CN104295602A - 一种用于航天的直线运动滚子轴承 - Google Patents

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Abstract

一种用于航天的直线运动滚子轴承，涉及一种滚子轴承，包括外套（1）、导轴（2）、圆柱滚子（3）、挡圈（4）和螺钉（5），在外套的内部设有导轴，所述的圆柱滚子设置在外套与导轴之间，在外套的内径上均布设有多道轴向“V形”沟槽，每道沟槽均由两条互相垂直的外滚道A（1.1）和外滚道B（1.2）组成，在导轴外径上设置的每道槽沟均由两条互相垂直的内滚道A（2.1）和内滚道B（2.2）组成，在靠近导轴两端的卡槽（2.3）内分别设有由螺钉固定连接的挡圈，在两个挡圈之间的多道沟槽内均设有多个圆柱滚子，在每道沟槽内相邻的圆柱滚子为90°交错排列设置；本发明在直线运动时既承受扭矩载荷的同时还承受径向载荷，提高了轴承的承载能力和支承刚度。

Description

一种用于航天的直线运动滚子轴承
【技术领域】
    本发明涉及一种滚子轴承，具体地说本发明涉及一种用于航天的直线运动滚子轴承。
【背景技术】
公知的，在某些航天设备上用于传动的直线运动轴承，要求具有较高的承扭和承受径向载荷的能力，较低轴向往复运动摩擦阻力等，且对产品的精度、重量、寿命可靠性等均有严格要求。通常直线运动轴承分为直线运动球轴承和直线运动滚子轴承，一般用于实现外套和导轴之间沿轴向的直线运动，主要承受径向载荷，而球花键型直线运动球轴承可以承受扭矩载荷和径向载荷的联合载荷，但球花键型直线运动球轴承滚动体为钢球，钢球与滚道之间为点接触，接触区小，局部接触应力大，容易产生局部接触区域由高接触应力引起的剥落、磨损或较大的塑性变形，导致球花键型直线运动球轴承承载能力不高，不能满足既要实现直线运动又对承受扭矩和承载能力的要求很高的工程应用领域。
【发明内容】
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种用于航天的直线运动滚子轴承，实现了滚子轴承在直线运动时既承受扭矩载荷的同时还承受径向载荷目的，且提高了轴承的承载能力和支承刚度。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于航天的直线运动滚子轴承，包括外套、导轴、圆柱滚子、挡圈和螺钉，在外套的内部设有导轴，所述的圆柱滚子设置在外套与导轴之间，在外套的内径上均布设有多道轴向“V形”沟槽，每道沟槽均由两条互相垂直的外滚道A和外滚道B组成，在导轴的外径上设有与外套相同数量的轴向沟槽，所述导轴外径上设置的每道槽沟均由两条互相垂直的内滚道A和内滚道B组成，在靠近导轴两端的卡槽内分别设有由螺钉固定连接的挡圈，在两个挡圈之间的多道沟槽内均设有多个圆柱滚子，在每道沟槽内相邻的圆柱滚子为90°交错排列设置。
所述的用于航天的直线运动滚子轴承，所述圆柱滚子的直径大于长度，圆柱滚子的母线与滚道形成线接触。
所述的用于航天的直线运动滚子轴承，所述的挡圈为梅花形结构，所述挡圈外缘上的凸出块分别与沟槽的方向相重合，在导轴两端的端面及挡圈的两侧面之间均设有螺钉孔，螺钉穿过导轴端面的螺钉孔和挡圈的螺钉孔将挡圈固定在导轴的卡槽内。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下优越性：
1、通过在外套1的内径以及导轴2的外径上设置相对应的“V形”沟槽，且滚动体为圆柱滚子，圆柱滚子与滚道为线接触，大大提高了轴承的承载能力和支承刚度，由于相邻的圆柱滚子在“V形”沟槽内为互成90°交错排列，不但可以承受两个方向的扭矩载荷，同时还可以承受径向载荷。
2、本发明所述的圆柱滚子的直径大于滚子的长度，可以保证轴承的载荷始终由圆柱滚子的母线来接触承担，滚子端面与滚道不承载。
3、通过在导轴2两端卡槽2.3内装入挡圈4，不但实现了圆柱滚子的轴向限位，防止滚子脱出滚道，且螺钉5对挡圈4的定位可以防止挡圈4的周向转动，避免了挡圈4与外滚道接触而产生摩擦。
【说明书附图】
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明圆柱滚子的装配示意图；
图3为本发明外套的结构示意图；
图4是本发明导轴的结构示意图；
图5是本发明挡圈的结构示意图；
在图中：1、外套；1.1、外滚道A；1.2、外滚道B；2、导轴；2.1、内滚道A；2.2、内滚道B；2.3、卡槽；3、圆柱滚子；4、挡圈；4.1、凸出块；5、螺钉。 
【具体实施方式】
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例；
结合附图1-2所述的用于航天的直线运动滚子轴承，包括外套1、导轴2、圆柱滚子3、挡圈4和螺钉5，在外套1的内部设有导轴2，所述的圆柱滚子3设置在外套1与导轴2之间，在外套1的内径上均布设有多道轴向“V形”沟槽，每道沟槽均由两条互相垂直的外滚道A1.1和外滚道B1.2组成，在导轴2的外径上设有与外套1相同数量的轴向沟槽，所述导轴2外径上设置的每道槽沟均由两条互相垂直的内滚道A2.1和内滚道B2.2组成，在靠近导轴2两端的卡槽2.3内分别设有由螺钉5固定连接的挡圈4，在两个挡圈4之间的多道沟槽内均设有多个圆柱滚子3，在每道沟槽内相邻的圆柱滚子3为90°交错排列设置。
所述的用于航天的直线运动滚子轴承，所述圆柱滚子3的直径大于长度，圆柱滚子3的母线与滚道形成线接触。
所述的用于航天的直线运动滚子轴承，所述的挡圈4为梅花形结构，所述挡圈4外缘上的凸出块4.1分别与沟槽的方向相重合，在导轴2两端的端面及挡圈4的两侧面之间均设有螺钉孔，螺钉5穿过导轴2端面的螺钉孔和挡圈4的螺钉孔将挡圈4固定在导轴2的卡槽2.3内。
实施本发明所述的用于航天的直线运动滚子轴承，在外套1的内径上均布设有多道轴向“V形”沟槽，每道沟槽均由两条互相垂直的外滚道A1.1和外滚道B1.2组成，在导轴2的外径上设有与外套1相同数量的轴向沟槽，所述导轴2外径上设置的每道槽沟均由两条互相垂直的内滚道2.1和内滚道2.2组成，由装入导轴2两端沟槽内的挡圈4限制圆柱滚子3的轴向位置，保证轴承运动过程中滚子不脱出滚道，在安装挡圈4时，通过将挡圈4开口的两端错开，以便将挡圈4卡在卡槽4.1内，由螺钉5将挡圈4固定在靠近导轴2两端的卡槽4.1内，防止挡圈4周向转动而导致挡圈4的与外滚道接触，产生摩擦；在外套1内径上的沟槽与导轴2的外径上的沟槽之间设有多个圆柱滚子3，每道沟槽内相邻的圆柱滚子3为90°交错排列设置，圆柱滚子3与滚道形成交错的线接触副，即某一组圆柱滚子3与外滚道B1.2、内滚道A2.1形成一对接触副，承受一个方向的扭矩载荷，与之相邻的一组圆柱滚子3与内滚道B2.2、外滚道A1.1形成另一对接触副，承受另一个方向的扭矩载荷；当轴承承受顺时针方向的扭矩载荷时，与内滚道A2.1、外滚道B1.2形成线接触副的圆柱滚子承受载荷，当轴承承受逆时针方向的扭矩载荷时，与内滚道B2.2、外滚道A1.1形成线接触副的圆柱滚子承受载荷，当轴承承受径向载荷时，圆柱滚子与内滚道A2.1、外滚道B1. 2、内滚道B2.2、外滚道A1.1都形成线接触副，所用的圆柱滚子3都承受载荷，因此，所述直线运动滚子轴承可以承受两个方向的扭矩载荷和径向载荷，同时，圆柱滚子3与滚道之间的线接触使轴承的承载能力和支承刚度大大提高；圆柱滚子3的直径大于长度，可以保证轴承的载荷始终由圆柱滚子3的母线来接触承担，滚子端面与滚道不承载，所述直线运动滚子轴承结构简单、紧凑，轴承的承载能力和刚度远远大于直线运动球轴承。
本发明未详述部分为现有技术。
为了公开本发明的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (3)

1.一种用于航天的直线运动滚子轴承，包括外套（1）、导轴（2）、圆柱滚子（3）、挡圈（4）和螺钉（5），其特征是：在外套（1）的内部设有导轴（2），所述的圆柱滚子（3）设置在外套（1）与导轴（2）之间，在外套（1）的内径上均布设有多道轴向“V形”沟槽，每道沟槽均由两条互相垂直的外滚道A（1.1）和外滚道B（1.2）组成，在导轴（2）的外径上设有与外套（1）相同数量的轴向沟槽，所述导轴（2）外径上设置的每道槽沟均由两条互相垂直的内滚道A（2.1）和内滚道B（2.2）组成，在靠近导轴（2）两端的卡槽（2.3）内分别设有由螺钉（5）固定连接的挡圈（4），在两个挡圈（4）之间的多道沟槽内均设有多个圆柱滚子（3），在每道沟槽内相邻的圆柱滚子（3）为90°交错排列设置。
2.根据权利要求1所述的用于航天的直线运动滚子轴承，其特征是：所述圆柱滚子（3）的直径大于长度，圆柱滚子（3）的母线与滚道形成线接触。
3.根据权利要求1所述的用于航天的直线运动滚子轴承，其特征是：所述的挡圈（4）为梅花形结构，所述挡圈（4）外缘上的凸出块（4.1）分别与沟槽的方向相重合，在导轴（2）两端的端面及挡圈（4）的两侧面之间均设有螺钉孔，螺钉（5）穿过导轴（2）端面的螺钉孔和挡圈（4）的螺钉孔将挡圈（4）固定在导轴（2）的卡槽（2.3）内。
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