CN110695714A - 一种基于超声减摩的v型滑轨装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及导向机构技术领域，特别涉及一种基于超声减摩的V型滑轨装置；本发明包括上导轨、下导轨及对称连接在上导轨上的两个超声波振子，上导轨的底部上设置有V型滑槽，上导轨通过V型滑槽卡在下导轨上，上导轨可在下导轨上滑动；两个超声波振子对称连接在上导轨的两侧，两个超声波振子均通过导线与超声波驱动电源电性连接；本发明通过在上导轨的两侧对称连接超声波振子，由超声波驱动电源驱动超声波振子工作，对称且同时对上导轨的两侧施加超声振动，从而使得上导轨在下导轨上振动均匀同步，有效地降低上下导轨间的摩擦系数，降低运动阻力，使其运动更加顺畅，避免冷焊、抱死等现象的发生。

Description

一种基于超声减摩的V型滑轨装置

技术领域

本发明涉及导向机构技术领域，特别涉及一种基于超声减摩的V型滑轨装置。

背景技术

导轨是机床的重要组成部件之一，主要起着支承和引导运动构件沿着一定轨迹运动的作用；导轨的种类很多，在各种不同类型的导轨中，滑动导轨因具有结构简单、制造方便、刚度好、抗振性高等优点在各类机床上得到了广泛的应用。

在众多滑动导轨里面V型导轨应用最为广泛，常见的车床尾座就是利用V型导轨来进行导向的；虽然V型滑动导轨副有着很好的导向精度，但也存在着摩擦系数大、容易冷焊和抱死等一系列问题，为解决这些问题人们想出了几种方法：

1、使用润滑剂，然而润滑剂的润滑效果十分有限；

2、在接触面上安装固态减摩材料，然而固态减摩材料的刚度通常较弱，影响导向精度；

3、使用静压或动压形式导轨，然而静压导轨需要配备一套专门的供压系统，动压导轨的低速减摩效果不明显。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于超声减摩的V型滑轨装置，其通过在上导轨的两侧对称连接超声波振子，由超声波驱动电源驱动超声波振子工作，对称且同时对上导轨的两侧施加超声振动，从而使得上导轨在下导轨上振动均匀同步，有效地降低上下导轨间的摩擦系数，降低运动阻力，使其运动更加顺畅，避免冷焊、抱死等现象的发生。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于超声减摩的V型滑轨装置，其中，包括上导轨、下导轨及对称连接在所述上导轨上的两个超声波振子，所述下导轨呈倒V型，所述上导轨的底部上设置有V型滑槽，所述上导轨通过所述V型滑槽卡在所述下导轨，所述上导轨可在所述下导轨上滑动；两个所述超声波振子对称连接在所述上导轨的两侧，两个所述超声波振子均通过导线与超声波驱动电源电性连接。

作为本发明的一种改进，所述上导轨呈倒“凹”型。

作为本发明的进一步改进，所述上导轨的上部呈等腰梯形，两个所述超声波振子分别连接在所述上导轨的上部的斜面上。

作为本发明的更进一步改进，所述超声波振子的轴线与所述上导轨和所述下导轨的接触面垂直。

作为本发明的更进一步改进，所述上导轨的上部的斜面与所述上导轨和所述下导轨的接触面平行。

作为本发明的更进一步改进，所述上导轨的顶部设置为水平台。

作为本发明的更进一步改进，所述下导轨的顶部设置为顶部平面，所述V型滑槽的内部设置有对应所述顶部平面的滑动通槽，所述V型滑槽卡在所述下导轨上时，所述滑动通槽与所述顶部平面之间有间隙。

作为本发明的更进一步改进，所述下导轨的底部连接有安装台。

作为本发明的更进一步改进，所述安装台与所述下导轨为一体成型且两者之间呈台阶型。

作为本发明的更进一步改进，所述安装台的底部设置有安装通槽。本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明通过在上导轨的两侧对称连接超声波振子，由超声波驱动电源驱动超声波振子工作，对称且同时对上导轨的两侧施加超声振动，从而使得上导轨在下导轨上振动均匀同步，有效地降低上下导轨间的摩擦系数，降低运动阻力，使其运动更加顺畅，避免冷焊、抱死等现象的发生。

附图说明

图1为本发明的连接示意图一；

图2为本发明的连接示意图二；

图3为图2的主视图；

图4为图2的侧视图；

图5为本发明的上导轨的结构示意图；

图6为图5的主视图；

图7为本发明的下导轨的结构示意图；

图8为图7的主视图；

图9为本发明的超声波振子的外形结构图；

附图标记：1-上导轨，11-V型滑槽，12-斜面，13-水平台，14-滑动通槽，2-下导轨，21-顶部平面，22-安装台，23-安装通槽，24-间隙，3-超声波振子。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图9所示，本发明提供一种基于超声减摩的V型滑轨装置，包括上导轨1、下导轨2及对称连接在上导轨1上的两个超声波振子3，下导轨2呈倒V型，上导轨1的底部上设置有V型滑槽11，上导轨1通过V型滑槽11卡在下导轨2，上导轨1可在下导轨2上滑动。

在本发明内，两个超声波振子3对称连接在上导轨1的两侧，两个超声波振子1均通过导线与超声波驱动电源电性连接，由超声波驱动电源通过导线驱动超声波振子1进行超声振动。

在本发明内，如图1、图2、图3和图4所示，通过在上导轨1的两侧对称连接超声波振子3，由超声波驱动电源驱动超声波振子3工作，对称且同时对上导轨1的两侧施加超声振动，从而使得上导轨1在下导轨2上振动均匀同步，有效地降低上下导轨间的摩擦系数，降低运动阻力，使其运动更加顺畅，避免冷焊、抱死等现象的发生。

在本发明内，必须在上导轨1的两侧对称连接超声波振子3，如果不对称设置的话，会使得上导轨1向一侧偏移，从而使得上导轨1卡死在下导轨2上，发生抱死现象。

在本发明内，超声波振子3在高频电信号的激励下会产生超声振动，振动的频率和振幅取决于超声波驱动电源的驱动信号的电压和频率，将超声波振子3固定在上导轨1的外轮廓上后，超声波振子3可将超声振动传导到上下导轨接触的部位，基于超声减摩原理可有效降低上下导轨间的摩擦系数，降低运动阻力，使其运动更加顺畅，对改善以V型滑动导轨副为导向机构传动系统的运动特性有很大帮助。

在本发明内，如图5和图6所示，上导轨1呈倒“凹”型，便于上导轨1在下导轨2滑动顺畅，且使得接触面的面积更大，也使得超声波振子3传导的超声振动至接触面上，使得有效地降低上下导轨间的摩擦系数。

进一步，上导轨1的上部呈等腰梯形，两个超声波振子3分别连接在上导轨1的上部的斜面上，便于安装超声波振子3的安装连接，同时也便于超声波振子3传导的超声振动可以更好地传导至接触面上。

更进一步，如图1和图9所示，为了更好地超声波振子3传导的超声振动可以更好地传导至接触面上，同时保证上导轨1的两侧的超声振动均匀和对称，使得上导轨1的两侧振动力相等，使振动合力在上下导轨之间，超声波振子2的轴线与上导轨1和下导轨2的接触面垂直。

为了省去超声波振子3的定位安装，使之便安装超声波振子3同时保证使超声波振子3的轴线与上导轨1和下导轨2的接触面垂直，则直接在生产上导轨1时，使上导轨1的上部的斜面12与上导轨1和下导轨2的接触面平行，在上导轨1的两侧安装超声波振子1，即可使得超声波振子3的轴线与上导轨1和下导轨2的接触面垂直。

在本发明内，为便于上导轨1的应用，在上导轨1的顶部设置为水平台13，使得设备连接在水平台13上，即可由本发明带动移动。

在本发明内，如图1和图4所示，为了便于上导轨1在下导轨2上滑动顺畅，下导轨2的顶部设置有顶部平面21，V型滑槽11的内部设置有对应顶部平面21的滑动通槽14，使得上导轨1不会卡死在下导轨2上，而且使得下导轨2不易操作上导轨1的V型滑槽11，由顶部平面21与滑动通槽14的滑动配合代替尖部配合。

为了便于本发明的安装，如图7和图8所示，下导轨2的底部连接有安装台22，进一步，安装台22与下导轨2为一体成型且两者之间呈台阶型，为了安装后在设备上可进行移动，则在安装台22的底部设置有安装通槽23，方便下导轨2的移动定位。

本发明提供一个实施例，该实施例由上导轨1、下导轨2、两个超声波振子3以及与超声波振子3匹配的超声驱动电源共同组成。两个超声波振子3必须对称的分布在上导轨1两侧，超声波振子3超声发射面固定在上导轨1的两个侧面上，超声波振子3的轴线与上导轨1和下导轨2的接触面垂直，超声波振子3与超声驱动电源之间通过导线连接；当上导轨1需要移动时，超声驱动电源给超声波振子3发出高频超声驱动信号，超声波振子3产生超声振动，穿透上导轨1传导到上导轨1与下导轨2接处的部位，根据超声减摩理论可知在超声波的作用下上导轨1与下导轨2之间的摩擦系数会大幅减小。

本发明在不对原有V型导轨副布局方式进行大规模修改的同时可有效降低摩擦系数，在保证刚度的前提下可以避免冷焊、抱死等现象的发生，具有很高的使用价值。

以上所述仅为本发明的实施方式，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他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于超声减摩的V型滑轨装置，其特征在于，包括上导轨、下导轨及对称连接在所述上导轨上的两个超声波振子，所述下导轨呈倒V型，所述上导轨的底部上设置有V型滑槽，所述上导轨通过所述V型滑槽卡在所述下导轨上，所述上导轨可在所述下导轨上滑动；两个所述超声波振子对称连接在所述上导轨的两侧，两个所述超声波振子均通过导线与超声波驱动电源电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于超声减摩的V型滑轨装置，其特征在于，所述上导轨呈倒“凹”型。

3.根据权利要求2所述的一种基于超声减摩的V型滑轨装置，其特征在于，所述上导轨的上部呈等腰梯形，两个所述超声波振子分别连接在所述上导轨的上部的斜面上。

4.根据权利要求3所述的一种基于超声减摩的V型滑轨装置，其特征在于，所述超声波振子的轴线与所述上导轨和所述下导轨的接触面垂直。

5.根据权利要求4所述的一种基于超声减摩的V型滑轨装置，其特征在于，所述上导轨的上部的斜面与所述上导轨和所述下导轨的接触面平行。

6.根据权利要求5所述的一种基于超声减摩的V型滑轨装置，其特征在于，所述上导轨的顶部设置为水平台。

7.根据权利要求1所述的一种基于超声减摩的V型滑轨装置，其特征在于，所述下导轨的顶部设置顶部平面为顶部平面，所述V型滑槽的内部设置有对应所述顶部平面的滑动通槽，所述V型滑槽卡在所述下导轨上时，所述滑动通槽与所述顶部平面之间有间隙。

8.根据权利要求1所述的一种基于超声减摩的V型滑轨装置，其特征在于，所述下导轨的底部连接有安装台。

9.根据权利要求8所述的一种基于超声减摩的V型滑轨装置，其特征在于，所述安装台与所述下导轨为一体成型且两者之间呈台阶型。

10.根据权利要求9所述的一种基于超声减摩的V型滑轨装置，其特征在于，所述安装台的底部设置有安装通槽。

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