CN105952794A - 直线运动轴承 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种直线运动轴承。所述直线运动轴承包括圆筒状结构的外圈、分别位于所述外圈两端的挡圈、位于所述外圈内且与所述外圈活动连接的保持架及设置于所述保持架内的滚珠，所述外圈包括分别开设于其内侧两端的环型凹槽，所述挡圈分别卡设于所述环型凹槽内，所述保持架为环形带状结构，所述保持架包括沿所述外圈的轴线方向平行间隔设置的多个兜孔组，每一所述兜孔组包括多个间隔设置且共同围成一圈的兜孔，所述滚珠设置于所述兜孔中，相邻两个所述兜孔组的兜孔交错设置。与相关技术相比，本发明提供的直线运动轴承具有磨损小、使用寿命长、运动精度高、承载能力强且稳定性好的优点。

Description

直线运动轴承

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，尤其涉及一种直线运动轴承。

背景技术

轴承是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。直线运动轴承是一种能够实现直线运动的轴承，主要用于直线行程与圆柱轴配合使用。由于滚珠与轴承外套点接触，滚珠以最小的摩擦阻力滚动，具有摩擦小，且稳定性高，不随轴承速度而变化，能获得灵敏度高、精度高的平稳直线运动。因此，被广泛应用于精密机床、纺织机械、食品包装机械、印刷机械等工业机械的滑动部件。

相关技术中，直线运动轴承通常包括外圈、保持架及滚珠，保持架上开有多个沿其轴向布置的长方形滚动槽，每个所述滚动槽内设置多个滚珠，直线运动轴承套设与运动轴体上，滚珠在保持架的保持下在外圈与运动轴体之间滚动，实现运动轴体的往复运动。但是，这种直线运动轴承由于滚珠在滚动槽中排列紧密，滚珠之间存在相互作用力，使滚珠运动时承受的摩擦力大，容易磨损且运动噪音大，导致直线运动轴承的使用寿命缩短、运动精度低和承载能力差；当其中一个滚珠停止运动时，将导致同一长方形滚动槽内的其他滚珠无法滚动，从而使直线运动轴承无法工作，影响直线运动轴承的稳定性。

因此，有必要提供一种新的直线运动轴承解决上述问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种磨损小、使用寿命长、运动精度高、承载能力强且稳定性好的直线运动轴承。

本发明提供一种直线运动轴承，包括圆筒状结构的外圈、分别位于所述外圈两端的挡圈、位于所述外圈内且与所述外圈活动连接的保持架及设置于所述保持架内的滚珠，所述外圈包括分别开设于其内侧两端的环型凹槽，所述挡圈分别卡设于所述环型凹槽内，所述保持架为环形带状结构，所述保持架包括沿所述外圈的轴线方向平行间隔设置的多个兜孔组，每一所述兜孔组包括多个间隔设置且共同围成一圈的兜孔，所述滚珠设置于所述兜孔中，相邻两个所述兜孔组的兜孔交错设置。

优选的，所述兜孔包括沿所述外圈的径向方向延伸的第一兜孔部和由所述第一兜孔部延伸的第二兜孔部，所述第一兜孔部为圆柱筒状，所述第二兜孔部为圆锥筒状，所述第二兜孔部的横截面面积由其靠近所述第一兜孔部的一端向其另一端逐渐减小，所述滚珠同时位于所述第一兜孔部和所述第二兜孔部内。

优选的，所述第二兜孔部的圆锥角为70°～80°。

优选的，所述滚珠完全抵接所述第二兜孔部时，所述滚珠靠近所述外圈的一端完全位于所述第一兜孔部内且与所述第一兜孔部靠近所述外圈的一端相距0.1mm～0.2mm。

优选的，所述兜孔组为3组，每一所述兜孔组包括沿所述保持架的圆周方向上均匀分布的18个所述兜孔。

优选的，所述保持架为铝制保持架或合成树脂保持架。

优选的，所述直线运动轴承还包括套设于所述外圈一端的法兰盘。

优选的，所述法兰盘包括沿其径向均匀开设的多个安装孔。

优选的，所述安装孔为4个。

与相关技术相比，本发明的直线运动轴承的保持架设置有多个平行间隔设置的兜孔组，且每一所述兜孔组具有多个间隔设置且共同围成一圈的兜孔，滚珠设置于所述兜孔中，所述滚珠之间具有间隙且均匀分布，从而使所述直线运动轴承在运动时，所有的所述滚珠相对独立运作，相互之间不存在摩擦，同时所述滚珠与外圈受力均匀，从而避免了所述直线运动轴承出现停止滚动现象，使所述直线运动轴承具有磨损小、使用寿命长、运动精度高、承载能力强且稳定性好的优点。

附图说明

图1为本发明直线运动轴承的立体结构示意图；

图2为图1所示直线运动轴承沿A-A线的剖视图；

图3为图1所示直线运动轴承保持架的结构示意图；

图4为图3中B部分的放大示意图；

图5为本发明直线运动轴承的兜孔与滚珠装配后的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请同时参阅图1和图2，图1为本发明直线运动轴承的立体结构示意图；图2为图1中沿A-A线的剖面结构示意图。所述直线运动轴承1包括外圈11、挡圈13、法兰盘15、保持架17及滚珠19。所述外圈11为圆筒状结构。所述挡圈13设有两个，分别位于所述外圈11的两端。所述法兰盘15套设于所述外圈11的一端。所述保持架17为环形带状结构，所述保持架17位于所述外圈11内且与所述外圈11活动连接。所述滚珠19设置于所述保持架17内，所述保持架17保持所述滚珠19滚动，且所述滚珠19的直径小于所述保持架17的厚度。

所述外圈11包括设于其内壁面的二圈环形凹槽(未图示)，且所述环形凹槽靠近所述外圈11的端部设置，所述挡圈13卡设于所述环形凹槽内。所述挡圈13阻止所述保持架17和所述滚珠19从所述外圈11中脱落，从而保证所述直线运动轴承1的稳定性。

所述法兰盘15沿其四周均匀开设有多个安装孔151。所述安装孔151用于实现所述外圈11与其他直线运动轴承或零件之间的连接，使安装方便。在本实施方式中，所述安装孔151具有4个，从而保证所述直线运动轴承1与其他直线运动轴承或零件的紧密连接且受力均匀。

请同时参阅图3和图4，图3为图2中保持架的剖面结构示意图；图4为图3中B部分的放大示意图。所述保持架17包括多个沿所述外圈11的轴线方向上平行间隔设置的兜孔组170，即每一所述兜孔组170均垂直于所述外圈11的轴线。在本实施方式中，所述保持架17为一体成型结构，其整体性较强，整体强度较高，且整体结构不会发生变化，使所述直线运动轴承1在轴线方向移动过程中与固定轴(未图示)的摩擦力较小且始终保持不变，减小所述直线运动轴承1的负载和磨损程度，从而增加所述直线运动轴承1的使用寿命，提高其运动精度和承载能力，同时使其稳定性好。

每一所述兜孔组170具有多个间隔设置在所述保持架17的圆周方向上共同围成一圈的兜孔171。所述兜孔171为通孔，所述滚珠19设置于所述兜孔171中，相邻两个所述兜孔组的兜孔171交错设置。所述滚珠19由所述兜孔171保持，当所述直线运动轴承1运动时，所述滚珠19之间存在间隙，避免所述滚珠19发生相互作用，从而使所述直线运动轴承1磨损小、不会产生运动噪音和使用寿命长；所述滚珠19均匀的分布于所述保持架17中，从而使所述直线运动轴承1运动时受力分布均匀，从而提高所述直线运动轴承1的承载能力和运动精度；同时，当单一所述滚珠19停止滚动时，不会妨碍其他所述滚珠19的正常滚动，从而保证所述直线运动轴承1的正常运动，进一步提高其稳定性和使用寿命。在本实施方式中，所述兜孔组为3个，且每一所述兜孔组沿所述保持架17的圆周方向上均匀分布18个所述兜孔171，从而在保证所述直线运动轴承1的承载能力前提下，降低加工难度且节约成本。

所述兜孔171包括沿所述外圈11的径向方向延伸的第一兜孔部1711及由所述第一兜孔部1711延伸的第二兜孔部1713。所述第一兜孔部1711为圆柱筒状，所述第二兜孔部1713为圆锥筒状，所述第二兜孔部1713的横截面面积由其靠近所述第一兜孔部1711的一端向其另一端逐渐减小。所述滚珠19同时位于所述第一兜孔部1711和所述第二兜孔部1713内，且所述第一兜孔部1711的直径大于所述滚珠19的直径。

请参阅图5，图5为本发明直线运动轴承的兜孔与滚珠装配后的结构示意图。所述滚珠19装配于所述兜孔171中，所述滚珠19靠近所述外圈11轴线的一侧由所述第二兜孔部1713凸出，且当所述滚珠19完全抵接所述第二兜孔部1713时，所述滚珠19靠近所述外圈11的一端完全位于所述第一兜孔部1711内且与所述第一兜孔部1711靠近所述外圈11的一端之间的间距D为0.1mm～0.2mm，从而使所述滚珠19在所述兜孔171内摩擦力小，保证所述直线运动轴承1运动顺畅并减少磨损，同时所述兜孔171能够很好的保持所述滚珠19滚动，进一步提高所述直线运动轴承1的运动精度和稳定性。所述第二兜孔部1713的圆锥角α为70°～80°，其中，圆锥角α为所述第二兜孔部1713的轴截面的两条母线的延长线之间的夹角，从而进一步避免所述滚珠19与所述保持架17之间发生摩擦，提高使用寿命且降低加工难度。在本实施方式中，所述第一兜孔部1711的直径为5mm，所述滚珠19的直径为4.763mm，从而使所述滚珠19与所述第一兜孔部1711之间的间隙合适，防止所述滚珠19在所述兜孔171内跳动且减少所述滚珠19与所述保持架17之间的摩擦。所述第二兜孔部1713的圆锥角设置为70°、72°、74°、76°、78°和80°中的任意一角度。所述滚珠19由所述第二兜孔部1713突出的最大截面的直径为3.6mm，且所述滚珠19的顶端与所述第一兜孔部1711靠近所述外圈11的一端之间的间距D为0.15mm，从而进一步减少所述滚珠19与所述保持架17之间的磨擦。

与相关技术相比，本发明的直线运动轴承的保持架设置有多个平行间隔设置的兜孔组，且每一所述兜孔组具有多个间隔设置且共同围成一圈的兜孔，滚珠设置于所述兜孔中，所述滚珠之间具有间隙且均匀分布，从而使所述直线运动轴承在运动时，所有的所述滚珠相对独立运作，相互之间不存在摩擦，同时所述滚珠与所述外圈受力均匀，从而避免了所述直线运动轴承出现停止滚动现象，使所述直线运动轴承具有磨损小、使用寿命长、运动精度高、承载能力强且稳定性好的优点。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种直线运动轴承，包括圆筒状结构的外圈、分别位于所述外圈两端的二挡圈、位于所述外圈内且与所述外圈活动连接的保持架及设置于所述保持架内的滚珠，其特征在于，所述外圈包括设于其内壁面的二环型凹槽，且所述环形凹槽靠近所述外圈的端部设置，二所述挡圈分别卡设于所述环型凹槽内，所述保持架为环形带状结构，所述保持架包括沿所述外圈的轴线方向平行间隔设置的多个兜孔组，每一所述兜孔组包括多个间隔设置且共同围成一圈的兜孔，所述滚珠设置于所述兜孔中，相邻两个所述兜孔组的兜孔交错设置。

2.根据权利要求1所述的直线运动轴承，其特征在于，所述兜孔包括沿所述外圈的径向方向延伸的第一兜孔部和由所述第一兜孔部延伸的第二兜孔部，所述第一兜孔部为圆柱筒状，所述第二兜孔部为圆锥筒状，所述第二兜孔部的横截面面积由其靠近所述第一兜孔部的一端向其另一端逐渐减小，所述滚珠同时位于所述第一兜孔部和所述第二兜孔部内。

3.根据权利要求2所述的直线运动轴承，其特征在于，所述第二兜孔部的圆锥角为70°～80°。

4.根据权利要求2所述的直线运动轴承，其特征在于，所述滚珠完全抵接所述第二兜孔部时，所述滚珠靠近所述外圈的一端完全位于所述第一兜孔部内且与所述第一兜孔部靠近所述外圈的一端相距0.1mm～0.2mm。

5.根据权利要求1所述的直线运动轴承，其特征在于，所述兜孔组为3个，每一所述兜孔组包括沿所述保持架的圆周方向上均匀分布的18个所述兜孔。

6.根据权利要求1所述的直线运动轴承，其特征在于，所述保持架为铝制保持架或合成树脂保持架。

7.根据权利要求1所述的直线运动轴承，其特征在于，所述直线运动轴承还包括套设于所述外圈一端的法兰盘。

8.根据权利要求7所述的直线运动轴承，其特征在于，所述法兰盘包括沿其径向均匀开设的多个安装孔。

9.根据权利要求8所述的直线运动轴承，其特征在于，所述安装孔为4个。