CN103363052B - 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，它包括旋转主体、导轨、固定架、滑块和滚珠,所述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；所述导轨与旋转主体轴向平行设置，其两端部分别安装有固定架，用于固定导轨；所述滑块安装在导轨上，且滑块与旋转主体为间隙配合；所述滚珠安装在滑块内，且滚珠落装在槽轨内，驱使滑块沿导轨轴向往复运动；本发明将机构中的滑动摩擦改为滚动摩擦，摩擦阻力小，耗能低，精度高，使用寿命长，且能够有准确的控制往复运动的速度。

Description

滚珠式往复运动机构

技术领域

本发明涉及往复运动机构，特别是涉及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，其中最典型的是由曲柄、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，具有许多不足：如连杆与曲柄的连接处为滑动摩擦，不仅摩擦阻力大，耗能多，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。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种滚珠式往复运动机构。本发明将机构中的滑动摩擦改为滚动摩擦，摩擦阻力小，耗能低，精度高，使用寿命长，且能够有准确的控制往复运动的速度。

为了达到上述目的，本发明所提供的技术方案是：一种滚珠式往复运动机构，它包括旋转主体、导轨、固定架、滑块和滚珠，所述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；所述导轨与旋转主体轴向平行设置，其两端部分别安装有固定架，用于固定导轨；所述滑块安装在导轨上，且滑块与旋转主体为间隙配合；所述滚珠安装在滑块内，且滚珠落装在槽轨内，驱使滑块沿导轨轴向往复运动。

进一步的，所述滑块内安装有限位柱，所述限位柱的一端设置有凹槽，其另一端通过轴承插装在滑块内，凹槽内装置有滚珠。

进一步的，所述滑块邻近旋转主体一端的面设置为弧面。

进一步的，所述导轨为两根，平行设置。

进一步的，所述导轨为两根以上，平行设置。

进一步的，它还包括动力系统和变速机构，所述动力系统通过变速机构驱动旋转主体转动。

采用上述技术方案，本发明的技术效果有：本发明设计的滚珠式结构，将滑动摩擦改为滚动摩擦，磨损降低，精度高，使用寿命长；本发明利用滚珠的滚动替换了连杆的摆动，能够更精准的调控往复运动的速度；本发明通过对槽轨的路径的不同设计，能够实现对往复运动匀速、加速、减速等状态进行调整，以适用于不同的工艺。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的滑块和滚珠放大示意图；

图3为本发明的旋转主体圆柱面展开示意图；

图4为本发明的实施例示意图；

其中：1、旋转主体，11、槽轨，2、导轨，3、固定架，4、滑块，41、连接件，42、锁紧装置，5、滚珠，6、限位柱，61、凹槽，7、轴承，8、动力系统，9、变速机构，101、卷线轮，102、线。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，一种滚珠式往复运动机构，它包括旋转主体1、导轨2、固定架3、滑块4和滚珠5，旋转主体1为圆柱形，其圆周面上设置有围绕旋转主体1一周、且首尾相接的槽轨11，槽轨11与旋转主体1的轴向倾斜设置，即槽轨11的周长大于旋转主体1径向截面的圆周长；导轨2与旋转主体1的轴向平行设置，其两端部分别安装有固定架3，用于固定导轨2，导轨2可以依据需求设计为一根或者一根以上，且导轨2之间为平行排布；在导轨2上安装有滑块4，滑块4与旋转主体1为间隙配合；在槽轨11内设有滚珠5，且滚珠5卡装在滑块4上，即滚珠5位于旋转主体1与滑块4之间，且，滚珠5与槽轨11之间为滚动摩擦；动力系统8通过变速机构9安装在旋转主体1的一端，驱动旋转主体1绕其轴心转动，驱使滚珠5在槽轨11内滚动，由于滚珠5与滑块4卡装在一起，二者保持同步移动，而滑块4被限定于导轨2上，因此滚珠5与滑块4的径向（即图1的上、下方向）运动受限，只能沿导轨2的轴向（即图1的左、右方向）进行往复运动。

如图2所示，滑块4的结构可以具体设计为：在滑块4内安装有限位柱6，限位柱6的一端设置有凹槽61，用于扣装在滚珠5上，其另一端通过轴承7插装在滑块4内，以使限位柱6能够绕其轴心转动，且滑块4的一端面（即插装有限位柱6的一端），设置为内凹的弧面，且弧面与旋转主体1的圆柱面之间为间隙配合；还可以进一步设计为：将滑块4的一端设计为内凹的弧面，且弧面与旋转主体1的圆柱面之间为间隙配合，同时在滑块4上设置一通孔，在通孔内安装有连接件41，从弧面一端向通孔内插装上述的限位柱6，且限位柱6的一端部通过轴承安装在连接件41上，限位柱6的另一端部（即设有凹槽61的端部）位于位于滑块4的弧面上，在通孔的另一端安装有锁紧装置42，用于锁紧、固定连接件41。当滚珠5在槽轨11内滚动时，滚珠5与槽轨11之间为滚动摩擦，而限位柱6能够随着滚珠5的运动而饶其轴心自转，其自转能够使得滚珠5的运动相协调，使其运动更稳定、可控，其能够抵消一定的摩擦阻力，且由于滑块4由槽轨11所固定，滑块4与旋转主体1之间为间隙配合，即限位柱6与滚珠5之间也是间隙配合，二者之间在不运动时没有任何接触和压力，这样的设计进一步的降低了二者之间的摩擦阻力。

如图3所示，为旋转主体1的圆柱面展开图，沿图示路径的槽轨运行，即可实现滑块的匀速往复运动，同时，本发明通过对槽轨11的路径改变，可以调整往复运动为加速或减速往复运动。

如图4所示为一应用实施例，本发明可以广泛应用于塑料偏丝收卷机、塑料圆丝收卷机中或纺织机械收线机等设备中，本实施例为一卷线设备，即上部的卷线轮101通过自转，对线102进行收卷，同时，动力系统8通过变速机构9驱使旋转主体1绕其轴心转动，使得滚珠5在槽轨11内滚动，其上下运动被滑块4所限定，只能够连同滑块4一起在导轨2上左右往复运动（即沿导轨的轴向往复运动），由于滑块4的往复运动，使得线102能够均衡的绕卷在卷线轮101上，并且依据对卷线工艺的不同要求，可以通过对槽轨11路径的改变而调整滑块4的往复运动幅度、频率和速度。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种滚珠式往复运动机构，其特征在于：它包括旋转主体（1）、导轨（2）、固定架（3）、滑块（4）和滚珠（5），

所述旋转主体（1）为一圆柱体，其圆周面上设置有首尾相接的槽轨（11），所述槽轨（11）与旋转主体（1）轴向倾斜设置；

所述导轨（2）与旋转主体（1）轴向平行设置，其两端部分别安装有固定架（3），用于固定导轨（2）；

所述滑块（4）安装在导轨（2）上，且滑块（4）邻近旋转主体（1）一端的面设置为内凹的弧面，弧面与旋转主体（1）的圆柱面之间为间隙配合，滑块（4）上设置一通孔，通孔内安装有连接件（41），从滑块（4）弧面一端向通孔内插装限位柱（6），且限位柱（6）的一端部通过轴承安装在连接件（41）上，限位柱（6）的另一端部位于滑块（4）的弧面上，在通孔的另一端安装有锁紧装置（42），用于锁紧、固定连接件（41）；

所述滚珠（5）安装在滑块（4）内，且滚珠（5）落装在槽轨（11）内，驱使滑块（4）沿导轨（2）轴向往复运动。

2.根据权利要求1所述的滚珠式往复运动机构，其特征在于：所述导轨（2）为两根，平行设置。

3.根据权利要求1所述的滚珠式往复运动机构，其特征在于：所述导轨（2）为两根以上，平行设置。

4.根据权利要求1、2、3任一权利要求所述的滚珠式往复运动机构，其特征在于：它还包括动力系统（8）和变速机构（9），所述动力系统（8）通过变速机构（9）驱动旋转主体（1）转动。