CN103047385A - 一种滚珠式往复运动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滚珠式往复运动机构，包括壁体顶部设有一轴向走向的通槽的壳体、设在壳体两端的端盖、旋转圆柱、滑座组件、对滑座组件进行导向的一根直线导轨，所述直线导轨位于所述通槽的上方，所述旋转圆柱的转轴两端通过轴承定位在端盖上，旋转圆柱的圆周面上设置有首尾相接的槽轨，所述滑座组件上朝向旋转圆柱的一端设有定位滚珠的定位部，所述定位部与所述槽轨间设有滚珠。此方案通过一设在壳体的通槽上方的直线导轨来保证滑座组件能在一条直线上实现往复直线滑动，刚性好，结构更加简洁，滑块运行稳定性更好，同时摩擦阻力、占用空间同样较小，能耗也较低。

Description

一种滚珠式往复运动机构

技术领域

本发明涉及往复运动机构，特别是一种滚珠式往复运动机构。

背景技术

往复运动机构被广泛应用于压缩机、收卷机、收线机等装置上，其形式各异，其中典型的有如下多种形式：

一种是由曲柄、连杆和滑块等组成的曲柄连杆机构，其中连杆的一端铰接在曲柄上，其另一端安装在滑块上，动力系统驱使曲柄转动，进而通过连杆的摆动转化为滑块的往复运动；类似上述结构的现有设计，其存在诸多不足：如连杆与曲柄的连接处为滑动摩擦，不仅摩擦阻力大，能耗高，且磨损严重，影响机构的精度和使用寿命；又如连杆为摆动方式，摆动方式的速度难以操控，尤其是往复运动的频率及速度无法保障。

另一种是采用心形径向偏心凸轮实现往复运动，但由于凸轮的偏心存在严重的动平衡问题，导致机器开动时产生强烈振动、速度不易控制等问题，使生产的丝团出现废品，机器极易损坏，且磨损大，维修麻烦。

又如中国国家知识产权局在2004年5月12号公开的名称为“编织收卷机的往复机构”的发明专利，公开号为2615107，其采用设置有曲线形沟槽的轴向凸轮配合从动轮的形式，从动轮定位在活动机架上，可以看出，其活动机架部分结构复杂，体积大，造成负载也较大，增加了能耗。

又如中国国家知识产权局在2012年9月12号公开的名称为“滚珠式往复运动机构”的发明专利，公开号为202431867U，其包括旋转主体、导轨、固定架、滑块和滚珠，旋转主体为一圆柱体，其圆周面上设置有首尾相接的槽轨，所述槽轨与旋转主体轴向倾斜设置，导轨与旋转主体轴向平行设置，其两端分别安装固定架，所述滑块安装在导轨上，且滑块与旋转主体间隙配合，所述滚珠安装在滑块内，且滚珠落装在槽轨内。可以看出，此专利的结构相对现有的往复运动机构具有更好的稳定性，更低的能耗，占用更少的空间；其导轨的设置与前述公开的“编织收卷机的往复机构”专利相比，虽然减少了占用空间，但其结构同样还是相对复杂，零部件较多；同时由于体积的减小，势必其导杆的截面面积不能过大，这样也使得每一单独的导杆的刚性下降，如采用较少数量的导杆，则滑块运行的稳定性会受影响，如采用较多的导杆，则零部件会更多，包括导轨与滑块的配合等就需要更精密的加工精度，造成制作工艺难度的增加及成本的提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种滚珠式往复运动机构，其运行稳定性好、摩擦阻力小、结构更加简洁、占用空间小、能耗更低。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种滚珠式往复运动机构，其特征在于：包括壁体顶部设有一轴向走向的通槽的壳体、设在壳体两端的端盖、旋转圆柱、滑座组件、对滑座组件进行导向的一根直线导轨，所述直线导轨位于所述通槽的的上方，所述旋转圆柱的转轴两端通过轴承定位在端盖上，旋转圆柱的圆周面上设置有首尾相接的槽轨，所述滑座组件上朝向旋转圆柱的一端设有定位滚珠的定位部，所述定位部与所述槽轨间设有滚珠。此方案通过一设在壳体的通槽上方的直线导轨来保证滑座组件能在一条直线上实现往复直线滑动，刚性好，结构更加简洁，滑块运行稳定性更好，同时摩擦阻力、占用空间同样较小，能耗也较低。

一种优选，所述槽轨在旋转圆柱的侧面展开面上呈V字形。

一种优选，所述滑座组件包括与直线导轨滚动或滑动配合的滑座，与滑座连接的连接块，所述定位部安装在连接块上。

一种优选，所述滑座上设有燕尾形导向槽，所述直线导轨上设有对应的燕尾形状的导轨部。

一种改进的结构，所述燕尾形导向槽的口部设有外张的斜面，所述导轨部根部设有对应的导轨斜面与之配合。使滑块运行更加平稳。

一种优选，所述定位部包括限位柱及调整柱，所述限位柱面向旋转圆柱一端的端面上设有定位滚珠的凹槽，所述连接块上设有通孔，所述限位柱穿装在通孔前端，所述调整柱螺纹旋接在通孔后端用以调整限位柱的伸进量。

改进的，所述通孔为台阶孔，限位柱安装在台阶孔的小孔部，调整柱安装在台阶孔的大孔部。

改进的，所述限位柱的内端通过至少一个转接轴承转动连接在调整柱的前端，从而使限位柱能够绕其轴心转动，这样能使滚珠的运动更加稳定顺畅，特别是在槽轨的回转处。此设计的优点在于更利于限位柱与通孔的配合。

一种优选，还包括用于驱动旋转圆柱转动的动力机构。

本发明滚珠式往复运动机构采用设置在壳体的通槽上方的刚性更强的一根直线导轨对滑块组件进行导向，保证滑座组件运行更加稳定，摩擦阻力小、结构更加简洁、占用空间小、能耗更低。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1为本发明滚珠式往复运动机构的结构示意图；

图2为旋转圆柱侧面的展开图；

图3为图1中A-A处剖视结构示意图。

具体实施方式

如图1至图3，为本发明滚珠式往复运动机构实施例，该滚珠式往复运动机构包括壁体顶部设有一轴向走向的通槽11的壳体1、设在壳体两端的端盖2、旋转圆柱3、滑座组件、对滑座组件进行导向的一根直线导轨4、用于驱动旋转圆柱转动的动力机构5，所述壳体1为圆管状（如图3），通槽11即开设在壳体1顶部，所述直线导轨4位于所述通槽11的的上方，直线导轨优选为滚动直线导轨，一般直接安装在机架上即可。所述旋转圆柱3的转轴31两端通过轴承32定位在端盖2上，旋转圆柱3的圆周面上设置有首尾相接的槽轨33，所述槽轨33在旋转圆柱的侧面展开面上呈V字形（如图2），所述滑座组件上朝向旋转圆柱3的一端设有定位滚珠的定位部，所述定位部与所述槽轨间设有滚珠6。本实施例中所述滑座组件包括与直线导轨4配合的滑座71，与滑座71连接的连接块72，所述定位部安装在连接块72上，所述滑座71上设有燕尾形导向槽711，所述直线导轨4上设有对应的燕尾形状的导轨部41，所述燕尾形导向槽711的口部设有外张的斜面712，所述导轨部4根部设有对应的导轨斜面42与之配合。所述定位部包括限位柱81及调整柱82，所述限位柱81面向旋转圆柱3一端的端面上设有定位滚珠的凹槽，所述连接块72上设有通孔721，所述限位柱81穿装在通孔721前端，所述调整柱82螺纹旋接在通孔721后端用以调整限位柱81的伸进量。如图中所示，所述通孔为台阶孔，限位柱安装在所述台阶孔的小孔部，调整柱安装在台阶孔的大孔部，所述限位柱81的内端通过至少一个转接轴承83转动连接在调整柱82的前端，从而使限位柱81能够绕其轴心转动，这样能使滚珠的运动更加稳定顺畅，特别是在槽轨的回转处。

Claims (9)

1.一种滚珠式往复运动机构，其特征在于：包括壁体顶部设有一轴向走向的通槽（11）的壳体（1）、设在壳体两端的端盖（2）、旋转圆柱（3）、滑座组件、对滑座组件进行导向的一根直线导轨（4），所述直线导轨位于所述通槽的的上方，所述旋转圆柱（3）的转轴（31）两端通过轴承（32）定位在端盖（2）上，旋转圆柱的圆周面上设置有首尾相接的槽轨（33），所述滑座组件上朝向旋转圆柱的一端设有定位滚珠的定位部，所述定位部与所述槽轨间设有滚珠（6）。

2.如权利要求1所述的滚珠式往复运动机构，其特征在于：所述槽轨在旋转圆柱的侧面展开面上呈V字形。

3.如权利要求1所述的滚珠式往复运动机构，其特征在于：所述滑座组件包括与直线导轨滚动或滑动配合的滑座（71），与滑座连接的连接块（72），所述定位部安装在连接块（72）上。

4.如权利要求3所述的滚珠式往复运动机构，其特征在于：所述滑座（71）上设有燕尾形导向槽（711），所述直线导轨（4）上设有对应的燕尾形状的导轨部（41）。

5.如权利要求4所述的滚珠式往复运动机构，其特征在于：所述燕尾形导向槽的口部设有外张的斜面（712），所述导轨部（41）根部设有对应的导轨斜面（42）与之配合。

6.如权利要求1所述的滚珠式往复运动机构，其特征在于：所述定位部包括限位柱（81）及调整柱（82），所述限位柱（81）面向旋转圆柱一端的端面上设有定位滚珠（6）的凹槽，所述连接块（72）上设有通孔（721），所述限位柱（81）穿装在通孔前端，所述调整柱（82）螺纹旋接在通孔后端用以调整限位柱的伸进量。

7.如权利要求6所述的滚珠式往复运动机构，其特征在于：所述通孔为台阶孔，限位柱安装在台阶孔的小孔部，调整柱安装在台阶孔的大孔部。

8.如权利要求6所述的滚珠式往复运动机构，其特征在于：所述限位柱的内端通过至少一个转接轴承（83）转动连接在调整柱的前端。

9.如权利要求1或2所述的滚珠式往复运动机构，其特征在于：还包括用于驱动旋转圆柱转动的动力机构。

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