專利名稱：一種滑動副的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機械設(shè)計與制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于消除機械連桿結(jié)構(gòu)間隙并能夠減小摩擦力的滑動副。
背景技術(shù)：
滑動副用于機械連桿機構(gòu)設(shè)計中，做為實現(xiàn)運動狀態(tài)轉(zhuǎn)化、防止過約束和釋放自由度的有效方式。在現(xiàn)有機械連桿機構(gòu)設(shè)計與制造技術(shù)中多采用普通的滑動副做為實現(xiàn)機械運動形式轉(zhuǎn)變和機構(gòu)釋放自由度的方式。普通的滑動副一般由一個滑塊和一個導(dǎo)槽組成，滑塊與導(dǎo)槽之間通過潤滑方式或采用滾輪方式減小摩擦。這種滑動副不可避免地存在機械間隙，尤其在機構(gòu)運動過程中，會產(chǎn)生無法預(yù)計的運動間隙，嚴(yán)重影響機構(gòu)功能，并且在高速運動時會產(chǎn)生不利震動。為減小運動間隙，必須消除或極大地減小滑動副機械間隙。 為減小機械間隙，一般采用縮小滑塊與導(dǎo)軌之間縫隙的方法，此方法只可減小該類滑動副機械間隙，并不能將間隙徹底消除，機構(gòu)依然會產(chǎn)生運動間隙，同時，此類方法對導(dǎo)槽的機械加工工藝有特別要求，如果導(dǎo)槽加工精度較低，接觸面光潔度差，則在機構(gòu)運動中滑塊與導(dǎo)槽間會產(chǎn)生較大摩擦力，有時甚至?xí)?dǎo)致機構(gòu)卡死現(xiàn)像。發(fā)明專利03213173. 9中公開了一種開式運動連接結(jié)構(gòu)，用于將電機拖動大齒輪的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為臂桿的擺動，該連接結(jié)構(gòu)的臂桿下端與機體底部鉸接，臂桿上部通過搖塊與大齒輪連接，臂桿上端與過渡連接桿連接，當(dāng)大齒輪轉(zhuǎn)動時，大齒輪上的搖塊帶動臂桿繞其下端作擺動。大齒輪轉(zhuǎn)向分為順時針與逆時針，搖塊對臂桿的帶動也分別由平行于大齒輪軸向的兩個側(cè)壁完成，而臂桿與兩側(cè)壁之間的縫隙在大齒輪換向時會引起臂桿不能立刻受到搖塊的作用而換向。若減小臂桿與兩側(cè)壁之間縫隙，則導(dǎo)致兩者間摩擦力增大。結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，尤其是機械連桿機構(gòu)中滑動副存在的機械間隙不易消除，減小機械間隙與減小摩擦力相互矛盾，無法徹底消除機械間隙的問題。本發(fā)明提出了一種結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，可適用于各種環(huán)境下的消除結(jié)構(gòu)間隙同時減小摩擦力的滑動副。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過提供一種具有如下結(jié)構(gòu)的，消除間隙并減小摩擦的滑動副來解決的，該滑動副包括導(dǎo)槽、兩個導(dǎo)軌、兩個滾輪和滑動部件。所述的導(dǎo)槽為一端封閉，一端開口的“U”形槽。兩個導(dǎo)軌設(shè)置在“U”形導(dǎo)槽內(nèi)側(cè)壁，沿槽長方向定位。兩個導(dǎo)軌呈長方體形狀，相互平行、錯位分布，在導(dǎo)槽長度方向?qū)ΨQ面內(nèi)的投影不重疊，且距離為滾輪直徑與兩個滾輪機械間隙和安裝間隙之和的差。兩個導(dǎo)軌可由導(dǎo)槽兩側(cè)壁切除相應(yīng)寬度厚度長度的條狀體與導(dǎo)槽一起加工而成，也可由在導(dǎo)槽兩側(cè)壁上加裝對應(yīng)的導(dǎo)軌，使得兩個導(dǎo)軌滿足所要求特征。兩個導(dǎo)軌的平面用以支撐滾輪滾動的部分為導(dǎo)軌工作面，保證兩個導(dǎo)軌工作面距離滿足軌道特征所要求。導(dǎo)軌也可以設(shè)置有導(dǎo)向滑槽或?qū)蛲辜沟冉Y(jié)構(gòu)。
所述的滾輪為特殊加工的滾輪，中間有安裝孔，兩個滾輪與滑動部件的圓柱軸依次固定安裝，并且兩者之間過盈配合。要求兩個滾輪間距離保證安裝時滾輪外圈均可與對應(yīng)軌道工作面完全接觸。滾輪亦可以采用滾動軸承或滑動軸承。使用安裝時，先將兩個滾輪依次安裝于滑動部件的圓柱軸上，再將兩個滾輪與導(dǎo)軌裝配，使得兩個滾輪分別置于導(dǎo)槽內(nèi)兩個導(dǎo)軌工作面上。由于導(dǎo)槽內(nèi)側(cè)兩個導(dǎo)軌為相互平行、錯位分布，運動時兩個滾輪始終只與其對應(yīng)的一個導(dǎo)軌工作面接觸，因此不會由于機械間隙太小而產(chǎn)生較大摩擦力或出現(xiàn)結(jié)構(gòu)卡死現(xiàn)象，而且對部件加工的工藝性要求也降低。由于兩個導(dǎo)軌工作面距離為滾輪直徑與兩個滾輪機械間隙和安裝間隙之和的差，并且在實際應(yīng)用時結(jié)構(gòu)可以承受一定的過盈量，使得結(jié)構(gòu)為緊配合，從而可完全消除結(jié)構(gòu)間隙， 使得本發(fā)明達(dá)到消除結(jié)構(gòu)間隙并同時減小結(jié)構(gòu)摩擦力的目的。本發(fā)明滑動副，通過使兩個導(dǎo)軌錯位分布，且兩個導(dǎo)軌工作面距離為滾輪直徑與兩個滾輪機械間隙和安裝間隙之和的差，并允許有過盈量，從而有效消除導(dǎo)軌、滾輪、滑動部件圓柱軸三者間隙，在機構(gòu)運動過程中可完全消除由滑動副所產(chǎn)生的運動間隙，在高速運動機構(gòu)中消除由于存在間隙而產(chǎn)生的不利震動。實現(xiàn)消除間隙的同時減小結(jié)構(gòu)摩擦力的目的。傳統(tǒng)的滑動副結(jié)構(gòu)，減小結(jié)構(gòu)間隙，必然會引起摩擦力增大甚至結(jié)構(gòu)卡死現(xiàn)象。本發(fā)明滑動副其結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，可靠性高，不易磨損，實現(xiàn)消除間隙的同時減小結(jié)構(gòu)摩擦力的目的。本發(fā)明滑動副應(yīng)用范圍廣，適用于曲柄搖桿機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)、曲柄搖桿滑塊機構(gòu)的各種運動機構(gòu)中，同時亦適用于高速、重載等運動嚴(yán)酷的環(huán)境中，并可實現(xiàn)高精度機械傳動。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明滑動副作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1為本發(fā)明滑動副示意圖。圖2為本發(fā)明滑動副的A向視圖。圖3為本發(fā)明滑動副用于雙搖臂擺動機構(gòu)的示意圖。圖4為本發(fā)明滑動副用于牛頭刨床擺動導(dǎo)桿機構(gòu)、擺桿滑塊機構(gòu)和滑枕滑動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明滑動副用于牛頭刨床擺動導(dǎo)桿機構(gòu)的示意圖。圖6為本發(fā)明滑動副用于牛頭刨床擺桿滑塊機構(gòu)的示意圖。圖7為本發(fā)明滑動副用于牛頭刨床滑枕滑動機構(gòu)的示意圖。1.導(dǎo)槽2.導(dǎo)軌3.滾輪4.滑動部件5.從動臂6.主動臂7.從動擺桿8.曲柄9.滑枕 10滑枕導(dǎo)軌
具體實施例方式實施例一參見圖1、圖2，本發(fā)明滑動副包括導(dǎo)槽1、兩個導(dǎo)軌2、兩個滾輪3和滑動部件4。 所述的導(dǎo)槽1為一端封閉，一端開口的“U”形槽。兩個導(dǎo)軌2設(shè)置在“U”形導(dǎo)槽1內(nèi)側(cè)壁， 沿槽長方向定位。兩個導(dǎo)軌2呈長方體形狀，相互平行，錯位分布，其在導(dǎo)槽1長度方向?qū)ΨQ面內(nèi)的投影不重疊，且距離為滾輪3直徑與兩個滾輪3機械間隙和安裝間隙之和的差。兩
4個導(dǎo)軌2可由導(dǎo)槽1兩側(cè)壁切除相應(yīng)寬度厚度長度的條狀體與導(dǎo)槽1一體加工而成，也可由在導(dǎo)槽1兩側(cè)壁上加裝對應(yīng)的導(dǎo)軌2，使得兩個導(dǎo)軌2滿足所要求特征。兩個導(dǎo)軌2的平面用以支撐滾輪3滾動的部分為導(dǎo)軌2的工作面，保證兩個導(dǎo)軌2工作面的距離滿足導(dǎo)軌特征要求。所述的滾輪3為特殊加工的滾輪，中間有安裝孔，與滑動部件4的圓柱軸相互配合安裝連接，要求兩個滾輪3間距離保證安裝時滾輪外圈均可與對應(yīng)導(dǎo)軌工作面完全接觸。安裝時，先將兩個滾輪3依次安裝于滑動部件4的圓柱軸上，再將兩個滾輪3與導(dǎo)軌2裝配，使得兩個滾輪3分別置于導(dǎo)槽1內(nèi)兩個導(dǎo)軌2工作面上。由于導(dǎo)槽1內(nèi)側(cè)兩個導(dǎo)軌2為相互平行、錯位分布，運動時兩個滾輪3始終只與其對應(yīng)的一個導(dǎo)軌2工作面接觸， 因此不會由于機械間隙太小而產(chǎn)生較大摩擦力或出現(xiàn)結(jié)構(gòu)卡死現(xiàn)象，且對部件加工的工藝性要求也降低。由于兩個導(dǎo)軌2工作面距離為滾輪直徑與兩個滾輪機械間隙和安裝間隙之和的差，并且在實際應(yīng)用時結(jié)構(gòu)可以承受一定的過盈量，使得結(jié)構(gòu)為緊配合，從而可完全消除結(jié)構(gòu)間隙，使得本發(fā)明達(dá)到消除結(jié)構(gòu)間隙并同時減小結(jié)構(gòu)摩擦力的目的。如圖3所示，是本發(fā)明滑動副用于雙搖臂擺動機構(gòu)中。雙搖臂擺動機構(gòu)包括導(dǎo)槽 1、兩個導(dǎo)軌2、兩個滾輪3、滑動部件4和從動臂5、主動臂6。首先將兩個滾輪3依次安裝于滑動部件4的圓柱軸上，滑動部件4的圓柱軸與主動臂6端部連接，再將滾輪3與從動臂5端部的“U”形導(dǎo)槽1內(nèi)側(cè)壁上的軌道2裝配，裝配時兩個滾輪3距離須保證滾輪3外圈與對應(yīng)導(dǎo)軌2平面相互貼合。使得兩個滾輪3分別置于導(dǎo)槽1內(nèi)兩個導(dǎo)軌工作面上。由于從動臂5端部的“U”形導(dǎo)槽1內(nèi)側(cè)壁上的軌道2為相互平行、錯位分布，運動時兩個滾輪3始終只與其對應(yīng)的一個導(dǎo)軌2工作面接觸，因此不會由于機械間隙太小而產(chǎn)生較大摩擦力或出現(xiàn)結(jié)構(gòu)卡死現(xiàn)象。由于導(dǎo)槽1內(nèi)側(cè)壁上的兩個導(dǎo)軌2工作面距離為滾輪3直徑與兩個滾輪3機械間隙和安裝間隙之和的差，并且在實際應(yīng)用時結(jié)構(gòu)可以承受一定的過盈量，使得結(jié)構(gòu)為緊配合，從而可完全消除雙搖臂擺動機構(gòu)間隙，使得主動臂6做往復(fù)擺動時，從動臂5始終跟隨主動臂6運動，在此滑動副上不會產(chǎn)生運動間隙，同時兩滾輪3可減小結(jié)構(gòu)摩擦力。實施例二圖4展示了本發(fā)明滑動副用于牛頭刨床擺動導(dǎo)桿機構(gòu)、擺桿滑塊機構(gòu)和滑枕滑動機構(gòu)中的結(jié)構(gòu)實施例。在牛頭刨床傳動系統(tǒng)中，為實現(xiàn)刨刀滑枕在滑軌上的往復(fù)運動，采用了一套擺動導(dǎo)桿機構(gòu)和一套擺桿滑塊機構(gòu)。在擺動導(dǎo)桿機構(gòu)、擺桿滑塊機構(gòu)以及滑枕滑動機構(gòu)處均采用本發(fā)明消除間隙減小摩擦的滑動副。在牛頭刨床擺動導(dǎo)桿機構(gòu)中，如圖5所示，該機構(gòu)包括導(dǎo)槽1、兩個導(dǎo)軌2、兩個滾輪3、滑動部件4、從動擺桿7、曲柄8。先將擺動導(dǎo)桿機構(gòu)中的兩個滾輪3依次與滑動部件4固定安裝，滑動部件4與曲柄8的一端連接，兩個滾輪3分別置于與從動擺桿7為一整體部件的長環(huán)形導(dǎo)槽1內(nèi)的兩個導(dǎo)軌工作面上。兩個滾輪3與導(dǎo)軌2裝配時，滾輪3外圈與對應(yīng)導(dǎo)軌2平面相互貼合。由于從動擺桿7中部的長環(huán)形導(dǎo)槽1內(nèi)側(cè)兩導(dǎo)軌2為相互平行、錯位分布，運動時兩個滾輪3 始終只與其對應(yīng)的一個導(dǎo)軌2工作面接觸，因此不會由于機械間隙太小而產(chǎn)生較大摩擦力或出現(xiàn)結(jié)構(gòu)卡死現(xiàn)象。由于兩個導(dǎo)軌2工作面距離為滾輪3直徑與兩個滾輪3機械間隙和安裝間隙之和的差，并且在實際應(yīng)用時結(jié)構(gòu)可以承受一定的過盈量，使得結(jié)構(gòu)為緊配合，可完全消除結(jié)構(gòu)間隙。當(dāng)擺動導(dǎo)桿機構(gòu)中的曲柄8繞轉(zhuǎn)軸做旋轉(zhuǎn)運動時，從動擺桿7始終跟隨曲柄8作擺動運動，即使從動擺桿7受力方向改變時，使用本發(fā)明滑動副的牛頭刨床擺動導(dǎo)桿機構(gòu)也不會產(chǎn)生運動間隙，同時兩個滾輪3可減小結(jié)構(gòu)摩擦力，本發(fā)明滑動副在曲柄高轉(zhuǎn)速及大截荷運動時也可同時實現(xiàn)消除間隙和減小摩擦的效果。在牛頭刨床擺桿滑塊機構(gòu)中，如圖6所示，該機構(gòu)包括導(dǎo)槽1、兩個導(dǎo)軌2、兩個滾輪3、滑動部件4和從動擺桿7、滑枕9。安裝時，先將兩個滾輪3安裝于滑動部件4的圓柱軸上，并與從動擺桿7的端部相連接，兩個導(dǎo)軌2設(shè)置在滑枕9下部的“U”形導(dǎo)槽1內(nèi)側(cè)壁上，將兩個滾輪3與導(dǎo)軌2裝配，裝配時兩個滾輪3距離須保證滾輪3外圈與對應(yīng)導(dǎo)軌2平面相互貼合。由于導(dǎo)槽1內(nèi)側(cè)壁的兩個導(dǎo)軌2為相互平行、錯位分布，運動時兩個滾輪3始終只與其對應(yīng)的一個導(dǎo)軌2 工作面接觸，故不會由于機械間隙太小而產(chǎn)生較大摩擦力或出現(xiàn)結(jié)構(gòu)卡死現(xiàn)象。由于兩個導(dǎo)軌2工作面距離為滾輪3直徑與兩個滾輪3機械間隙和安裝間隙之和的差，并且在實際應(yīng)用時結(jié)構(gòu)可以承受一定的過盈量，使得結(jié)構(gòu)為緊配合，從而可完全消除結(jié)構(gòu)間隙。在本實施例牛頭刨床擺動導(dǎo)桿機構(gòu)中，從動擺桿7作往復(fù)擺動運動時，刨床滑枕9始終跟隨從動擺桿7作往復(fù)運動，即使滑枕9運動方向改變時，在該滑動副上也不會產(chǎn)生任何運動間隙，同時兩個滾輪3可減小結(jié)構(gòu)摩擦力，該滑動副在滑枕高速運動時也可同時實現(xiàn)消除間隙和減小摩擦的目的。在牛頭刨床滑枕滑動機構(gòu)中，如圖7所示，該機構(gòu)包括導(dǎo)槽1，兩個導(dǎo)軌2、兩個滾輪3、滑動部件4和滑枕9、滑枕滑軌10。首先將兩個滾輪3安裝于滑動部件4的圓柱軸上，滑動部件4與滑枕9相連接用于支撐滑枕9滑動。導(dǎo)槽1設(shè)置在滑枕滑軌10側(cè)壁上，再將兩個導(dǎo)軌2安裝于導(dǎo)槽1內(nèi)側(cè)壁上，沿槽長方向定位，兩個滾輪3與導(dǎo)軌2裝配，裝配時滾輪3外圈與對應(yīng)導(dǎo)軌2工作面相互貼合。導(dǎo)軌2為平面軌道。兩個導(dǎo)軌2為相互平行、錯位分布，運動時兩個滾輪3始終只與其對應(yīng)的一個導(dǎo)軌2工作面接觸，不會由于機械間隙太小而產(chǎn)生較大摩擦力或出現(xiàn)結(jié)構(gòu)卡死現(xiàn)象。由于兩個導(dǎo)軌2工作面距離為滾輪3直徑與兩滾輪3機械間隙和安裝間隙之和的差，并且在實際應(yīng)用時結(jié)構(gòu)可以承受一定的過盈量，使得結(jié)構(gòu)為緊配合，從而可完全消除結(jié)構(gòu)間隙。在本實施例牛頭刨床滑枕滑動機構(gòu)中，滑枕9作往復(fù)運動時，始終與滑枕滑軌 10緊密貼合，無間隙配合，不會產(chǎn)生上下跳動和震動而影響工作質(zhì)量。同時兩個滾輪3可減小結(jié)構(gòu)摩擦力，該滑動副在滑枕高速運動時也可同時實現(xiàn)消除間隙和減小摩擦的目的。
權(quán)利要求
1.一種滑動副，其特征在于包括導(dǎo)槽(1)、導(dǎo)軌O)、滾輪C3)和滑動部件；所述的導(dǎo)軌( 和滾輪C3)各為兩個；兩個導(dǎo)軌( 設(shè)置在導(dǎo)槽(1)的內(nèi)側(cè)壁沿槽長方向定位，兩個滾輪C3)安裝在滑動部件的圓柱軸上，滾輪C3)與導(dǎo)軌( 配合，使得兩個滾輪(3) 分別置于導(dǎo)槽(1)內(nèi)側(cè)壁的兩個導(dǎo)軌(2)工作面上，滑動部件(4)沿導(dǎo)槽(1)運動時，安裝在滑動部件(4)上的兩個滾輪C3)在對應(yīng)導(dǎo)軌( 上滾動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動副，其特征在于所述的導(dǎo)軌( 為兩個相互平行，錯位分布呈長方體形狀的導(dǎo)軌，兩個導(dǎo)軌( 在導(dǎo)槽(1)長度方向?qū)ΨQ面內(nèi)的投影不重疊，且距離為滾輪(3)直徑與兩個滾輪(3)機械間隙和安裝間隙之和的差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動副，其特征在于所述的滾輪(3)為特殊加工的滾輪，中間有安裝孔，兩個滾輪C3)與滑動部件的圓柱軸依次固定安裝，兩者之間過盈配合，安裝時兩個滾輪(3)間距離須保證滾輪外圈均與對應(yīng)導(dǎo)軌工作面完全接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動副，其特征在于所述的導(dǎo)槽(1)為一端封閉，一端開口的“U”形槽，設(shè)置在導(dǎo)槽(1)內(nèi)側(cè)壁的兩個導(dǎo)軌( 與導(dǎo)槽一體加工而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動副，其特征在于所述的滑動部件(4)一端中心向外有一段圓柱軸，與兩個滾輪C3)相互配合安裝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種滑動副，其包括導(dǎo)槽、導(dǎo)軌、滾輪和滑動部件；兩個導(dǎo)軌設(shè)置在導(dǎo)槽的內(nèi)側(cè)壁沿槽長方向定位，兩個滾輪安裝在滑動部件的圓柱軸上，滾輪與導(dǎo)軌配合，使得兩個滾輪分別置于導(dǎo)槽內(nèi)側(cè)壁的導(dǎo)軌工作面上，滑動部件沿導(dǎo)槽運動時，安裝在滑動部件上的滾輪在對應(yīng)導(dǎo)軌上滾動。通過使兩個導(dǎo)軌錯位分布，且兩個導(dǎo)軌工作面距離為滾輪直徑與兩個滾輪機械間隙和安裝間隙之和的差，實現(xiàn)消除間隙的同時減小結(jié)構(gòu)摩擦力的目的。本發(fā)明滑動副結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，應(yīng)用范圍廣，適用于曲柄搖桿機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)、曲柄搖桿滑塊機構(gòu)的各種運動機構(gòu)中，同時亦適用于高速、重載等運動嚴(yán)酷的環(huán)境中，并可實現(xiàn)高精度機械傳動。
文檔編號F16C29/02GK102401009SQ20101027793
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月9日
發(fā)明者丁浩, 孫美建, 宋保維, 毛昭勇, 邢蓉 申請人:西北工業(yè)大學(xué)