内腔滚道面(113、114)到内轴承圈(200)的外球滚道面(206)的距离，所述大于距离的范围值在0.002mm～0.003mm。5.一种进动轴承(1)，其包括根据前述权利要求中任一项所述的组合轴承(1)，其特征在于：所述外轴承圈(100)的其中一边外圈(101、102)第三台阶(131、132)环形限位部(133，134、139)设置的推力角接触圆锥滚道面(134)是凸出面或凹进面和/或推力角接触环形球面滚道面(139)是球凸面或球凹面；和所述内轴承圈(200)的其中一边轴向侧面(201、222，202)设置的推力角接触圆锥滚道面(201)是凸出面或凹进面和/或推力角接触环形球面滚道面(222)是球凸面或球凹面；所述外轴承圈(100)其中一边的圆锥滚道面(134)与内轴承圈(200)其中一边圆锥滚道面(201)的锥角锥度相同和/或所述外轴承圈(100)其中一边的推力角接触环形球面滚道面(139)与内轴承圈(200)其中一边推力角接触环形球面滚道面(222)的球面半径相同，和所述外轴承圈(100)的另一边环平面滚道面(133)与内轴承圈(200)的另一边环平面滚道面(202)是平行设置；所述左外圈(101)的环平面滚道面(133)相对于内轴承圈(200)轴向左侧面的圆锥滚道面(201)设置和/或内轴承圈(200)轴向左侧面的推力角接触环形球面滚道面(222)设置，和所述右外圈(102)的圆锥滚道面(134)相对于内轴承圈(200)轴向右侧面的环平面滚道面(202)设置和/或右外圈(102)的推力角接触环形球面滚道面(139)相对于内轴承圈(200)轴向右侧面的环平面滚道面(202)设置；所述左外圈(101)的环平面滚道面(133)到内轴承圈(200)轴向左侧面的圆锥滚道面(201)的距离与右外圈(102)的圆锥滚道面(134)到内轴承圈(200)轴向右侧面的环平面滚道面(202)的距离相等和/或不相等；和/或所述左外圈(101)的环平面滚道面(134)到内轴承圈轴(200)向左侧面的推力角接触环形球面滚道面(222)的距离与右外圈(102)的推力角接触环形球面滚道面(139)到内轴承圈(200)轴向右侧面的环平面滚道面(202)的距离相等和/或不相等；所述外轴承圈(100)...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐学庆，
申请(专利权)人：徐学庆，
类型：发明
国别省市：