CN108561433A - 直线运动轴承组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直线运动轴承组件，解决了现有直线轴承容易进入灰尘的问题，其技术方案要点是，轴承座的内腔并于其两端位置分别设置有供传动轴依次穿设的直线轴承；轴承座的两端面均设置有用于压紧直线轴承于轴承座内腔的端盖；穿孔的内壁开设有沟槽，沟槽内卡嵌有套设于传动轴的防尘圈，本发明的直线运动轴承组件，双直线轴承结构更加有利于轴运行的平稳性，提高轴运动的直线度和承载能力；端盖对直线轴承起固定作用，避免直线轴承从轴承座的内腔脱离，其中端盖可通过螺钉与轴承座的端面相固定；沟槽内的防尘圈与传动轴的外周面紧密配合，能够有效防止灰尘颗粒及水等进入轴承，以减少对轴承的磨损及拉伤。

Description

直线运动轴承组件

技术领域

本发明涉及机械工程制造技术领域，特别涉及直线运动轴承组件。

背景技术

直线轴承广泛用于电子设备，拉力试验机及数字化三维坐标测量设备等精密设备，以及自动气割机、打印机、卡片分选机、食品包装机等工业机械的直线运动的滑动部件。直线轴承具有摩擦小，传动精度高，启动方便，动作灵敏，使用寿命长，能量消耗少的特点。它既可用于高速直线往复运动，在低速时也不易产生爬行，尤其适用于频繁启动或换向传动的部件。从传动原理上分类，直线轴承主要分为滑动直线轴承与滚动直线轴承。

滑动直线轴承是以面接触，摩擦阻力大，但承载能力强，且可采用无油润滑的滑动轴承，因此应用最为广泛。滚动直线轴承是以点接触形式，具有摩擦系数小，它所能承受的载荷较其他类型的滑动轴承小。

无论采用滑动直线轴承，还是滚动直线轴承，在实际运动过程中，将有一部分轴暴露于空气中，环境恶劣情况下，轴面上容易附着灰尘或切屑等异物颗粒，且被带入直线轴承中，加剧了直线轴承的磨损，如滚珠的卡死、轴和轴承的拉伤等情况频繁发生，导致直线轴承的性能降低甚至失效，缩短使用寿命，因此现有的直线轴承还存在一定的改进空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有防尘功能的直线运动轴承组件。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种直线运动轴承组件，包括呈圆筒状的轴承座，所述轴承座的内腔并于其两端位置分别设置有供传动轴依次穿设的直线轴承，两个直线轴承与传动轴形成动配合；所述轴承座的两端面均设置有用于压紧直线轴承于轴承座内腔的端盖；所述端盖的板面贯穿有供传动轴穿过的穿孔；所述穿孔的内壁开设有沟槽，所述沟槽内卡嵌有套设于传动轴的防尘圈，所述防尘圈的内周面贴合于传动轴的外周面并与传动轴形成动配合。

采用上述方案，双直线轴承结构更加有利于轴运行的平稳性，提高轴运动的直线度和承载能力；端盖对直线轴承起固定作用，避免直线轴承从轴承座的内腔脱离，其中端盖可通过螺钉与轴承座的端面相固定；沟槽内的防尘圈与传动轴的外周面紧密配合，能够有效防止灰尘颗粒及水等进入轴承，以减少对轴承的磨损及拉伤。

作为优选，所述轴承座的端面开设有供直线轴承卡接的阶梯环槽。

采用上述方案，阶梯环槽能进一步限定直线轴承于轴承座内的轴向位置，配合端盖，能有效避免直线轴承于轴承座内的轴向位置，从而提升直线轴承的稳定性，进而提升直线运动轴承组件轴运行时的平稳性与直线度。

作为优选，所述阶梯环槽的深度大于直线轴承的轴向长度，所述端盖的盖合面向外延伸有插接于阶梯环槽以抵压直线轴承的限位柱，所述穿孔贯穿限位柱。

采用上述方案，使得阶梯环槽能够有充足的空间容置直线轴承，同时为限位柱提供一定的插接位置；限位柱既能提升端盖抵压直线轴承的能力，以提升直线轴承的固定效果；又能在安装端盖过程中，起到初步定位作用，以提升安装端盖时的便利性以及操作效率。

作为优选，所述沟槽沿轴承座的长度方向向外延伸有引导槽，所述引导槽内盖合有用于抵压防尘圈的环形封盖，所述引导槽的内周面设置有内螺纹，所述环形封盖的外周面设置有与内螺纹相配合的外螺纹。

采用上述方案，使得防尘圈能够进行更换，从而保证其密封性及防尘效果，同时还能降低轴承组件的维护成本；引导槽为防尘圈的安装及拆卸提供了通道，内螺纹与外螺纹相互配合，使得环形封盖于引导槽内的周向转动能够转变为轴向直线运动；当环形封盖安装于引导槽内并且周向拧紧时，环形封盖能够逐渐靠近沟槽，以将防尘圈锁定于沟槽内；反之，当环形封盖从引导槽内拧松并取下后，沟槽的端面便裸露出来，此时可以将防尘圈从沟槽内取出，以进行更换。

作为优选，所述防尘圈的外周面环设有密封圈，所述沟槽与引导槽之间开设有供密封圈卡嵌的限位环槽，所述环形封盖的盖合面抵压于密封圈的端面。

采用上述方案，密封圈能够增加环形封盖与防尘圈之间的接触面积，以提升环形封盖的抵压性能，从而保证防尘圈安装完成后的牢固性、密封性以及防尘性能；而限位环槽为密封圈提供了容置空间。

作为优选，所述环形封盖的盖合面周向设置有若干抵压于密封圈的滚珠。

采用上述方案，当环形封盖在拧紧过程中，其盖合面容易与防尘圈以及密封圈的端面产生圆周方向上的相对摩擦，容易引起两者的磨损；同时环形封盖在旋转过程中也会受到较大阻尼，给操作带来不便；通过滚珠能够将环形封盖与密封圈之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，以减少防尘圈及密封圈的磨损，同时保证环形封盖在拧紧过程中能够更加顺畅，不易受到阻碍。

作为优选，所述滚珠与防尘圈之间设置有安装于限位环槽内的硬质环形垫片。

采用上述方案，硬质环形垫片能够将滚珠与防尘圈隔离开来，避免滚珠直接作用于防尘圈及密封圈，进一步降低防尘圈及密封圈的磨损；且相较于防尘圈，硬质环形垫片使得滚珠更加容易受力，在滚珠压迫环形垫片过程中，环形垫片能够将作用力更加均匀地传递至防尘圈及密封圈上，避免滚珠的接触面过小而导致防尘圈及密封圈受力不均，从而提升防尘圈安装完成后的稳固性以及密封性能。

作为优选，所述硬质环形垫片的外径与限位环槽的内径相一致，所述硬质环形垫片的内径与穿孔的内径相一致。

采用上述方案，使得硬质环形垫片能够完全覆盖防尘圈及密封圈组成的端面，以增加三者间的接触面积，从而使硬质环形垫片能够将滚珠提供的压迫力更加均匀地分散至防尘圈及密封圈组成的端面上，以使防尘圈能够更加紧密地安装于沟槽内，同时密封圈于限位环槽内的密封性也更佳。

作为优选，所述防尘圈内环设有密闭空腔。

采用上述方案，使得密闭空腔内的空气能够作为缓冲介质，以提升防尘圈的整体弹性及缓冲效果，进而提升防尘圈于沟槽内的安装牢固性。

作为优选，所述防尘圈的横截面边沿向外凸起以形成圆弧。

采用上述方案，当防尘圈没有受到外界压力时，在密闭空腔内空气的压迫下，其侧壁能够向外凸起，以形成圆弧面，使得防尘圈的横截面积略大于沟槽的横截面积；当防尘圈安装于沟槽内时，其能撑满整个沟槽，同时在挤压作用下，防尘圈的裸露部分略突出于沟槽的侧面；在安装环形封盖时，滚珠不断压迫硬质环形垫片，使得硬质环形垫片的端面能够挤压防尘圈的突出部分，使得防尘圈该部分的侧壁能够将密闭空腔内的空气压入其他几个方向，使得防尘圈的其他侧壁能够更加贴合于沟槽的内侧壁，尤其是位于沟槽开口部分的侧壁，其能略突出于沟槽的开口，在与传动轴形成动配合后，防尘圈的侧壁能够更加紧贴传动轴的外周面，以提升其密封性以及防尘性能。

综上所述，本发明具有以下有益效果：双直线轴承结构更加有利于轴运行的平稳性，提高轴运动的直线度和承载能力；端盖对直线轴承起固定作用，避免直线轴承从轴承座的内腔脱离，其中端盖可通过螺钉与轴承座的端面相固定；沟槽内的防尘圈与传动轴的外周面紧密配合，能够有效防止灰尘颗粒及水等进入轴承，以减少对轴承的磨损及拉伤。

附图说明

图1为本实施例的剖视图；

图2为图1所示A部的放大示意图；

图3为本实施例中防尘圈的剖视图。

图中：1、轴承座；2、传动轴；3、直线轴承；4、端盖；5、穿孔；6、沟槽；7、防尘圈；8、阶梯环槽；9、限位柱；10、引导槽；11、环形封盖；12、内螺纹；13、外螺纹；14、密封圈；15、限位环槽；16、滚珠；17、硬质环形垫片；18、密闭空腔；19、圆弧；20、沉头螺钉；21、球槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本实施例公开的一种直线运动轴承组件，如图1和图2所示，包括呈圆筒状的轴承座1，轴承座1的内腔并于其两端位置分别设置有供传动轴2依次穿设的直线轴承3，轴承座1的端面开设有供直线轴承3卡接的阶梯环槽8。即阶梯环槽8设置有两个，分别对称开设于轴承座1的两个端面，且每个阶梯环槽8的中心轴与轴承座1的中心轴相互重合；直线轴承3也设置有两个，两个直线轴承3分别插接于两个阶梯环槽8内，以使两个直线轴承3能够保持在同一直线上，从而使传动轴2能够沿直线依次穿过两个直线轴承3并形成动配合。同时直线轴承3的外径优选与阶梯环槽8的内径保持一致，以使直线轴承3能够与阶梯环槽8形成紧密配合，避免直线轴承3发生晃动，保证了直线运动轴承组件运行时的平稳性、直线度和承载能力。

更进一步的，轴承座1的两端面均设置有用于压紧直线轴承3于轴承座1内腔的端盖4，该端盖4优选呈圆盘状，并优选与轴承座1的端面尺寸保持一致，且端盖4优选通过沉头螺钉20与轴承座1的端面相固定。端盖4的板面贯穿有供传动轴2穿过的穿孔5，该穿孔5设置于端盖4的中心位置，并优选与传动轴2的外径相一致。穿孔5的内壁开设有沟槽6，该沟槽6呈环状，并沿着穿孔5的内壁周向设置。沟槽6内卡嵌有套设于传动轴2的防尘圈7，该防尘圈7优选由橡胶制成，因此具有较佳的弹性及密封性能。防尘圈7的内周面贴合于传动轴2的外周面并与传动轴2形成动配合，以使直线运动轴承组件在轴运行过程中，防尘圈7能够有效防止灰尘颗粒及水等进入直线轴承3，从而减少对轴承的磨损及拉伤，提高了直线轴承3的精度，延长了轴承的使用寿命。

更进一步的，阶梯环槽8的深度大于直线轴承3的轴向长度，使得直线轴承3安装至阶梯环槽8的底部时，能留出一段圆柱状空腔。端盖4的盖合面向外延伸有插接于阶梯环槽8以抵压直线轴承3的限位柱9，该限位柱9的形状尺寸优选与上述提到的圆柱状空腔一致，且设置于端盖4的中心位置；同时穿孔5贯穿限位柱9，以使传动轴2能够依次穿过限位柱9及端盖4。

更进一步的，沟槽6沿轴承座1的长度方向向外延伸有引导槽10，该引导槽10的直径大于沟槽6的直径，且引导槽10内盖合有用于抵压防尘圈7的环形封盖11，该环形封盖11的中心能够供传动轴2穿过。更具体地，引导槽10的内周面设置有内螺纹12，环形封盖11的外周面设置有与内螺纹12相配合的外螺纹13，内螺纹12与外螺纹13之间的配合能有效将环形封盖11在引导槽10内的周向转动转变为轴向移动，既能封住引导槽10的开口，又能将防尘圈7限制于沟槽6内；通过将环形封盖11从引导槽10内取下，能快速将防尘圈7从沟槽6内取出，以进行更换。

更进一步的，防尘圈7的外周面环设有密封圈14，该密封圈14也优选由橡胶制成，并与防尘圈7一体设置。沟槽6与引导槽10之间开设有供密封圈14卡嵌的限位环槽15，环形封盖11的盖合面抵压于密封圈14的端面，以将密封圈14紧压于限位环槽15内，进一步提升防尘圈7的密封性以及防尘性能。

环形封盖11的盖合面周向设置有若干抵压于密封圈14的滚珠16；更具体的，环形封盖11的盖合面周向开设有若干球槽21，滚珠16卡嵌于对应球槽21内，且球槽21的开口直径小于滚珠16的直径，以防止滚珠16从球槽21内脱离。滚珠16与防尘圈7之间设置有安装于限位环槽15内的硬质环形垫片17，该硬质环形垫片17优选由钢片制成，因此具有较为良好的硬度，能够承受滚珠16的挤压。硬质环形垫片17的外径与限位环槽15的内径相一致，硬质环形垫片17的内径与穿孔5的内径相一致，以使硬质环形垫片17能够完整覆盖防尘圈7及密封圈14组成的端面。如图3所示，防尘圈7内环设有密闭空腔18，密闭空腔18内可以填充空气或者惰性气体。防尘圈7的横截面边沿向外凸起以形成圆弧19，使得防尘圈7的横截面边沿在不受外力作用下，能够自动向外凸起。

具体工作过程如下：

在轴运动过程中，防尘圈7能够有效的清除残留于传动轴2上的灰尘颗粒等杂质，防止杂质进入到轴承座1的直线轴承3内。端盖4与阶梯环槽8对直线轴承3起固定作用，能够有效防止直线轴承3在传动轴2上的轴向移动，不至使直线轴承3脱落、损坏而失效。

拆卸防尘圈7时，先将直线运动轴承组件从传动轴2上取下，然后拧松环形封盖11，并将其从引导槽10内取出，使限位环槽15及硬质环形垫片17裸露出来；依次将硬质环形垫片17与防尘圈7从限位环槽15及沟槽6内取出，便能将防尘圈7及密封圈14拆卸下来，进行更换。

安装防尘圈7时，将新的防尘圈7嵌入至沟槽6内，同时将防尘圈7外缘的密封圈14也一并嵌入至限位环槽15的底部；此时限位环槽15留出一定空隙，将硬质环形垫片17嵌入限位环槽15预留的空隙内并与防尘圈7及密封圈14的端面相抵触，最后将环形封盖11具有滚珠16的端面朝向引导槽10并放至引导槽10内，然后将环形封盖11拧紧；在此过程中，环形封盖11逐渐向硬质环形垫片17靠近，直至滚珠16抵压于硬质环形垫片17的端面，此时继续拧紧环形封盖11，以使滚珠16压迫硬质环形垫片17，使硬质环形垫片17压紧防尘圈7以及密封圈14，滚珠16在硬质环形垫片17上滚动，能够减小环形封盖11与硬质环形垫片17之间的磨损。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种直线运动轴承组件，其特征是：包括呈圆筒状的轴承座(1)，所述轴承座(1)的内腔并于其两端位置分别设置有供传动轴(2)依次穿设的直线轴承(3)，两个直线轴承(3)与传动轴(2)形成动配合；所述轴承座(1)的两端面均设置有用于压紧直线轴承(3)于轴承座(1)内腔的端盖(4)；所述端盖(4)的板面贯穿有供传动轴(2)穿过的穿孔(5)；所述穿孔(5)的内壁开设有沟槽(6)，所述沟槽(6)内卡嵌有套设于传动轴(2)的防尘圈(7)，所述防尘圈(7)的内周面贴合于传动轴(2)的外周面并与传动轴(2)形成动配合。

2.根据权利要求1所述的直线运动轴承组件，其特征是：所述轴承座(1)的端面开设有供直线轴承(3)卡接的阶梯环槽(8)。

3.根据权利要求2所述的直线运动轴承组件，其特征是：所述阶梯环槽(8)的深度大于直线轴承(3)的轴向长度，所述端盖(4)的盖合面向外延伸有插接于阶梯环槽(8)以抵压直线轴承(3)的限位柱(9)，所述穿孔(5)贯穿限位柱(9)。

4.根据权利要求1或2或3所述的直线运动轴承组件，其特征是：所述沟槽(6)沿轴承座(1)的长度方向向外延伸有引导槽(10)，所述引导槽(10)内盖合有用于抵压防尘圈(7)的环形封盖(11)，所述引导槽(10)的内周面设置有内螺纹(12)，所述环形封盖(11)的外周面设置有与内螺纹(12)相配合的外螺纹(13)。

5.根据权利要求4所述的直线运动轴承组件，其特征是：所述防尘圈(7)的外周面环设有密封圈(14)，所述沟槽(6)与引导槽(10)之间开设有供密封圈(14)卡嵌的限位环槽(15)，所述环形封盖(11)的盖合面抵压于密封圈(14)的端面。

6.根据权利要求5所述的直线运动轴承组件，其特征是：所述环形封盖(11)的盖合面周向设置有若干抵压于密封圈(14)的滚珠(16)。

7.根据权利要求6所述的直线运动轴承组件，其特征是：所述滚珠(16)与防尘圈(7)之间设置有安装于限位环槽(15)内的硬质环形垫片(17)。

8.根据权利要求7所述的直线运动轴承组件，其特征是：所述硬质环形垫片(17)的外径与限位环槽(15)的内径相一致，所述硬质环形垫片(17)的内径与穿孔(5)的内径相一致。

9.根据权利要求7所述的直线运动轴承组件，其特征是：所述防尘圈(7)内环设有密闭空腔(18)。

10.根据权利要求9所述的直线运动轴承组件，其特征是：所述防尘圈(7)的横截面边沿向外凸起以形成圆弧(19)。