CN113217537A - 一种开口型直线轴承 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开口型直线轴承，包括轴承套和保持架，所述轴承套设置有容纳保持架的安装腔，所述轴承套设置有外开口，所述保持架设置有内开口，所述外开口和内开口表面齐平，所述轴承套在外开口处设置有外凸块，所述保持架在内开口处设置有内凸块。本发明的有益效果为：该开口型直线轴承在运动中发生轴向移位的难度较大，支撑的可靠性较高。

Description

一种开口型直线轴承

技术领域

本发明涉及轴承，特别涉及一种开口型直线轴承。

背景技术

直线轴承是一种以低成本生产的直线运动系统，用于无限行程与圆柱轴配合使用，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。按照形状划分，直线轴承分为直筒型、法兰型和开口型。其中，开口型直线轴承的形状如直筒，外表设置有轴向切缝，用于需要间隙调整的场合。

公开号为CN201747799U的中国专利公开了一种开口型可调整轴承座套组件。该轴承座套组件包括轴承座和安装于轴承座内的轴承套和固定于轴承套内的保持架。轴承座侧面设置调整螺栓，利用调整螺栓对轴承套进行紧固，起到将直线轴承调整到合适公差的作用。轴承座的轴向槽两边设置有压紧片，压紧片紧压轴承套和保持架的轴向开口，从而防止轴承套和保持架在直线运动中发生窜动。同时，轴承座两端设置卡簧，起到防止直线轴承运动中发生轴向移位的作用。

基于此，本发明人希望提供一种开口型直线轴承，增强其在运动中发生轴向移位的难度，从而提升其支撑的可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种开口型直线轴承。该开口型直线轴承在运动中发生轴向移位的难度较大，支撑的可靠性较高。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种开口型直线轴承，包括轴承套和保持架，所述轴承套设置有容纳保持架的安装腔，所述轴承套设置有外开口，所述保持架设置有内开口，所述外开口和内开口表面齐平，所述轴承套在外开口处设置有外凸块，所述保持架在内开口处设置有内凸块。

通过采用上述技术方案，当直线轴承装配在轴承座上是，轴承座的压紧片可以设置容纳内凸块和外凸块的限位槽。此时，内凸块和外凸块均与限位槽内壁抵接，从而实现内凸块和外凸块与压紧片的轴向限位。而内凸块设置于保持架，外凸块设置于轴承套，压紧片又通过螺丝紧固在轴承座上，从而实现保持架、轴承套和轴承座的轴向限位，使得直线轴承在运动中发生轴向移位的难度较大，支撑的可靠性得以提升。

本发明进一步设置为：所述内凸块和外凸块沿着轴承套的径向重叠设置。

通过采用上述技术方案，若是内凸块和外凸块沿着轴承套的径向错位设置，则意味着限位槽设置有两个。同时，由于压紧片需要同时抵接保持架的内开口和轴承套的外开口，因此，对于压紧片来说，其与外凸块适配的限位槽为环形，从而导致内凸块和外凸块与压紧片的装配难度较大。而内凸块和外凸块沿着轴承套的径向重叠设置，则意味着限位槽只需要设置一个，且限位槽一端可以设置为开口，从而内凸块和外凸块与压紧片的装配难度较小。

本发明进一步设置为：所述内凸块沿着轴承套的轴向的长度不小于外凸块沿着轴承套的轴向的长度。

通过采用上述技术方案，若内凸块沿着轴承套的轴向的长度小于外凸块沿着轴承套的轴向的长度，则会导致限位槽边沿处的口径小于内部的口径，从而导致内凸块和外凸块与压紧片的装配难度较大。而内凸块沿着轴承套的轴向的长度不小于外凸块沿着轴承套的轴向的长度，则限位槽边沿处的口径不小于内部的口径，从而使得内凸块和外凸块与压紧片的装配难度较小。

本发明进一步设置为：所述保持架包括如下重量份数的组分：

PA66 30-60份

增强纤维 10-20份

有机改性纳米磷酸钛 0.5-1份

抗氧剂 0.1-0.5份

润滑剂 0.1-0.5份。

通过采用上述技术方案，纳米磷酸钛经过有机改性后和PA66的相容性得以提升，从而提升纳米磷酸钛对于PA66的增强效果。纳米磷酸钛是一种不溶于稀硫酸、不溶于水，也不水解的白色粉末。纳米磷酸钛具有层状结构，因此其具有天然的润滑性，从而能够降低保持架的内凸块的摩擦系数。

在光照条件下，纳米磷酸钛具有对空气中的水优异的吸附性能。而在纳米磷酸钛结构中，Ti-O键的极性较大，因此，纳米磷酸钛表面吸附的水因极化发生解离容易形成羟基。而在本申请中，当保持架和压紧片进行配合时，保持架的内凸块并未被压紧片遮盖，从而使得内凸块能够裸露于外界，从而更容易接触光线和空气。因此，内凸块组分中的纳米磷酸钛就能够产生的羟基。此时，纳米磷酸钛与PA66的氢键作用得以强化，从而提升内凸块的强度。在内凸块和压紧片的配合过程中，内凸块容易和压紧片发生摩擦损耗。相比于压紧片的金属材质，内凸块摩擦损耗更加严重。因此，内凸块的摩擦系数降低，强度的提升，从而能够延缓内凸块的摩擦损耗，提升轴承的使用寿命。

本发明进一步设置为：所述有机改性纳米磷酸钛的制备方法包括如下步骤：

S1、往水中加入纳米磷酸钛并混合均匀；

S2、控制反应温度为0-5℃，加入四丁基氢氧化铵反应2-3h；

S3、加入磷酸，继续反应1-2h后依次进行离心分离、洗涤得到半透明凝胶；

S4、将半透明凝胶充分分散后，加入硅烷偶联剂，加热至80-90℃反应10-15h；

S5、反应结束后静置，自然冷却至室温，依次进行过滤、洗涤、真空干燥即可。

本发明进一步设置为：所述增强纤维为钛酸钾晶须。

通过采用上述技术方案，钛酸钾晶须是一种针状短纤维，具有优异的化学稳定性、隔热性和耐磨性，其力学性能远优于常用的玻璃纤维、碳纤维。同时，在钛酸钾晶须结构中，同样存在极性较大的Ti-O键。因此，钛酸钾晶须也能够对吸附的水进行极化从而形成羟基。而羟基的生成能够与PA66增强氢键作用，提升保持架的内凸块的强度。

本发明进一步设置为：所述钛酸钾晶须经过钛酸酯偶联剂改性处理。

通过采用上述技术方案，钛酸酯偶联剂在PA66填料体系中具有较好的偶联效果。而钛酸钾晶须经过钛酸酯偶联剂改性后与PA66的相容性得以提升，从而更能够提升保持架的内凸块的强度。同时，在钛酸酯偶联剂结构中，同样存在极性较大的Ti-O键。因此，钛酸酯偶联剂也能够对吸附的水进行极化从而形成羟基。而羟基的生成能够与PA66增强氢键作用，提升保持架的内凸块的强度。

本发明进一步设置为：所述抗氧剂包括抗氧剂1010和抗氧剂168，按照重量份，抗氧剂1010：抗氧剂168=1:1。

本发明进一步设置为：所述润滑剂为聚四氟乙烯、二硫化钼和石墨中的一种或几种。

通过采用上述技术方案，聚四氟乙烯、二硫化钼和石墨均能够赋予保持架的内凸块良好的润滑性能，降低摩擦系数，减少磨损质量。

本发明进一步设置为：其特征是：所述保持架的制备方法包括如下步骤：

步骤一：按照重量份，称取30-60份PA66、10-20份增强纤维、0.5-1份有机改性纳米磷酸钛、0.1-0.5份抗氧剂、0.1-0.5份润滑剂；

步骤二：将各组分混合均匀后通过挤出机进行熔融挤出即可。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中直线轴承安装在轴承座上时的剖视图；

图3为本发明实施例直线轴承安装在轴承座上时的俯视图。

附图标记：1、轴承套；2、保持架；3、安装腔；4、外开口；5、内开口；6、外凸块；7、内凸块；8、轴承座；9、压紧片；10、限位槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1

参照图1，一种开口型直线轴承，包括轴承套1和保持架2。轴承套1设置有容纳保持架2的安装腔3。轴承套1设置有外开口4，保持架2设置有内开口5。外开口4和内开口5表面齐平。轴承套1在外开口4处设置有外凸块6，保持架2在内开口5出设置有内凸块7。内凸块7和外凸块6沿着轴承套1的径向重叠设置。内凸块7沿着轴承套1的轴向长度不小于外凸块6沿着轴承套1的轴向长度。在图1所示的实施方式中，内凸块7沿着轴承套1的轴向长度和外凸块6沿着轴承套1的轴向长度相等。

参照图2和3，当该直线轴承安装在轴承座8上时，轴承座8两侧的压紧片9设置有与限位槽10。内凸块7和外凸块6均卡入限位槽10中并与限位槽10内壁抵接，以限制内凸块7和外凸块6相对压紧片9发生轴向移位。而压紧通过螺丝紧固在轴承座8上，因此轴承套1和保持架2与轴承座8的轴向移位受到限制，使得直线轴承在运动中发生轴向移位的难度较大，支撑的可靠性得以提升。

实施例2-6用于说明有机改性纳米磷酸酯的制备方法。

表1、实施例2-6有机改性纳米磷酸钛的制备方法参数表

结合表1，以下详细说明有机改性纳米磷酸酯的制备方法，包括如下步骤：

S1、控制纳米磷酸钛和水的质量体积比为1:50g/mL往水中加入纳米磷酸钛并混合均匀；

S2、控制反应温度为0-5℃，加入四丁基氢氧化铵反应2-3h，其中四丁基氢氧化铵和磷酸锌的质量比为3.67:1；

S3、按照磷酸和S1中水的体积为0.3:1加入磷酸，继续反应1-2h后依次进行离心分离、洗涤得到半透明凝胶；

S4、往二氧六环中加入半透明凝胶，通过超声和机械搅拌作用充分分散后，加入硅烷偶联剂，加热至80-90℃反应10-15h，其中二氧六环和S1中水的体积比为1:1，硅烷偶联剂和四丁基氢氧化铵的质量比为1:1，；

S5、反应结束后静置，自然冷却至室温，依次进行过滤、洗涤、在80℃下真空干燥12h即可。

实施例7-11用于说明保持架的组分。

表2、实施例7-11保持架组分表

注：表2中“份”均指重量份；

增强纤维为经过钛酸酯偶联剂改性处理的钛酸钾晶须；

抗氧剂包括抗氧剂1010和抗氧剂168，抗氧剂1010和抗氧剂168的重量比为1:1。

结合表2，以下详细说明保持架的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：按照重量份，称取30-60份PA66、10-20份增强纤维、0.5-1份有机改性纳米磷酸钛、0.1-0.5份抗氧剂、0.1-0.5份润滑剂；

步骤二：将各组分混合均匀后通过挤出机进行熔融挤出即可，挤出机的各段温度分别为：一区240℃、二区 270℃、三区310℃、四区320℃、五区320℃、六区320℃、七区320℃、八区320℃、九区 320℃、十区320℃。

力学性能试验

采用实施例7-11的保持架组分并按照实施例1中的保持架结构制备保持架，测试内凸块的动摩擦系数和缺口冲击强度并进行记录。

注：动摩擦系数的测试标准为ASTM D1894，缺口冲击强度的测试标准为ASTMD256。

本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)

1.一种开口型直线轴承，包括轴承套和保持架，所述轴承套设置有容纳保持架的安装腔，所述轴承套设置有外开口，所述保持架设置有内开口，所述外开口和内开口表面齐平，其特征是：所述轴承套在外开口处设置有外凸块，所述保持架在内开口处设置有内凸块。

2.根据权利要求1所述的一种开口型直线轴承，其特征是：所述内凸块和外凸块沿着轴承套的径向重叠设置。

3.根据权利要求2所述的一种开口型直线轴承，其特征是：所述内凸块沿着轴承套的轴向的长度不小于外凸块沿着轴承套的轴向的长度。

4.根据权利要求1所述的一种开口型直线轴承，其特征是：所述保持架包括如下重量份数的组分：

PA66 30-60份

增强纤维 10-20份

有机改性纳米磷酸钛 0.5-1份

抗氧剂 0.1-0.5份

润滑剂 0.1-0.5份。

5.根据权利要求4所述的一种开口型直线轴承，其特征是：所述有机改性纳米磷酸钛的制备方法包括如下步骤：

S1、往水中加入纳米磷酸钛并混合均匀；

S2、控制反应温度为0-5℃，加入四丁基氢氧化铵反应2-3h；

S3、加入磷酸，继续反应1-2h后依次进行离心分离、洗涤得到半透明凝胶；

S4、将半透明凝胶充分分散后，加入硅烷偶联剂，加热至80-90℃反应10-15h；

S5、反应结束后静置，自然冷却至室温，依次进行过滤、洗涤、真空干燥即可。

6.根据权利要求4所述的一种开口型直线轴承，其特征是：所述增强纤维为钛酸钾晶须。

7.根据权利要求6所述的一种开口型直线轴承，其特征是：所述钛酸钾晶须经过钛酸酯偶联剂改性处理。

8.根据权利要求4所述的一种开口型直线轴承，其特征是：所述抗氧剂包括抗氧剂1010和抗氧剂168，按照重量份，抗氧剂1010：抗氧剂168=1:1。

9.根据权利要求4所述的一种开口型直线轴承，其特征是：所述润滑剂为聚四氟乙烯、二硫化钼和石墨中的一种或几种。

10.根据权利要求4-9任意一项所述的一种开口型直线轴承，其特征是：所述保持架的制备方法包括如下步骤：

步骤一：按照重量份，称取30-60份PA66、10-20份增强纤维、0.5-1份有机改性纳米磷酸钛、0.1-0.5份抗氧剂、0.1-0.5份润滑剂；

步骤二：将各组分混合均匀后通过挤出机进行熔融挤出即可。

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