阅读说明：本技术 一种高频响低漏磁高速轴组件 (High-frequency-response low-magnetic-leakage high-speed shaft assembly ) 是由 刘喜平 徐立 付小敏 于 2021-09-02 设计创作，主要内容包括：一种高频响低漏磁高速轴组件,包括壳体,所述壳体内设有套装在导引头上的电机组件和轴承组件,轴承组件位于电机组件的右侧,所述壳体的左端安装有左端盖,壳体的右端安装有右端盖,所述电机组件包括与壳体固定连接的电机定子,电机定子内侧设有电机转子,所述电机转子的左端安装有过渡板,过渡板的右侧端面与导引头的左端端面固定连接,所述轴承组件包括与壳体固定连接的轴承定子,轴承定子内侧设有与电机转子固定连接的轴承转子,轴承转子与轴承定子之间安装有轴承滚动体,所述轴承定子的右侧经读数头支座安装有读数头,所述轴承转子的外侧壁上安装有光栅带。本发明能够提高轴承的旋转速度,同时也能降低中空主轴的漏磁,满足测试环境要求。(A high-frequency-response low-leakage high-speed shaft assembly comprises a shell, a motor assembly and a bearing assembly which are sleeved on a seeker are arranged in the shell, the bearing assembly is positioned on the right side of the motor assembly, the left end of the shell is provided with a left end cover, the right end of the shell is provided with a right end cover, the motor component comprises a motor stator fixedly connected with the shell, the inner side of the motor stator is provided with a motor rotor, the left end of the motor rotor is provided with a transition plate, the right end face of the transition plate is fixedly connected with the left end face of the seeker, the bearing assembly comprises a bearing stator fixedly connected with the shell, a bearing rotor fixedly connected with the motor rotor is arranged at the inner side of the bearing stator, a bearing rolling body is arranged between the bearing rotor and the bearing stator, the right side of the bearing stator is provided with a reading head through a reading head support, and the outer side wall of the bearing rotor is provided with a grating belt. The invention can improve the rotation speed of the bearing, and simultaneously can reduce the magnetic flux leakage of the hollow main shaft, thereby meeting the requirement of a test environment.)

一种高频响低漏磁高速轴组件

技术领域

本发明涉及一种滚转组件，具体涉及一种高频响低漏磁高速轴组件。

背景技术

三轴（或五轴）电动仿真转台作为高精尖试验关键测试设备，在导弹和航天飞行器的研制过程中起着及其重要的作用。导弹制导系统是导弹及飞行器的核心部件，评价制导系统性能主要有两种测试方法：一种是在实际打靶或实际飞行中获得数据，并从中发现问题不断完善；另一种方法是依据半实物仿真试验设备在地面测试和评价制导系统的各项性能指标。由于是在实验室条件下，真实地模拟导弹（或飞行器）导引头的动力学特性，因此这种设备得到了越来越广泛的应用，并且对高动态（或高频响）和低漏磁的要求越来越严格。

一般仿真转台内环轴的中空尺寸都大于直径400mm，绝大多数的轴承都会使用轴承钢为滚动体（钢球或圆柱滚子），并且单次频响试验的时间都不超过10秒，在两次试验的时间间隔会大于1分钟，因此轴承发热后可以自然冷却；使用轴承钢为滚动体的另一个原因是工艺成熟，制造成本低，轴承可以达到P4或P2级精度，轴承本身精度是保证轴系回转精度的基础，从而也决定了轴系的控制精度。

在某种特定的测试场合，对轴系的转速有很高的要求，这种工况中轴承钢制作的钢球或圆柱滚子都因发热量过大不能满足使用要求，因此会使用陶瓷球替代钢球，可降低轴承发热量，可以满足转速大于1000r/min的应用场合，但是由于制造工艺的原因，生产同等精度的轴承，陶瓷球轴承的制造成本会高于使用钢球制造的轴承。

发明内容

本发明其目的就在于提供一种高频响低漏磁高速轴组件，以解决上述背景技术中的问题，其采用轴承转子和电机转子连接作为滚转主轴，降低了滚转主轴的转动惯量，提高了滚转轴系的频响特性。

为实现上述目的而采取的技术方案是，一种高频响低漏磁高速轴组件，包括壳体，所述壳体内设有套装在导引头上的电机组件和轴承组件，轴承组件位于电机组件的右侧，所述壳体的左端安装有左端盖，壳体的右端安装有右端盖，所述电机组件包括与壳体固定连接的电机定子，电机定子内侧设有电机转子，所述电机转子的左端安装有过渡板，过渡板的右侧端面与导引头的左端端面固定连接，所述轴承组件包括与壳体固定连接的轴承定子，轴承定子内侧设有与电机转子固定连接的轴承转子，轴承转子与轴承定子之间安装有轴承滚动体，所述轴承定子的右侧经读数头支座安装有读数头，所述轴承转子的外侧壁上安装有光栅带。

进一步，所述电机转子的右端经螺钉与轴承转子的左端固定连接构成滚转主轴，电机转子的左端面为滚转主轴的左端，轴承转子的右端面为滚转主轴的右端。

进一步，所述轴承定子和轴承转子均为不锈钢材质。

进一步，所述轴承滚动体为陶瓷球材质。

有益效果

与现有技术相比本发明具有以下优点。

1．本发明采用不锈钢材质制作轴承组件的基体，陶瓷球作为轴承滚动体，提高了轴承的转速和刚度，并且降低了轴承的漏磁；

2．本发明采用轴承转子和电机转子连接构成滚转主轴，因此降低了滚转轴的转动惯量，在不增加电机功率的前提下，可提升电机输出效率，提高滚转轴系的频响特性。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步详述。

图1是本发明的结构剖视图；

图2是本发明的结构示意图1；

图3是本发明的结构示意图2；

图4是本发明中轴承组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述。

如图1-图4所示，一种高频响低漏磁高速轴组件，包括壳体1，所述壳体1内设有套装在导引头6上的电机组件和轴承组件，轴承组件位于电机组件的右侧，所述壳体1的左端安装有左端盖13，壳体1的右端安装有右端盖5，所述电机组件包括与壳体1固定连接的电机定子12，电机定子12内侧设有电机转子11，所述电机转子11的左端安装有过渡板10，过渡板10的右侧端面与导引头6的左端端面固定连接，所述轴承组件包括与壳体1固定连接的轴承定子2，轴承定子2内侧设有与电机转子11固定连接的轴承转子4，轴承转子4与轴承定子2之间安装有轴承滚动体3，所述轴承定子2的右侧经读数头支座9安装有读数头8，所述轴承转子4的外侧壁上安装有光栅带7。

所述电机转子11的右端经螺钉与轴承转子4的左端固定连接构成滚转主轴，电机转子11的左端面为滚转主轴的左端，轴承转子4的右端面为滚转主轴的右端。

所述轴承定子2和轴承转子4均为不锈钢材质。

所述轴承滚动体3为陶瓷球材质。

本发明以壳体1为支撑，轴承定子2和电机定子12固定在壳体1上；轴承转子4的左端与电机转子11的右端法兰固联，右端法兰可联接用户被测导引头；电机转子11的左端法兰联接过渡板10，过渡板10右侧安装导引头6。

将电机转子11和轴承转子4用螺钉装配在一起构成滚转主轴，电机转子11的左端法兰面和轴承转子4的右端法兰面为滚转主轴的两个端面；轴承定子2、轴承转子4的材质为不锈钢，轴承滚动体3的材质为陶瓷球，这样配套使用可以降低滚动体的发热量，提高轴承的旋转速度，同时也能降低中空轴系漏磁，保证轴系刚度。

本发明将原有的钢球滚动体替换为陶瓷球材质的轴承滚动体3，轴承组件中轴承定子2、轴承转子4为不锈钢，在轴承高速旋转时，可降低轴承的摩擦力矩，减小滚转动体发热，另外也能降低轴承引起的漏磁；并且将原有的滚转主轴的功能分别由轴承转子4和电机转子11来代替，将原有轴承转子沿轴向伸长，电机转子沿轴向伸长，并将电机转子11和轴承转子4固联，轴承转子4的右端面和电机转子11的左端面用来连接导引头6。

本发明的工作原理是，该高速轴组件以壳体1为基体，轴承组件整体安装壳体1内，其中轴承定子2和轴承转子4均采用不锈钢材质，可以极大的降低漏磁，轴承滚动体3采用陶瓷球，陶瓷球的密度低、离心力小，其与内、外圈的接触角变化小，这样陶瓷球与内、外圈接触角之差在高速下比钢球轴承小，因此轴承摩擦发热小，具有优良的高速性能；由于陶瓷球的弹性模量约为钢球的1.5倍，对两弹性接触体，材料的弹性模量越高，相同载荷下，两物体的接触变形越小，因此滚转轴系具有高刚度；将轴承转子4和电机转子11连接构成滚转主轴，可降低滚转轴的转动惯量，在不增加电机重量的前提下，可最大限度的提升电机输出效率，提高滚转轴系的动态特性。

本发明具体实施时，将轴承定子2和电机定子12用螺钉固定在壳体1内的法兰面上；轴承转子4左端与电机转子11右端法兰固联，在电机转子11的左端固定过渡板10，过渡板10的右侧法兰面安装导引头6；轴承转子4的外壁上安装薄壁光栅带，可节省安装空间，降低滚转轴的转动惯量；轴承定子2的右端法兰面上安装读数头支座9，在读数头支座9的端面上安装读数头8，用于实时测量光栅带7的刻线数；最后在壳体1的左端安装有左端盖13，壳体1的右端安装右端盖5，该高速轴组件整体总量小于40kg，中空轴尺寸一般小于150mm，封装为一个测试单元，可以整体插入三轴仿真转台的内环中空轴，作为第四轴；或者整体插入五轴仿真转台的中空轴，作为五轴仿真转台的第六轴。