專利名稱：微型陀螺電機(jī)端蓋軸承的簡(jiǎn)易裝配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軸承裝配技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種微型陀螺電機(jī)端蓋軸承的簡(jiǎn)易裝 配方法。
背景技術(shù)：
微型陀螺電機(jī)應(yīng)用于航天、航空、航海裝置飛行姿態(tài)和方向控制系統(tǒng)，其精度直接 影響到姿控系統(tǒng)的精度。微型陀螺電機(jī)是陀螺的核心部件，陀螺的角動(dòng)量就是由它產(chǎn)生的。為了獲得盡可 能高的精度，在其它條件許可的前提下應(yīng)使電機(jī)產(chǎn)生盡量大的角動(dòng)量。微型陀螺電機(jī)由端 蓋軸承、定子組件和轉(zhuǎn)子環(huán)組件構(gòu)成。目前微型陀螺電機(jī)大部采用了外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)(即轉(zhuǎn)子 在外，定子在內(nèi))，此種結(jié)構(gòu)在加大角動(dòng)量的同時(shí)也大大增加了微型陀螺電機(jī)的裝配難度。微型陀螺電機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，兩端蓋軸承1的翹形外圈1. 3聯(lián)接轉(zhuǎn)子環(huán)組件 3，在兩端蓋軸承1的內(nèi)圈1. 4裝配定子組件2，轉(zhuǎn)子環(huán)組件3連同端蓋軸承1的翹形外圈 1. 3繞定子組件2旋轉(zhuǎn)，定子組件2的引出線2. 3從空心定子軸2. 2內(nèi)引出。所以該微型陀 螺電機(jī)又稱為整體式微型特種陀螺電機(jī)，其中端蓋軸承1是其核心部件，用于陀螺電機(jī)的 端蓋軸承1代表著當(dāng)前微型滾動(dòng)軸承的最高水平。端蓋軸承1是一種結(jié)構(gòu)改型的角接觸球 軸承，這種角接觸球軸承是一種分離型端蓋角接觸球軸承，因此分離型端蓋角接觸球軸承 的制造精度和裝配精度直接影響到陀螺電機(jī)的精度、壽命或可靠性。從圖1可以看出端蓋軸承1是集端蓋和軸承為一體的結(jié)構(gòu)，端蓋軸承的外圈是一 翹形外圈1. 3，端蓋軸承1的內(nèi)圈1. 4或鋼球1. 1直徑很小，因此在裝配定子組件2時(shí)難度 很大，并且要求端蓋軸承1在旋轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、質(zhì)心穩(wěn)定、功率波動(dòng)小、振動(dòng)或噪聲小，尤其 是引出線2. 3端的裝配難度更大。多年來，分離型端蓋角接觸球軸承多采用大工方式裝配，尤其是沒有合適的工裝 和合適的裝配方法來解決端蓋軸承易散套的問題，加之定子組件2存在引出線2. 3，使裝配 效率低，裝配精度差。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種微型陀螺電機(jī)端蓋軸承的簡(jiǎn)易裝配方法， 利用該簡(jiǎn)易裝配方法實(shí)現(xiàn)了端蓋軸承的快速裝配，提高了裝配效率，保證了裝配精度。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案所述的微型陀螺電機(jī)端蓋軸承的簡(jiǎn)易裝配方法是先制作上支承座、下支承座和錐 度芯軸，所述上支承座由發(fā)蘭盤和小凸臺(tái)共同構(gòu)成，在所述發(fā)蘭盤和小凸臺(tái)的中心具有通 孔Φ(1，該通孔內(nèi)圈的外徑，所述發(fā)蘭盤端的通孔Φ(1具有內(nèi)倒角，所述小凸臺(tái)的外 徑小于翹形外圈的內(nèi)徑，所述小凸臺(tái)的高度+保持架的寬度等于內(nèi)圈的寬度，上支承座的 最大外徑即所述發(fā)蘭盤的最大外徑和端蓋軸承的最大外徑保持一致；所述下支承座由發(fā)蘭 盤和大凸臺(tái)共同構(gòu)成，在所述發(fā)蘭盤和大凸臺(tái)的中心具有通孔OD，該通孔Φ 內(nèi)配置錐度
3芯軸，通孔Φ 等于內(nèi)圈的內(nèi)徑，所述大凸臺(tái)的外徑等于上支承座的通孔0(1或< 內(nèi)圈的 外徑，所述大凸臺(tái)的高度等于上支承座的總厚度+保持架的寬度，下支承座的最大外徑即 所述發(fā)蘭盤的最大外徑和端蓋軸承的最大外徑同樣保持一致；所述錐度芯軸的軸向錐度為 1 20，錐度芯軸的高度大于下支承座的總厚度，且錐度芯軸的小端錐度具有外倒角；將上 支承座套在下支承座的大凸臺(tái)上并保持一定的間距，所述一定的間距以保持架兜孔單邊的 最小寬度+鋼球直徑為準(zhǔn)，所述一定的間距由數(shù)個(gè)墊塊來保證，并在下支承座的通孔OD內(nèi) 套上錐度芯軸；將翹形外圈的大平端面放在上支承座的發(fā)蘭盤端面上，然后在翹形外圈內(nèi) 裝入保持架，此時(shí)保持架的兜孔和下支承座的大凸臺(tái)基本處于同一平面，根據(jù)保持架的兜 孔數(shù)裝入相應(yīng)數(shù)目的鋼球，鋼球在錐度芯軸的限位下不亂串，抽出數(shù)個(gè)墊塊，通過手工方式 將裝有鋼球的保持架壓入翹形外圈內(nèi)并使保持架的上端面與翹形外圈的上端面平齊，最后 抽出錐度芯軸即完成一個(gè)翹形外圈的分組裝配裝置，按此方法完成另一個(gè)翹形外圈的分組 裝配裝置；在定子組件的定子軸兩端裝上內(nèi)圈并使內(nèi)圈緊靠定子軸的軸肩處，注意內(nèi)圈外 徑的滾道斜錐度應(yīng)背離定子軸的軸肩處，當(dāng)翹形外圈從引出線端的內(nèi)圈開始裝配時(shí)，由于 繞組的引出線已穿過定子軸并繞到定子軸外，因此先將引出線穿過所述分組裝配裝置的下 支承座通孔OD并將所述分組裝配裝置整體套在定子軸上，注意保持架所述的上端面應(yīng)相 對(duì)內(nèi)圈外徑的滾道斜錐度，通過所述滾道斜錐度并按壓所述分組裝配裝置即完成與內(nèi)圈的 裝配，然后拆除上支承座和下支承座即完成引出線端端蓋軸承的裝配過程；當(dāng)翹形外圈從 定子軸另一端與內(nèi)圈開始裝配時(shí)，先套上轉(zhuǎn)子環(huán)組件并將所述分組裝配裝置整體套在定子 軸另一端上，注意保持架所述的上端面應(yīng)相對(duì)內(nèi)圈外徑的滾道斜錐度，通過所述滾道斜錐 度并按壓所述分組裝配裝置即完成與內(nèi)圈和轉(zhuǎn)子環(huán)組件的裝配，然后拆除上支承座和下支 承座即完成微型陀螺電機(jī)端蓋軸承的全部裝配過程。由于采用了如上所述技術(shù)方案，本發(fā)明產(chǎn)生具有如下優(yōu)越性1、本發(fā)明解決了微型陀螺電機(jī)在裝配端蓋軸承時(shí)易散套的問題，使一個(gè)微型陀螺 電機(jī)的裝配時(shí)間由原來的40多分鐘縮短到5分鐘左右，極大地提高了裝配效率。2、由上支承座、下支承座和錐度芯軸構(gòu)成的分組裝配裝置具有導(dǎo)向定位作用，保 證了微型陀螺電機(jī)端蓋軸承的裝配精度。3、本發(fā)明的簡(jiǎn)易裝配方法保證了鋼球和套圈滾道的正常接觸，此時(shí)載荷比較均勻 地分布在各個(gè)鋼球之間，這樣對(duì)于提高端蓋軸承壽命十分有利。同時(shí)提高了旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的定 向精度。


圖1是微型陀螺電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是端蓋軸承的內(nèi)圈裝入定子組件后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是裝配端蓋軸承翹形外圈的示意圖。上述圖中1_端蓋軸承；1. 1-鋼球；1. 2-保持架；1. 3-翹形外圈；1. 4_內(nèi)圈；2_定 子組件；2. 1-繞組；2. 2-定子軸；2. 3-引出線；3-轉(zhuǎn)子環(huán)組件；4-上支承座；5-下支承座； 6-錐度芯軸。
具體實(shí)施例方式為了更好說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，結(jié)合圖1介紹微型陀螺電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)， 微型陀螺電機(jī)由兩端的端蓋軸承1、定子組件2和轉(zhuǎn)子環(huán)組件3構(gòu)成。結(jié)合圖2-3，端蓋軸承1由鋼球1. 1、保持架1. 2、翹形外圈1. 3和內(nèi)圈1. 4組成，翹 形外圈1. 3是一種特殊形狀的軸承外圈，通電時(shí)翹形外圈1. 3連同轉(zhuǎn)子環(huán)組件3旋轉(zhuǎn)，而定 子組件2保持相對(duì)靜止。在這里，端蓋軸承1除了具行聯(lián)接固定作用外還具有角接觸球軸 承的功能。為敘述方便，本文所述內(nèi)容均以標(biāo)號(hào)名稱直稱。本發(fā)明實(shí)施例以基本尺寸是小26111111(最大外徑)\(352.8111111(最小內(nèi)徑)\6111111(寬
度)的端蓋軸承裝配成微型陀螺電機(jī)為例。結(jié)合圖3，本發(fā)明的微型陀螺電機(jī)端蓋軸承的簡(jiǎn)易裝配方法是先制作上支承座4、 下支承座5和錐度芯軸6。上支承座4由發(fā)蘭盤和小凸臺(tái)共同構(gòu)成，在所述發(fā)蘭盤和小凸臺(tái)的中心具有通孔 φ(1，該通孔φ(1彡內(nèi)圈1. 4的外徑，且發(fā)蘭盤端的通孔Φ(1具有內(nèi)倒角，內(nèi)倒角也稱裝配倒 角為2X45°，所述小凸臺(tái)的外徑假如等于Φ 6. 5mm，則Φ 6. 5mm小于翹形外圈1. 3的內(nèi)徑， 所述小凸臺(tái)的高度2mm+保持架的寬度4mm等于內(nèi)圈6mm的寬度，上支承座4的最大外徑即 所述發(fā)蘭盤的最大外徑可以和端蓋軸承的最大外徑Φ 26mm保持一致，所述發(fā)蘭盤的厚度 假如設(shè)定為6mm，則上支承座4的總厚度是8mm(小凸臺(tái)的高度2mm+發(fā)蘭盤的厚度6mm)。下支承座5由發(fā)蘭盤和大凸臺(tái)共同構(gòu)成，在所述發(fā)蘭盤和大凸臺(tái)的中心具有通孔 Φ ，該通孔Φ 內(nèi)配置錐度芯軸6，通孔Φ 等于內(nèi)圈1. 4的內(nèi)徑，所述大凸臺(tái)的外徑等于 上支承座4的通孔0(1或< 內(nèi)圈1.4的外徑，也就是說大凸臺(tái)的外徑與上支承座4的通孔 Φ(1相匹配且間隙配合，由于內(nèi)圈1. 4的外徑上設(shè)置有滾道，因此大凸臺(tái)的外徑應(yīng)考慮該滾 道的曲率半徑并以不影響裝配鋼球1. 1為準(zhǔn)。所述大凸臺(tái)的高度12mm等于上支承座4的 總厚度8mm (上支承座的總厚度8mm等于上支承座發(fā)蘭盤的厚度6mm+上支承座小凸臺(tái)的高 度2mm) +保持架的寬度4mm，下支承座5的最大外徑即所述發(fā)蘭盤的最大外徑可以和端蓋軸 承的最大外徑Φ 26mm同樣保持一致，所述發(fā)蘭盤的厚度假如設(shè)定為6mm，則下支承座5的總 厚度是18mm(大凸臺(tái)的高度12mm+發(fā)蘭盤的厚度6mm)。錐度芯軸6的軸向錐度為1 20，錐度芯軸6的高度假如設(shè)定為22. 5mm，則22. 5mm 大于下支承座的總厚度18mm(下支承座的總厚度18mm等于下支承座發(fā)蘭盤的厚度6mm+下 支承座大凸臺(tái)的高度12mm)，且錐度芯軸6的小端錐度具有外倒角，外倒角尺寸為1 X 45°。 錐度芯軸6的最大外徑與下支承座5的通孔ΦD相匹配。將上支承座4套在下支承座5的大凸臺(tái)上并保持一定的間距，所述一定的間距以 保持架1. 2兜孔單邊的最小寬度+鋼球1. 1直徑為準(zhǔn)，所述一定的間距由數(shù)個(gè)墊塊來保證， 比如保持架兜孔單邊的最小寬度+鋼球直徑是3mm，則一定的間距也是3mm，由3mm的數(shù)個(gè) 墊塊支撐即可實(shí)現(xiàn)一定的間距，這個(gè)過程實(shí)際是要露出保持架1.2的兜孔以便裝配鋼球 1. 1，在下支承座的通孔OD內(nèi)套上錐度芯軸6就構(gòu)成了本發(fā)明的裝配裝置。將翹形外圈1. 3的大平端面放在上支承座4的發(fā)蘭盤端面上，然后在翹形外圈1. 3 內(nèi)裝入保持架1. 2，此時(shí)保持架1. 2的兜孔和下支承座5的大凸臺(tái)基本處于同一平面，根據(jù) 保持架1. 2的兜孔數(shù)放入相應(yīng)數(shù)目的鋼球1. 1，鋼球1. 1在錐度芯軸6的限位下不亂串，抽 出數(shù)個(gè)墊塊，通過手工方式將裝有鋼球1. 1的保持架1. 2壓入翹形外圈1. 3內(nèi)并使保持架
51. 2的上端面與翹形外圈1. 3的上端面平齊，最后抽出錐度芯軸6即完成一個(gè)翹形外圈1. 3 的分組裝配裝置。上述手工壓入方式是一種常用裝配方式，除此而外在抽出數(shù)個(gè)墊塊的同 時(shí)利用其慣性保持架一樣可以同時(shí)落入翹形外圈內(nèi)。按上述方法可以完成另一個(gè)翹形外圈1. 3的分組裝配裝置，這就是說上支承座4 和下支承座5需要同時(shí)準(zhǔn)備兩組，以保證微型陀螺電機(jī)兩端的端蓋軸承裝配。結(jié)合圖2，在定子組件2的定子軸2. 2兩端裝上內(nèi)圈1. 4并使內(nèi)圈緊靠定子軸2. 2 的軸肩處，注意內(nèi)圈1. 4外徑的滾道斜錐度應(yīng)背離定子軸2. 2的軸肩處，當(dāng)翹形外圈1. 3從 引出線2. 3端的內(nèi)圈1. 4開始裝配時(shí)，由于繞組2. 1的引出線2. 3已穿過定子軸2. 2并繞到 定子軸2. 2外，因此先將引出線2. 3穿過所述分組裝配裝置的下支承座通孔Φ 并將所述 分組裝配裝置整體套在定子軸2. 2上，注意保持架1. 2所述的上端面應(yīng)相對(duì)內(nèi)圈1. 4外徑 的滾道斜錐度，通過所述滾道斜錐度并按壓所述分組裝配裝置即完成與內(nèi)圈1.4的裝配， 然后拆除上支承座4和下支承座5即完成引出線端端蓋軸承的裝配過程。當(dāng)翹形外圈1. 3從定子軸2. 2另一端與內(nèi)圈1. 4開始裝配時(shí)，先套上轉(zhuǎn)子環(huán)組件3 并將所述分組裝配裝置整體套在定子軸2. 2另一端上，注意保持架1. 2所述的上端面應(yīng)相 對(duì)內(nèi)圈1.4外徑的滾道斜錐度，通過所述滾道斜錐度并按壓所述分組裝配裝置即完成與內(nèi) 圈1. 4和轉(zhuǎn)子環(huán)組件3的裝配，然后拆除上支承座4和下支承座5即完成微型陀螺電機(jī)端 蓋軸承的全部裝配過程。需要說明的是，內(nèi)圈1. 4與定子軸2. 2為間隙配合，間隙配合控制在3 5 μ m，這 樣可以提高微型陀螺電機(jī)的裝配精度。同時(shí)，裝配保持架1. 2時(shí)要在保持架兜孔表面和鋼 球上涂抹適量的潤(rùn)滑油，油量稍多雖便于端蓋軸承的裝配，但會(huì)導(dǎo)致微型陀螺電機(jī)同步時(shí) 間增長(zhǎng)，并且由于鋼球和潤(rùn)滑油之間的剪切摩擦發(fā)熱，使得保持架易產(chǎn)生高溫變形，從而運(yùn) 轉(zhuǎn)極不穩(wěn)定，微型陀螺電機(jī)功耗偏大；油量較少雖然可使微型陀螺電機(jī)裝配性較好，但會(huì)加 大端蓋軸承的裝配難度，端蓋軸承裝配時(shí)易產(chǎn)生散套現(xiàn)象。由于微型陀螺電機(jī)具有不同的 規(guī)格型號(hào)，因此加油量也是不盡相同的，不再一一舉例，這只是技巧問題，只所以提出以供 引起警示即達(dá)目的，加油量的大小并不影響本發(fā)明的實(shí)施。本發(fā)明解決了微型陀螺電機(jī)在裝配端蓋軸承時(shí)易散套的問題，使一個(gè)微型陀螺電 機(jī)的裝配時(shí)間由原來的40多分鐘縮短到5分鐘左右，極大地提高了裝配效率，并且保證了 微型陀螺電機(jī)的裝配精度。
權(quán)利要求
一種微型陀螺電機(jī)端蓋軸承的簡(jiǎn)易裝配方法，其特征是該簡(jiǎn)易裝配方法是先制作上支承座(4)、下支承座(5)和錐度芯軸(6)，所述上支承座(4)由發(fā)蘭盤和小凸臺(tái)共同構(gòu)成，在所述發(fā)蘭盤和小凸臺(tái)的中心具有通孔Φd，該通孔Φd≤內(nèi)圈(1.4)的外徑，所述發(fā)蘭盤端的通孔Φd具有內(nèi)倒角，所述小凸臺(tái)的外徑小于翹形外圈(1.3)的內(nèi)徑，所述小凸臺(tái)的高度+保持架(1.2)的寬度等于內(nèi)圈(1.4)的寬度，上支承座(4)的最大外徑即所述發(fā)蘭盤的最大外徑和端蓋軸承(1)的最大外徑保持一致；所述下支承座(5)由發(fā)蘭盤和大凸臺(tái)共同構(gòu)成，在所述發(fā)蘭盤和大凸臺(tái)的中心具有通孔ΦD，該通孔ΦD內(nèi)配置錐度芯軸(6)，通孔ΦD等于內(nèi)圈(1.4)的內(nèi)徑，所述大凸臺(tái)的外徑等于上支承座(4)的通孔Φd或≤內(nèi)圈(1.4)的外徑，所述大凸臺(tái)的高度等于上支承座(4)的總厚度+保持架(1.2)的寬度，下支承座(5)的最大外徑即所述發(fā)蘭盤的最大外徑和端蓋軸承(1)的最大外徑同樣保持一致；所述錐度芯軸(6)的軸向錐度為1∶20，錐度芯軸(6)的高度大于下支承座(5)的總厚度，且錐度芯軸(6)的小端錐度具有外倒角；將上支承座(4)套在下支承座(5)的大凸臺(tái)上并保持一定的間距，所述一定的間距以保持架(1.2)兜孔單邊的最小寬度+鋼球(1.1)直徑為準(zhǔn)，所述一定的間距由數(shù)個(gè)墊塊來保證，并在下支承座(5)的通孔ΦD內(nèi)套上錐度芯軸(6)；將翹形外圈(1.3)的大平端面放在上支承座(4)的發(fā)蘭盤端面上，然后在翹形外圈(1.3)內(nèi)裝入保持架(1.2)，此時(shí)保持架(1.2)的兜孔和下支承座(5)的大凸臺(tái)基本處于同一平面，根據(jù)保持架(1.2)的兜孔數(shù)裝入相應(yīng)數(shù)目的鋼球(1.1)，鋼球(1.1)在錐度芯軸(6)的限位下不亂串，抽出數(shù)個(gè)墊塊，通過手工方式將裝有鋼球(1.1)的保持架(1.2)壓入翹形外圈(1.3)內(nèi)并使保持架(1.2)的上端面與翹形外圈(1.3)的上端面平齊，最后抽出錐度芯軸(6)即完成一個(gè)翹形外圈的分組裝配裝置，按此方法完成另一個(gè)翹形外圈的分組裝配裝置；在定子組件(2)的定子軸(2.2)兩端裝上內(nèi)圈(1.4)并使內(nèi)圈(1.4)緊靠定子軸(2.2)的軸肩處，注意內(nèi)圈(1.4)外徑的滾道斜錐度應(yīng)背離定子軸(2.2)的軸肩處，當(dāng)翹形外圈(1.3)從引出線(2.3)端的內(nèi)圈(1.4)開始裝配時(shí)，由于繞組(2.1)的引出線(2.3)已穿過定子軸(2.2)并繞到定子軸外，因此先將引出線(2.3)穿過所述分組裝配裝置的下支承座(5)通孔ΦD并將所述分組裝配裝置整體套在定子軸(2.2)上，注意保持架(1.2)所述的上端面應(yīng)相對(duì)內(nèi)圈(1.4)外徑的滾道斜錐度，通過所述滾道斜錐度并按壓所述分組裝配裝置即完成與內(nèi)圈(1.4)的裝配，然后拆除上支承座(4)和下支承座(5)即完成引出線端端蓋軸承(1)的裝配過程；當(dāng)翹形外圈(1.3)從定子軸(2.2)另一端與內(nèi)圈(1.4)開始裝配時(shí)，先套上轉(zhuǎn)子環(huán)組件(3)并將所述分組裝配裝置整體套在定子軸(2.2)另一端上，注意保持架(1.2)所述的上端面應(yīng)相對(duì)內(nèi)圈(1.4)外徑的滾道斜錐度，通過所述滾道斜錐度并按壓所述分組裝配裝置即完成與內(nèi)圈(1.4)和轉(zhuǎn)子環(huán)組件(3)的裝配，然后拆除上支承座(4)和下支承座(5)即完成微型陀螺電機(jī)端蓋軸承的全部裝配過程。
全文摘要
一種微型陀螺電機(jī)端蓋軸承的簡(jiǎn)易裝配方法是先制作上支承座(4)、下支承座(5)和錐度芯軸(6)，將翹形外圈(1.3)放在上支承座上并裝入保持架(1.2和鋼球(1.1)，抽出錐度芯軸即完成一個(gè)翹形外圈的分組裝配裝置；當(dāng)翹形外圈從引出線(2.3)端裝配時(shí)，將引出線穿過所述分組裝配裝置的通孔ΦD并將其整體套在定子軸(2.2)上，按壓所述分組裝配裝置即完成與內(nèi)圈(1.4)的裝配過程；當(dāng)翹形外圈從定子軸另一端裝配時(shí)，先套上轉(zhuǎn)子環(huán)組件(3)并將所述分組裝配裝置整體套在定子軸上，按壓所述分組裝配裝置即完成微型陀螺電機(jī)端蓋軸承的全部裝配過程。上支承座、下支承座和錐度芯軸具有導(dǎo)向定位作用，保證了裝配精度。
文檔編號(hào)H02K15/14GK101969253SQ20101029864
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月8日
發(fā)明者周詠, 孫北奇, 程俊景, 葛世東 申請(qǐng)人:洛陽軸研科技股份有限公司