一种紧凑型立式轴套轴结构的制作方法

1.本发明属于导引头测试转台领域，涉及一种紧凑型立式轴套轴结构。


背景技术：

2.导引头测试转台往往需要将导引头和目标模拟器同时装在一个转台上以实现同轴独立旋转，轴系为“轴套轴”支撑结构。
3.现有的轴套轴结构大多采用角接触球轴承实现，例如授权公告号为210741513u的中国发明专利，公开了一种采用两对角接触球轴承形成的轴套轴结构，这种结构需要在一对角接触球轴承之间增加长隔套以加长两套轴承的支撑长度来达到提高轴系支撑刚度的目的，使得轴系支撑结构相对庞大、成本高、占用轴向较多的空间。授权公告号为cn212407353u的中国发明专利，公开了一种采用了一套转台轴承支撑外环轴系的轴套轴结构，简化了外环轴系，但内环轴系的一对上轴承组件依然增加了长隔套，且力矩电机和主轴之间通过胀套连接，而胀套的胀紧过程会导致主轴变形进而挤压主轴内部的角接触球轴承，使得轴系精度降低、增加轴系摩擦力矩、降低轴承寿命。


技术实现要素：

4.本发明其目的就在于提供一种紧凑型立式轴套轴结构，以解决上述背景技术中的问题。
5.为实现上述目的而采取的技术方案是，一种紧凑型立式轴套轴结构，包括底座，所述底座上端通过四点接触球转盘轴承安装有短轴，短轴上安装有圆光栅，所述短轴内通过第二角接触球轴承组件安装有长轴，短轴上端安装有第一台面，所述底座内设有第一力矩电机、第二力矩电机、第一角接触球轴承组件、编码器，所述第一力矩电机的定子与底座连接，第一力矩电机的转子通过转子座与短轴连接，所述第二力矩电机的定子通过电机转接板与底座连接，第二力矩电机的转子固定于长轴上，所述第一角接触球轴承组件套装在长轴上，第一角接触球轴承组件通过下支架与底座连接，所述编码器安装于长轴的下端，所述长轴顶部安装有第二台面。
6.进一步，所述四点接触球转盘轴承的外圈固定于底座上，所述短轴固定于四点接触球转盘轴承的内圈上，并随内圈旋转。
7.进一步，所述第一角接触球轴承组件和第二角接触球轴承组件的主体均为一对背靠背安装的角接触球轴承，第一角接触球轴承组件通过下支架安装于底座内部，第二角接触球轴承组件安装于短轴内。
8.有益效果与现有技术相比本发明具有以下优点。
9.1.本发明采用大中空的四点接触球转盘轴承支撑，仅一套轴承即可提供轴向、径向和倾覆载荷作用，大大简化了轴系结构；2.与采用两对角接触球轴承组成的轴系相比结构简单、紧凑，可靠性高；降低了结
构的轴向尺寸，生产成本相对低。
附图说明
10.以下结合附图对本发明作进一步详述。
11.图1是本发明的结构剖视图；图2是本发明的外形结构示意图；图3是本发明中第二角接触球轴承组件的结构剖视图；图4是本发明中四点接触球转盘轴承的结构示意图；图5是本发明中第一台面的结构示意图。
具体实施方式
12.下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述。
13.如图1-图5所示，一种紧凑型立式轴套轴结构，包括底座1，所述底座1上端通过四点接触球转盘轴承13安装有短轴10，短轴10上安装有圆光栅11，所述短轴10内通过第二角接触球轴承组件9安装有长轴7，短轴10上端安装有第一台面12，所述底座1内设有第一力矩电机15、第二力矩电机5、第一角接触球轴承组件3、编码器2，所述第一力矩电机15的定子与底座1连接，第一力矩电机15的转子通过转子座14与短轴10连接，所述第二力矩电机5的定子通过电机转接板6与底座1连接，第二力矩电机5的转子固定于长轴7上，所述第一角接触球轴承组件3套装在长轴7上，第一角接触球轴承组件3通过下支架4与底座1连接，所述编码器2安装于长轴7的下端，所述长轴7顶部安装有第二台面8。
14.所述四点接触球转盘轴承13的外圈固定于底座1上，所述短轴10固定于四点接触球转盘轴承13的内圈上，并随内圈旋转。
15.所述第一角接触球轴承组件3和第二角接触球轴承组件9的主体均为一对背靠背安装的角接触球轴承，第一角接触球轴承组件3通过下支架4安装于底座1内部，第二角接触球轴承组件9安装于短轴10内。
16.本发明中，所述短轴10通过四点接触球转盘轴承13安装于底座1上，第一台面12固定于短轴10上，圆光栅11安装于短轴10上，第一力矩电机15的定子安装于底座1上，转子通过转子座14连接到短轴10上，驱动短轴10旋转进而带动第一台面12旋转，形成第一闭环轴系。
17.所述长轴7通过第二角接触球轴承组件9安装于短轴10内，第一角接触球轴承组件3安装于长轴7下端，第二力矩电机5安装于长轴7的中间，带动长轴7旋转，进而使得第二台面8旋转，安装于长轴7下端的编码器2测量长轴7的转角，形成第二闭环轴系。
18.所述第一闭环轴系为中空轴系，第二闭环轴系在第一闭环轴系内旋转，两套轴系在空间同轴独立旋转，第一台面12和第二台面8可以360
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任意独立旋转，或一轴静止一轴旋转，满足被测产品和目标的转动测试。
19.所述短轴10通过大中空四点接触球转盘轴承13安装于底座1上，第一台面12安装于短轴10上端，短轴10下端通过转子座14与第一力矩电机15的转子连接，短轴10上安装了用于反馈短轴转角的圆光栅11，第一力矩电机15驱动第一闭环轴系旋转，实现第一台面12的旋转。
20.所述第二角接触球轴承组件9安装于短轴10内，第一角接触球轴承组件3通过下支架4安装于底座1内部，长轴7通过第一角接触球轴承组件3和第二角接触球轴承组件9支撑形成旋转轴系，长轴7上端安装第二台面8，第二力矩电机5的定子通过电机转接板6安装于底座1内，第二力矩电机5的转子固定于长轴7中部，编码器2安装于长轴7的下端，第二力矩电机5通过长轴7驱动第二台面8旋转，形成第二闭环轴系，第二闭环轴系与第一闭环轴系在空间上同轴并相互独立旋转。
21.本发明具有两套同轴独立旋转的轴系：第一闭环轴系和第二闭环轴系；第一闭环轴系的构成为：四点接触球转盘轴承13的外圈固定于底座1上，短轴10固定于四点接触球转盘轴承13的内圈随内圈旋转，第一台面12固定于短轴10上，第一力矩电机15的定子固定在底座1上，第一力矩电机15的转子通过转子座14固定在短轴10上；第一力矩电机15的转子旋转驱动短轴10旋转，进而驱动第一台面12旋转，安装于短轴10上的圆光栅11反馈短轴10的转角进而形成第一闭环轴系。
22.第二闭环轴系的构成为：第二角接触球轴承组件9主体为一对背靠背安装的角接触球轴承，安装于短轴10内；第一角接触球轴承组件3主体为一对背靠背安装的角接触球轴承，通过下支架4安装于底座1内部，长轴7安装于第一角接触球轴承组件3第二角接触球轴承组件9中，随角接触球轴承旋转而形成旋转轴；长轴7上端安装第二台面8，第二力矩电机5的定子通过电机转接板6安装于底座1内，第二力矩电机5的转子固定于长轴7中部，编码器2安装于长轴7的下端反馈长轴7的转角，第二力矩电机5通过长轴7驱动第二台面8旋转形成第二闭环旋转轴系。
23.安装于第一闭环轴系的第一台面12和安装于第二闭环轴系的第二台面8在空间上绕同一轴相互独立旋转，两台面可分别安装导引头和目标，实现导引头和目标的独立或同时旋转，本发明可以用于导引头测试的转台。