CN202165430U - 钢球式直线滚动轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种钢球式直线滚动轴承，包括外钢套，内钢套，钢球，其特征在于：所述内钢套内侧设有可供所述钢球在其内运动的封闭轨道。该新型轴承采用了不同于老式轴承的运动原理：既轴承在与轴之间作相对直线运动时，轴承里的所有钢球，将沿着轴承内钢套上已经加工好的开口环形轨道内做滚动循环运动。本实用新型的轴承结构简单，设计制造装配较老式轴承方便，成本低，同时轴承的精度，刚性和承载能力以及耐磨性都能够获得提高，并且轴承的噪音得已下降。由于结构独特，实际使用时可以更加灵活方便，不仅可以用于小尺寸的需要，更可以满足大尺寸，长距离的使用需要。

Description

钢球式直线滚动轴承

技术领域

本发明涉及一种轴承，特别是涉及一种钢球式直线滚动轴承，属于轴承制造及其应用领域。

背景技术

目前国内外普遍使用直线滚动轴承(以下简称老式轴承)，至今为止，国内外的老式轴承，其内部保持架的凹型环形轨道里装满了钢球，当轴和轴承之间作相对直线运动时，钢球会沿着保持架的凹形环形轨道作循环滚动运动，且保持架的凹形环形轨道，其中一侧轨道的底部开了长槽口，能够使钢球在凹形环形轨道的开槽处与轴的外圆表面相接触，而在保持架凹形环形轨道另外一侧的钢球，则由于保持架该侧的凹形轨道没有开槽而被隔离，使钢球不能够与轴的外圆表面接触，在轴向力的推动下钢球只能沿着保持架的凹型环形轨道作环形滚动运动，此时钢球与轴的外圆接触表面上的运动轨迹为直线。

老式轴承中钢球在轴上的运动轨迹是直线段，并且轴承外钢套的内孔壁必须制成凹形圆弧多边形，如五边梅花形，否则装好钢球的保持架就无法装入到轴承的外钢套内；钢球保持架设计结构复杂，而且其材料只能由塑料件(或钢制冲压件)制成，因此在使用中很容易磨损，需要经常更换，同时轴承的刚性，精度和承载能力就不够高，噪音也比较大；老式轴承在制造时需要比较大型的注塑机床，模具以及较多的测量工具，因而投资比较大；老式轴承中的钢球装入保持架和外钢套较繁锁，不易实现装配自动化，装配成本高。

发明内容

本发明主要是针对上述现有技术中老式轴承存在的不足，提供一种对其运动原理和内部结构进行了重要改进设计的新型环形轨道钢球式直线滚动轴承(以下简称新型轴承)，它可以作为机械制造的基础标准件。该新型轴承有A型和B型二种类型，具有兼容性，它的外形尺寸和安装尺寸和老式轴承通用，因此同样可以广泛地应用于机械设备制造，工装夹具，数控装置，模具，自动化数控设备，以及轻工，化工和制药，烟草，航天航空，食品等行业。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的：

一种钢球式直线滚动轴承，包括外钢套，内钢套，钢球，其特征在于：所述内钢套内侧设有可供所述钢球在其内作循环滚动运动的封闭环行轨道。

进一步地，所述封闭轨道为圆孔型开槽封闭环行轨道。

进一步地，当轴承在与轴之间作相对直线运动时，轴承里的所有钢球，将沿着轴承内钢套上的圆孔型开槽环形轨道做循环滚动运动，而钢球与轴的外圆接触表面上的运动轨迹是二段相同的圆弧和一段直线所形成的曲线。

进一步地，所述内钢套上的圆孔型开槽环形轨道由二段相同的直线和二段相同的圆弧所组成。

进一步地，所述内钢套包含顺序连接在一起的第一段内钢套、第二段内钢套及第三段内钢套，所述直线形状轨道部分成等分对称形状分布在第二段内钢套上，所述圆弧形状的轨道成等分对称形状分别分布在第一、第三段内钢套上。

进一步地，所述外钢套被构造成开槽的弹性钢套，并安装在一轴承座内。

进一步地，所述内、外钢套均为不开槽的圆形钢套，并一同被安装在一圆形钢套式轴承内。

进一步地，所述内、外钢套的内外径均为圆柱形结构。

进一步地，所述封闭环形轨道的数量为两个或两个以上的正整数个。

进一步地，还包含用于限位内、外钢套轴向相对位置的孔用弹性挡圈。

进一步地，还包含用于固定内钢套各段之间相互位置的圆柱销。

进一步地，所述外钢套可被构造成不带安装孔的圆柱形外钢套，或者直接与带安装孔的安装座一体成型。

通过采用上述技术方案，使得新型轴承内钢球运动轨迹与老式轴承相比有了较大的不同，因而决定了轴承内部结构上的不同，使得新型轴承能够克服各种老式轴承在实际应用中存在的不足之处。新型轴承的优点如下：

(1)新型轴承提高和改善了由于老式轴承中钢球在轴上的运动轨迹仅是直线段，而不是近似封闭的环形曲线，所产生的轴承支撑刚性和承载能力不够高的问题。

(2)新型轴承在结构设计上全部采用钢套组合而成，刚球的运动全部在内钢套里进行，克服了老式轴承中钢球保持架结构设计复杂，而且其材料只能由塑料件(或钢制冲压件)制成，因此在使用中很容易磨损，精度保持性差的问题。

(3)新型轴承的外钢套无需在内孔壁上加工凹形圆弧多边形，内钢套可以方便的装进外钢套中，配合精度高，其刚性，承载能力，制造精度，耐磨损性就要高于老式轴承，并且噪音低。

(4)新型轴承在结构上全部采用钢套，并由内钢套替代了钢球塑料(或冲压)保持架，所以无需设计用于制造钢球保持架的注塑模具或者冲压模具，因而设计制造成本大为减少。

(5)新型轴承在结构上采用形状简单的钢套，因而只需普通的加工设备，普通的切削刀具和量具就能够完成轴承的制造和装配，并达到需要的轴承精度，而老式轴承在制造时则需要比较大型的注塑机床，用于不同规格保持架的模具以及的测量工具，因而投资比较多。

(6)由于新型轴承在结构上比老式轴承简单，因而相比较而言，能够做到快速设计，快速制造，提高生产效率，满足用户的快速需求。

(7)新型轴承使用普通钢材即可满足使用要求，因而材料的热处理工艺就比较简单，制造的成本也就相对较低。

(8)由于新型轴承内外部机械结构与老式轴承不同，因而在理论上它可以在长度尺寸，钢套的外径和内径尺寸方面被制造成任意规格的轴承，使得它的实际使用范围和灵活性方面可以有较大的改善，而老式轴承，由于模具设计制造的原因，是难于达到这一要求的。

(9)新型轴承在外形上除了设计成常用的圆柱形外，轴承的外形还可以设计成其他形状，例如：A；轴承内部钢套的内径是长方形，方形，椭圆形形状等，B：轴承内外钢套的内径，外径均是长方形，方形，椭圆形，C：复合体，如将轴承内部钢套的内径设计成长方形和圆形组合的复合体轴承等，因此，可以扩大它的使用范围和灵活性。

(10)新型轴承内部中间钢套可以根据使用长度的需要，设计成由数个钢套组合而成的超长钢套，因此可以适应长距离的使用。

(11)新型轴承中钢球的装配比老式轴承方便快捷，易于实现自动化装配。

附图说明

图1是本发明的钢球式直线滚动轴承的组件装配示意图(A型)；

图2是图1中的轴承的内钢套及其内侧设有环形轨道的示意图；

图3是图2中的内钢套沿中心纵向轴线剖开一半后示出内部结构的示意图；

图4是本发明的钢球式直线滚动轴承的另一种形式的立体图(B型)。

具体实施方式

下面结合附图对发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

本发明的轴承的组成及结构如图1至图4所示：

该新型轴承(以A型为例)由轴承座1(也称其为外钢套)，内钢套2，内钢套3(也称其为中间钢套)，内钢套4，以及钢球5，孔用弹性挡圈6，圆柱销7组成。

本发明的轴承的运动原理：

当该新型轴承在与轴之间作相对直线运动时，轴承里的所有钢球，将沿着轴承内的3个内钢套上已经加工好的圆孔型封闭开槽环形轨道8(以下简称环形轨道)，并在轨道内做滚动循环运动，而钢球与轴的外圆接触表面上的运动轨迹，是由二段相同的圆弧和一段直线所形成的曲线。在轴承中间钢套的端面上，沿其轴向的每一对组成环形轨道的二条直线段轨道，其中的一条直线段轨道里的钢球与轴的外圆接触表面必须保持零接触或者不接触状态。此圆孔型封闭开槽环形轨道由二段相同的直线和二段相同的圆弧所组成。

(而老式轴承内部钢球在轴的表面上所作的运动轨迹是直线。新型轴承内部钢球运动与老式轴承内钢球运动轨迹的不同，新老轴承在运动原理上的最大区别，并且在相同的设计尺寸条件下，钢球与轴的表面接触的数量要多)

本发明的新型轴承的特点如下

该新型轴承有A型和B型二种，其内部结构完全相同，最常用的结构是：轴承中所有钢套的内外径均为圆柱形结构。

一个新型轴承内的封闭的环形运动轨迹数量为：2，3，4，5，6，7，8，9，10等等，在自然数正整数范围内。

新型轴承的外钢套也可以设计成开槽的弹性钢套，但必需安装在轴承座内使用，这一点和老式轴承相同。

新型轴承的外钢套，在一般情况下设计成不开槽的圆柱形，轴承的内钢套也设计成不开槽的圆形钢套，可以直接安装使用，如A型。

实际使用时，一般要将B型新型轴承安装在轴承座内使用，这一点也和老式轴承相同。

在新型轴承内部钢套的二端，或者一端需要使用孔用弹性挡圈限位。

为防止新型轴承内部3个钢套在运动承载时跑动，需要用圆柱销固定相互之间的位置。

该新型轴承内部钢套上的封闭型环形轨道8，其直线形状轨道部分成等分对称形状分布在中间钢套3上，而圆弧形状的轨道则分别在二端的内钢套2、4上也成等分对称形状分布，由此组合而成钢球作滚动循环运动的封闭环形轨道。

该新型轴承里封闭的环形轨道8也可以由二段长度不相同的直线和二段不相同的圆弧所组成。采用相同长度的直线和相同的圆弧组成的封闭环形轨道制造时比较方便。

正是由于新型轴承内钢球运动轨迹与老式轴承的不同，因而决定了轴承内部结构上的不同，使得新型轴承能够克服各种老式轴承在实际应用中存在的许多不足之处。如新型轴承结构简单，设计制造装配较老式轴承方便，成本低，同时轴承的精度，刚性和承载能力，耐磨性都能够获得提高，而轴承的噪音下降。由于结构独特，实际使用时可以更加灵活方便，可以满足大尺寸，长距离的使用需要。

Claims (12)

1.一种钢球式直线滚动轴承，包括外钢套，内钢套，钢球，其特征在于：所述内钢套内侧设有可供所述钢球在其内运动的封闭轨道。

2.根据权利要求1所述的钢球式直线滚动轴承，其特征在于：所述封闭轨道为圆孔型封闭开槽环行轨道。

3.根据权利要求2所述的钢球式直线滚动轴承，其特征在于：当轴承在与轴之间作相对直线运动时，轴承里的所有钢球，将沿着轴承内钢套上的环形轨道做滚动循环运动，而钢球与轴的外圆接触表面上的运动轨迹，是二段相同的圆弧和一段直线所形成的曲线。

4.根据权利要求3所述的钢球式直线滚动轴承，其特征在于：所述内钢套上的封闭环形轨道由二段相同的直线和二段相同的圆弧所组成。

5.根据权利要求4所述的钢球式直线滚动轴承，其特征在于：所述内钢套包含顺序连接在一起的第一段内钢套、第二段内钢套及第三段内钢套，所述直线形状轨道部分成等分对称形状分布在第二段内钢套上，所述圆弧形状的轨道成等分对称形状分别分布在第一、第三段内钢套上。

6.根据权利要求5所述的钢球式直线滚动轴承，其特征在于：所述外钢套被构造成开槽的弹性钢套，并安装在一轴承座内。

7.根据权利要求5所述的钢球式直线滚动轴承，其特征在于：所述内、外钢套均为不开槽的圆形钢套，并一同被安装在一圆形钢套式轴承内。

8.根据权利要求5所述的钢球式直线滚动轴承，其特征在于：所述内、外钢套的内外径均为圆柱形结构。

9.根据权利要求2所述的钢球式直线滚动轴承，其特征在于：所述封闭环形轨道的数量为两个或两个以上的正整数个。

10.根据权利要求1所述的钢球式直线滚动轴承，其特征在于：还包含用于限位内、外钢套轴向相对位置的孔用弹性挡圈。

11.根据权利要求5所述的钢球式直线滚动轴承，其特征在于：还包含用于固定内钢套各段之间相互位置的圆柱销。

12.根据上述任一项权利要求所述的钢球式直线滚动轴承，其特征在于：所述外钢套可被构造成不带安装孔的圆柱形外钢套，或者直接与带安装孔的安装座一体成型。

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