CN100485205C - 直线导轨 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直线导轨，包括导轨和滑块，滑块可滑动的固定在导轨上，所述导轨包括导轨主体和圆柱型导向轨道；所述导轨主体的两侧以轨道主体中心线为对称轴设有圆弧型轨道槽，所述圆柱型导向轨道镶嵌在导轨主体两侧的轨道槽内。所述滑块内设有钢球以及钢球滚动通道，通过钢球与圆柱型导向轨道相配合将滑块可滑动的固定在导轨上。本发明具有传动效率高，导轨寿命高等优点，可广泛应有于各种精密数控机床以及机械制造行业。
Description
技术领域
本发明涉及一种轴承，具体地说，是一种可以实现精确直线运动的直线导轨。
背景技术
直线导轨在各种精密数控机床，以及机械制造行业具有广泛的应用，其性能的优劣直接决定了有关数控机床的精度，以及使用效果。
传统的直线导轨大都包括导轨、滑块，滑块内设置有滑轮，滑块可滑动的固定在导轨上，滑块内设有滑轮，滑块通过滑轮的运动实现在导轨上滑动，由于采用滑轮作为滑动介质的直线导轨结构简单、生产成本低、更换方便。但是它的缺点同样是不容忽视的，主要缺点是：摩擦阻力大，磨损快，动、静摩擦系数差别大，低速时易产生爬行现象。间隙较难保证，间隙太大影响旋转精度，间隙太小摩擦力较大，造成机械效率较低；因此采用滑轮作为滑动介质的直线导轨的使用寿命低、运动精度低。
因此设计一种既能保证直线运动的精度高、导轨寿命长、而且加工方便的、生产成本低的直线导轨成为本领域技术人员迫切需要解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种直线导轨，以克服现有的直线导轨摩擦系数大、导轨寿命低等缺点。
本发明解决技术问题的技术方案如下：
一种直线导轨，包括导轨和滑块，滑块可滑动的固定在导轨上，其特征在于：
所述导轨包括导轨主体和圆柱型导向轨道；
所述导轨主体的两侧以轨道主体中心线为对称轴设有圆弧型轨道槽，所述圆柱型导向轨道镶嵌在导轨主体两侧的轨道槽内。
所述滑块包括滑块主体和轴承。
所述滑块主体为门型，所述主体的两侧门框内侧对称设有凹槽。
所述轴承包括轴承主体、钢球和端盖，所述轴承主体固定设置在滑块主体的门框的凹槽内，所述轴承主体的内部与导轨主体纵轴平行的方向设置有圆柱型钢球内滚道，轴承侧面设有与内滚道平行的圆弧型外滚道；所述端盖固定设置在轴承主体的两端端部，所述端盖内设有连接内外滚道的连接通道；钢球可滚动的设置在外滚道、内内滚道内，通过钢球与圆柱型导向轨道相配合将滑块可滑动的固定在导轨上。
本发明与现有技术相比有益效果如下：
1.采用钢球代替滑轮作为滑动介质，当导轨与滑块作相对运动时，钢球沿着导轨上的经过淬硬和精密磨削加工而成的钢球滚道内滚动，随着滑块的滑动，钢球就周而复始地进行滚动运动。钢球使滑块与导轨之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，大大降低二者之间的运动摩擦阻力，从而获得：动、静摩擦力之差很小，随动性极好，即驱动信号与机械动作滞后的时间间隔极短，有益于提高数控系统的响应速度和灵敏度；钢球的寿命长，相应的直线导轨的使用寿命增长。
2.本发明采用圆柱型导向轨道，轨道嵌入轨道主体，制造时只要保证圆柱型导向轨道的加工精度，而对轨道主体的加工精度要求不高，从而降低了制造成本。
3.本发明轴承部分与滑块主体分体，一方面加工、安装方便，而且拆卸方便，便于对直线导轨的日常维护。
附图说明
图1是本发明正视剖面结构示意图；
图2是本发明轴承主体及轴承端盖组装侧视图；
图3是本发明轴承主体正视图；
图4是本发明轴承端盖正视图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明。
参见图1，本发明直线导轨，包括导轨和滑块，滑块可滑动的固定在导轨上，所述导轨包括导轨主体1和圆柱型导向轨道5；所述导轨主体1的两侧以轨道主体中心线为对称轴设有圆弧型轨道槽，所述圆柱型导向轨道5镶嵌在导轨主体两侧的轨道槽内。
所述滑块包括滑块主体2和轴承。
所述滑块主体2为门型，所述滑块主体的两侧门框内侧对称设有凹槽
参见图1、图2、图3，所述轴承包括轴承主体3、钢球7、端盖9，所述端盖9固定设置在轴承主体3的两端端部，所述轴承主体3固定设置在滑块主体的门框的凹槽内，所述轴承主体的内部设置有圆柱型钢球内滚道4，轴承侧面设有圆弧型外滚道8；所述外滚道8与内滚道4形成连续的钢球滚动通道，所述钢球7可滚动的设置在外滚道8、内内滚道4内，通过钢球7与圆柱型导向轨道5相配合将滑块可滑动的固定在导轨上。
为更好的实施本发明，可以在每个轴承主体上设置2条外滚道与2条内滚道，也就是说钢球(7)沿着四条滚道滚动，滑块活动过程中，轨道两侧的钢球(7)与导向轨道(5)有两个接触点，从而增加了直线导轨的稳定性。
还可以在端盖9与滑块主体之间设置密封圈，增加整个轴承系统的密封性，可有效地防止灰尘等杂质进入滚道内部。
为了增加滑块沿导轨的运动的稳定性以及加工方便，参见图4，还可以在端盖9内设有连接内外滚道的连接通道10；在轴承主体上钢球外滚道9的两边设置支架，支架包括上支架11、下支架6，上支架11固定在滑块主体2的上框内侧，下支架6固定在轴承主体3上，上下支架与外滚道相接触处形成圆弧保护边，支架与轴承主体上的圆弧型外滚道8共同构成半开放的钢球滚道，相应的外滚道8可以加工成半圆型或小于半圆形，由于保护边的存在使得钢球与外滚道接触面大于半圆，可以防止钢球从外滚道脱落，有利于滑块运动的稳定性。
当然还可以在本发明直线导轨上增加调整机构以满足微调的需要，例如可以在滑块主体的两侧门框外侧开设腰型槽，通过紧固螺丝固定轴承，相应的扩大滑块主体两侧门框内侧凹槽的宽度，这样就可以根据需要调整轴承与导向轨道的接触面高度，使两条钢球带恰巧位于导向轨道平行底面的最大直径的两侧对称位置，适应不同高度的导向轨道，从而获得更高的机械效率，同样通过调整紧固螺丝的伸入距离还可以调整钢球与轨道的横向距离。调整机构的形式有多种多样，但是都属于本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种直线导轨，包括导轨和滑块，滑块可滑动的固定在导轨上，其特征在于：
所述导轨包括导轨主体(1)和圆柱型导向轨道(5)；
所述导轨主体(1)的两侧以轨道主体中心线为对称轴设有圆弧型轨道槽，所述圆柱型导向轨道(5)镶嵌在导轨主体两侧的轨道槽内；所述滑块包括滑块主体(2)和轴承；
所述滑块主体(2)为门型，所述滑块主体的两侧门框内侧设有凹槽；
所述轴承包括轴承主体(3)、钢球(7)和端盖(9)，所述端盖(9)固定设置在轴承主体(3)的两端端部；所述轴承主体(3)固定设置在滑块主体的门框的凹槽内，所述轴承主体的内部设置有圆柱型钢球内滚道(4)，轴承侧面设有圆弧型外滚道(8)；所述外滚道(8)与内滚道(4)通过两端端盖(9)形成连续的钢球滚动通道，所述端盖(9)内设有连接内滚道(4)和外滚道(8)的连接通道(10)，所述钢球(7)可滚动的设置在外滚道(8)、内内滚道(4)内，通过钢球(7)与圆柱型导向轨道(5)相配合将滑块可滑动的固定在导轨上。
2.根据权利要求1所述的直线导轨，其特征在于，所述轴承主体内的钢球内滚道(4)与外滚道(8)各有2条。
3.根据权利要求2所述的直线导轨，其特征在于，所述的端盖(9)与轴承主体(3)之间设有密封圈。
4.根据权利要求1、2或3所述的直线导轨，其特征在于，还包括支架，所述支架包括上支架(11)、下支架(6)，上支架(11)固定在滑块主体(2)的上框内侧，下支架(6)固定在轴承主体(3)上，所述支架与轴承主体上的圆弧型外滚道(8)共同构成半开放的钢球滚道。
5.根据权利要求4所述的直线导轨，其特征在于，还包括固定设置在滑块主体上的轴承间隙调整机构。
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