用于大型天体观测设备的转盘轴承 【技术领域】
本发明属于轴承技术领域，尤其涉及到一种用于大型天体观测设备的转盘轴承。
背景技术
大型天体观测设备配套使用的转盘轴承要求精度很高、使用寿命要长，并能承受较大的径向及轴向联合载荷，在满足上述条件下还要求转盘轴承具有较高的刚度和较低的摩擦力矩且摩擦力矩均匀，并具有良好的润滑和密封性能。
具有上述技术条件并为大型天体观测设备所应用的转盘轴承还未见报道。
【发明内容】
为解决上述问题，本发明设计了一种大型天体观测设备配套使用的转盘轴承，该转盘轴承采用双排异径球结构，双排异径球承受轴向载荷和径向载荷并能保证轴向刚度且具有低摩擦力矩，满足大型天体观测设备的使用要求。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
所述的用于大型天体观测设备的转盘轴承包括外圈、O型密封圈、保持架、大球、小球、圆压板、内圈、防尘罩和圆挡板以及螺钉；其中内圈采用异径双滚道设计，即内圈大滚道安装大球且大球与内圈大滚道间的接触点与轴承径向平面的接触夹角为85°，内圈小滚道安装小球且内圈小滚道呈直角等边状平滚道，直角等边状平滚道的长度等于小球直径，小球主要承受径向载荷；大球与内圈大滚道的接触采用大接触角，在承受轴向载荷的同时还承受一定的径向载荷并保证轴承的轴向刚度；小球采用平滚道满球方式，在提高径向承载能力的 同时满足低摩擦力矩，内圈小滚道设置在内圈小凸台上端面外周侧，并在装入小球后通过螺钉将圆压板固定在内圈小凸台的上端面，圆压板与小球之间留有间隙以使小球旋转灵活并对小球限位；大球大滚道设置在内圈凸台两台阶端面上并在装入大球后由保持架将大球锁住在保持架的球形兜孔内，保持架的限位则由圆挡板实施，圆挡板通过螺钉固定在内圈大凸台外圆柱面并对轴承内部空间起防护作用，在圆挡板轴向止口与内圈大凸台上端面间隙处设置O型密封圈以对该间隙处实施密封；外圈的内径面是呈不同台阶状的圆环面，外圈与大球接触的摩擦面设计有大滚道，外圈大滚道与大球间的接触点与轴承径向平面的接触夹角为85°，外圈大滚道与内圈大滚道反向对称180°设置，外圈的最小内径＞内圈小凸台上端面径向圆柱面的外径，在外圈上端的止口端面通过螺钉联接有倒凸状的防尘罩。
所述的用于大型天体观测设备的转盘轴承，其内圈大凸台一侧的轴向端面还设置有与大型天体观测设备支座安装孔孔径相同、孔数相等和与支座安装孔孔距直径一致的沉头通孔以及四个用于吊装内圈的螺纹通孔，该螺纹通孔与沉头通孔的孔距直径一致且对称分布；用于固定圆压板的螺钉孔圆周均布为十个，该螺钉孔孔距直径＞沉头通孔孔距直径；内圈最大外径圆柱面加工一定位台阶，该台阶上固定圆挡板，内圈最大外径＝圆挡板外径，用于固定圆挡板的螺钉孔在定位台阶的外径圆柱面圆周均布为十个；在内圈最大外径的底部端面设置内圈最小止口，内圈最小止口内径＝支座止口外径。
所述的用于大型天体观测设备的转盘轴承，其外圈上端止口端面用于固定防尘罩的螺钉孔在径向圆周上均布为十个；外圈的外圆表面具有不等径圆柱面，外圈的最大外径圆柱面是精加工端面，精加工端面的机械加工精度达7级，其表面粗糙度为0.8并作为测量光栅的贴附表面；外圈的最小外径圆柱面设置有直通润滑孔，该润滑孔的中心线高于小球安装后的直径中心，润滑孔通到外圈内径圆柱面设置的环形槽，为小球提供一定的润滑空间；在外圈径向端面设置有与大型天体观测设备转台安装孔孔径相同、孔数相等和与转台安装孔孔距直 径一致的沉头通孔以及三个用于吊装外圈的螺纹通孔，该螺纹通孔与沉头通孔的孔距直径一致且呈120°分布。
所述的用于大型天体观测设备的转盘轴承，其保持架采用尼龙分段式保持架，尼龙分段式保持架的球形兜孔能够锁住大球并使大球平稳地低摩擦旋转。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：
1、本发明采用双排异径球结构，大球和小球可以分别承受轴向载荷和径向载荷。
2、本发明的大球与滚道的接触采用大接触角，在承受轴向载荷的同时，还承受一定的径向载荷，并能保证转盘轴承的轴向刚度。
3、本发明的小球采用直滚道满球结构，在提高径向承载能力的同时，满足低摩擦力矩的要求。
4、本发明轴向采用防尘罩密封，径向采用O型密封圈密封，在两个滚道接触处分别设置有径向润滑孔，可对转盘轴承实施间接润滑，使转盘轴承润滑更充分，具有良好的润滑和密封性能。
5、本发明可以满足大型天体观测设备的使用要求。
图1是本发明对称结构左半转盘轴承示意图；
图2是本发明的转盘轴承具体安装使用示意图；
上述图中：1-外圈；2-O型密封圈；3-保持架；4-大球；5-小球；6-圆压板；7-内圈；8-防尘罩；9-圆挡板；10-转台；11-支座。
结合图1，本发明的用于大型天体观测设备的转盘轴承包括外圈1、O型密封圈2、保持架3、大球4、小球5、圆压板6、内圈7、防尘罩8和圆挡板9以及螺钉，其中内圈7采用异径双滚道设计，即内圈7大滚道安装大球4且大 球与内圈大滚道间的接触点与轴承径向平面的接触夹角为85°，内圈7小滚道安装小球5且内圈小滚道呈直角等边状平滚道，直角等边状平滚道的长度等于小球直径，小球5主要承受径向载荷；大球4与内圈大滚道的接触采用大接触角，在承受轴向载荷的同时还承受一定的径向载荷并保证轴承的轴向刚度；小球5采用平滚道满球方式，在提高径向承载能力的同时满足低摩擦力矩，内圈7小滚道设置在内圈小凸台上端面外周侧，并在装入小球后通过螺钉将圆压板6固定在内圈小凸台的上端面，圆压板6与小球5之间留有间隙以使小球旋转灵活并对小球限位；内圈大滚道设置在内圈大凸台的径向平面上并在装入大球4后由保持架3将大球锁住在保持架的球形兜孔内，保持架3的限位则由圆挡板9实施，圆挡板9通过螺钉固定在内圈大凸台外圆柱面并对轴承内部空间起防护作用，在圆挡板9轴向止口与内圈大凸台上端面间隙处设置O型密封圈2以对该间隙处实施密封；外圈1的内径面是呈不同台阶状的圆环面，外圈1与大球接触的摩擦面设计有大滚道，外圈大滚道与大球间的接触点与轴承径向平面的接触夹角为85°，外圈大滚道与内圈大滚道反向对称180°设置，外圈的最小内径＞内圈小凸台上端面径向圆柱面的外径，在外圈上端的止口端面通过螺钉联接有倒凸状的防尘罩8。
内圈大凸台一侧的轴向端面还设置有与大型天体观测设备支座安装孔孔径相同、孔数相等和与支座11安装孔孔距直径一致的沉头通孔以及四个用于吊装内圈的螺纹通孔，沉头通孔的孔数为十二个，孔径为Φ18mm，沉头孔径为Φ27mm深20mm。螺纹通孔与沉头通孔的孔距直径一致且对称分布，螺纹通孔的孔数为四个，孔径为M20，沉头孔径为Φ27mm深20mm。用于固定圆压板6的螺钉孔圆周均布为十个，螺钉孔孔径为M6，该螺钉孔孔距直径＞沉头通孔孔距直径；内圈7最大外径圆柱面加工一定位台阶，该台阶上固定圆挡板9，内圈最大外径＝圆挡板外径，用于固定圆挡板9的螺钉孔在定位台阶的外径端面圆周均布为十个；在内圈7最大外径的底部端面设置内圈最小止口，内圈最小止口内径＝支座止口外径。
外圈1上端止口端面用于固定防尘罩8的螺钉孔在径向圆周上均布为十个，螺钉孔孔径为M5深15；外圈1的外圆表面具有不等径圆柱面，外圈1的最大外圆柱面是精加工面，精加工面的机械加工精度达7级，表面粗糙度为0.8作为测量光栅的贴附表面；外圈1的最小外径圆柱面设置有直通润滑孔，该润滑孔的中心线高于小球5安装后的直径中心，润滑孔通到外圈1内径端面设置的环形槽，为小球5提供一定的润滑空间；在外圈1轴向端面设置有与大型天体观测设备转台安装孔孔径相同、孔数相等和与转台10安装孔孔距直径一致的沉头通孔以及三个用于吊装外圈的螺纹通孔，沉头通孔的孔数为十八个，孔径为Φ18mm，沉头孔径为Φ27mm深20mm。螺纹通孔与沉头通孔的孔距直径一致且呈120°分布，螺纹通孔的孔径为M18。
保持架3采用尼龙分段式保持架，尼龙分段式保持架的球形兜孔能够锁住大球并使大球平稳地低摩擦旋转。
结合图2，安装时支座11与本发明的内圈7最小止口配合，并通过螺栓固定在支座11上，然后将转台10通过螺栓固定在本发明的外圈1上端止口上。工作时，通过驱动大型天体观测设备实现转台10方位轴的精确旋转，达到调整方位角的目的。