專利名稱：鋼球式直線滾動軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軸承，特別是涉及一種鋼球式直線滾動軸承，屬于軸承制造及其應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外普遍使用直線滾動軸承(以下簡稱老式軸承)，至今為止，國內(nèi)外的老式軸承，其內(nèi)部保持架的凹型環(huán)形軌道里裝滿了鋼球，當(dāng)軸和軸承之間作相對直線運(yùn)動時，鋼球會沿著保持架的凹形環(huán)形軌道作循環(huán)滾動運(yùn)動，且保持架的凹形環(huán)形軌道，其中一側(cè)軌道的底部開了長槽口，能夠使鋼球在凹形環(huán)形軌道的開槽處與軸的外圓表面相接觸，而在保持架凹形環(huán)形軌道另外一側(cè)的鋼球，則由于保持架該側(cè)的凹形軌道沒有開槽而被隔離，使鋼球不能夠與軸的外圓表面接觸，在軸向力的推動下鋼球只能沿著保持架的凹型環(huán)形軌道作環(huán)形滾動運(yùn)動，此時鋼球與軸的外圓接觸表面上的運(yùn)動軌跡為直線。老式軸承中鋼球在軸上的運(yùn)動軌跡是直線段，并且軸承外鋼套的內(nèi)孔壁必須制成凹形圓弧多邊形，如五邊梅花形，否則裝好鋼球的保持架就無法裝入到軸承的外鋼套內(nèi)；鋼球保持架設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且其材料只能由塑料件(或鋼制沖壓件)制成，因此在使用中很容易磨損，需要經(jīng)常更換，同時軸承的剛性，精度和承載能力就不夠高，噪音也比較大；老式軸承在制造時需要比較大型的注塑機(jī)床，模具以及較多的測量工具，因而投資比較大；老式軸承中的鋼球裝入保持架和外鋼套較繁鎖，不易實(shí)現(xiàn)裝配自動化，裝配成本高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明主要是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中老式軸承存在的不足，提供一種對其運(yùn)動原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重要改進(jìn)設(shè)計(jì)的新型環(huán)形軌道鋼球式直線滾動軸承(以下簡稱新型軸承)，它可以作為機(jī)械制造的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)件。該新型軸承有A型和B型二種類型，具有兼容性，它的外形尺寸和安裝尺寸和老式軸承通用，因此同樣可以廣泛地應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備制造，工裝夾具，數(shù)控裝置，模具，自動化數(shù)控設(shè)備，以及輕工，化工和制藥，煙草，航天航空，食品等行業(yè)。本發(fā)明的目的是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種鋼球式直線滾動軸承，包括外鋼套，內(nèi)鋼套，鋼球，其特征在于所述內(nèi)鋼套內(nèi)側(cè)設(shè)有可供所述鋼球在其內(nèi)作循環(huán)滾動運(yùn)動的封閉環(huán)行軌道。進(jìn)一步地，所述封閉軌道為圓孔型開槽封閉環(huán)行軌道。進(jìn)一步地，當(dāng)軸承在與軸之間作相對直線運(yùn)動時，軸承里的所有鋼球，將沿著軸承內(nèi)鋼套上的圓孔型開槽環(huán)形軌道做循環(huán)滾動運(yùn)動，而鋼球與軸的外圓接觸表面上的運(yùn)動軌跡是二段相同的圓弧和一段直線所形成的曲線。進(jìn)一步地，所述內(nèi)鋼套上的圓孔型開槽環(huán)形軌道由二段相同的直線和二段相同的圓弧所組成。進(jìn)一步地，所述內(nèi)鋼套包含順序連接在一起的第一段內(nèi)鋼套、第二段內(nèi)鋼套及第三段內(nèi)鋼套，所述直線形狀軌道部分成等分對稱形狀分布在第二段內(nèi)鋼套上，所述圓弧形狀的軌道成等分對稱形狀分別分布在第一、第三段內(nèi)鋼套上。進(jìn)一步地，所述外鋼套被構(gòu)造成開槽的彈性鋼套，并安裝在一軸承座內(nèi)。進(jìn)一步地，所述內(nèi)、外鋼套均為不開槽的圓形鋼套，并一同被安裝在一圓形鋼套式軸承內(nèi)。進(jìn)一步地，所述內(nèi)、外鋼套的內(nèi)外徑均為圓柱形結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，所述封閉環(huán)形軌道的數(shù)量為兩個或兩個以上的正整數(shù)個。進(jìn)一步地，還包含用于限位內(nèi)、外鋼套軸向相對位置的孔用彈性擋圈。進(jìn)一步地，還包含用于固定內(nèi)鋼套各段之間相互位置的圓柱銷。進(jìn)一步地，所述外鋼套可被構(gòu)造成不帶安裝孔的圓柱形外鋼套，或者直接與帶安裝孔的安裝座一體成型。通過采用上述技術(shù)方案，使得新型軸承內(nèi)鋼球運(yùn)動軌跡與老式軸承相比有了較大的不同，因而決定了軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的不同，使得新型軸承能夠克服各種老式軸承在實(shí)際應(yīng)用中存在的不足之處。新型軸承的優(yōu)點(diǎn)如下(1)新型軸承提高和改善了由于老式軸承中鋼球在軸上的運(yùn)動軌跡僅是直線段，而不是近似封閉的環(huán)形曲線，所產(chǎn)生的軸承支撐剛性和承載能力不夠高的問題。(2)新型軸承在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上全部采用鋼套組合而成，剛球的運(yùn)動全部在內(nèi)鋼套里進(jìn)行，克服了老式軸承中鋼球保持架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，而且其材料只能由塑料件(或鋼制沖壓件)制成，因此在使用中很容易磨損，精度保持性差的問題。(3)新型軸承的外鋼套無需在內(nèi)孔壁上加工凹形圓弧多邊形，內(nèi)鋼套可以方便的裝進(jìn)外鋼套中，配合精度高，其剛性，承載能力，制造精度，耐磨損性就要高于老式軸承，并且噪音低。(4)新型軸承在結(jié)構(gòu)上全部采用鋼套，并由內(nèi)鋼套替代了鋼球塑料(或沖壓)保持架，所以無需設(shè)計(jì)用于制造鋼球保持架的注塑模具或者沖壓模具，因而設(shè)計(jì)制造成本大為減少。(5)新型軸承在結(jié)構(gòu)上采用形狀簡單的鋼套，因而只需普通的加工設(shè)備，普通的切削刀具和量具就能夠完成軸承的制造和裝配，并達(dá)到需要的軸承精度，而老式軸承在制造時則需要比較大型的注塑機(jī)床，用于不同規(guī)格保持架的模具以及的測量工具，因而投資比較多。(6)由于新型軸承在結(jié)構(gòu)上比老式軸承簡單，因而相比較而言，能夠做到快速設(shè)計(jì)，快速制造，提高生產(chǎn)效率，滿足用戶的快速需求。(7)新型軸承使用普通鋼材即可滿足使用要求，因而材料的熱處理工藝就比較簡單，制造的成本也就相對較低。(8)由于新型軸承內(nèi)外部機(jī)械結(jié)構(gòu)與老式軸承不同，因而在理論上它可以在長度尺寸，鋼套的外徑和內(nèi)徑尺寸方面被制造成任意規(guī)格的軸承，使得它的實(shí)際使用范圍和靈活性方面可以有較大的改善，而老式軸承，由于模具設(shè)計(jì)制造的原因，是難于達(dá)到這一要求的。(9)新型軸承在外形上除了設(shè)計(jì)成常用的圓柱形外，軸承的外形還可以設(shè)計(jì)成其他形狀，例如A;軸承內(nèi)部鋼套的內(nèi)徑是長方形，方形，橢圓形形狀等，B:軸承內(nèi)外鋼套的內(nèi)徑，外徑均是長方形，方形，橢圓形，C 復(fù)合體，如將軸承內(nèi)部鋼套的內(nèi)徑設(shè)計(jì)成長方形和圓形組合的復(fù)合體軸承等，因此，可以擴(kuò)大它的使用范圍和靈活性。(10)新型軸承內(nèi)部中間鋼套可以根據(jù)使用長度的需要，設(shè)計(jì)成由數(shù)個鋼套組合而成的超長鋼套，因此可以適應(yīng)長距離的使用。(11)新型軸承中鋼球的裝配比老式軸承方便快捷，易于實(shí)現(xiàn)自動化裝配。
圖1是本發(fā)明的鋼球式直線滾動軸承的組件裝配示意圖(A型)；圖2是圖1中的軸承的內(nèi)鋼套及其內(nèi)側(cè)設(shè)有環(huán)形軌道的示意圖；圖3是圖2中的內(nèi)鋼套沿中心縱向軸線剖開一半后示出內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4是本發(fā)明的鋼球式直線滾動軸承的另一種形式的立體圖(B型)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。本發(fā)明的軸承的組成及結(jié)構(gòu)如圖1至圖4所示該新型軸承(以A型為例)由軸承座1 (也稱其為外鋼套)，內(nèi)鋼套2，內(nèi)鋼套3 (也稱其為中間鋼套)，內(nèi)鋼套4，以及鋼球5，孔用彈性擋圈6，圓柱銷7組成。本發(fā)明的軸承的運(yùn)動原理當(dāng)該新型軸承在與軸之間作相對直線運(yùn)動時，軸承里的所有鋼球，將沿著軸承內(nèi)的3個內(nèi)鋼套上已經(jīng)加工好的圓孔型封閉開槽環(huán)形軌道8 (以下簡稱環(huán)形軌道)，并在軌道內(nèi)做滾動循環(huán)運(yùn)動，而鋼球與軸的外圓接觸表面上的運(yùn)動軌跡，是由二段相同的圓弧和一段直線所形成的曲線。在軸承中間鋼套的端面上，沿其軸向的每一對組成環(huán)形軌道的二條直線段軌道，其中的一條直線段軌道里的鋼球與軸的外圓接觸表面必須保持零接觸或者不接觸狀態(tài)。此圓孔型封閉開槽環(huán)形軌道由二段相同的直線和二段相同的圓弧所組成。(而老式軸承內(nèi)部鋼球在軸的表面上所作的運(yùn)動軌跡是直線。新型軸承內(nèi)部鋼球運(yùn)動與老式軸承內(nèi)鋼球運(yùn)動軌跡的不同，新老軸承在運(yùn)動原理上的最大區(qū)別，并且在相同的設(shè)計(jì)尺寸條件下，鋼球與軸的表面接觸的數(shù)量要多)本發(fā)明的新型軸承的特點(diǎn)如下該新型軸承有A型和B型二種，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全相同，最常用的結(jié)構(gòu)是軸承中所有鋼套的內(nèi)外徑均為圓柱形結(jié)構(gòu)。一個新型軸承內(nèi)的封閉的環(huán)形運(yùn)動軌跡數(shù)量為2，3，4，5，6，7，8，9，10等等，在自然數(shù)正整數(shù)范圍內(nèi)。新型軸承的外鋼套也可以設(shè)計(jì)成開槽的彈性鋼套，但必需安裝在軸承座內(nèi)使用，這一點(diǎn)和老式軸承相同。新型軸承的外鋼套，在一般情況下設(shè)計(jì)成不開槽的圓柱形，軸承的內(nèi)鋼套也設(shè)計(jì)成不開槽的圓形鋼套，可以直接安裝使用，如A型。實(shí)際使用時，一般要將B型新型軸承安裝在軸承座內(nèi)使用，這一點(diǎn)也和老式軸承相同。在新型軸承內(nèi)部鋼套的二端，或者一端需要使用孔用彈性擋圈限位。[0047]為防止新型軸承內(nèi)部3個鋼套在運(yùn)動承載時跑動，需要用圓柱銷固定相互之間的位置。該新型軸承內(nèi)部鋼套上的封閉型環(huán)形軌道8，其直線形狀軌道部分成等分對稱形狀分布在中間鋼套3上，而圓弧形狀的軌道則分別在二端的內(nèi)鋼套2、4上也成等分對稱形狀分布，由此組合而成鋼球作滾動循環(huán)運(yùn)動的封閉環(huán)形軌道。該新型軸承里封閉的環(huán)形軌道8也可以由二段長度不相同的直線和二段不相同的圓弧所組成。采用相同長度的直線和相同的圓弧組成的封閉環(huán)形軌道制造時比較方便。正是由于新型軸承內(nèi)鋼球運(yùn)動軌跡與老式軸承的不同，因而決定了軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的不同，使得新型軸承能夠克服各種老式軸承在實(shí)際應(yīng)用中存在的許多不足之處。如新型軸承結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)制造裝配較老式軸承方便，成本低，同時軸承的精度，剛性和承載能力，耐磨性都能夠獲得提高，而軸承的噪音下降。由于結(jié)構(gòu)獨(dú)特，實(shí)際使用時可以更加靈活方便，可以滿足大尺寸，長距離的使用需要。
權(quán)利要求1.一種鋼球式直線滾動軸承，包括外鋼套，內(nèi)鋼套，鋼球，其特征在于所述內(nèi)鋼套內(nèi)側(cè)設(shè)有可供所述鋼球在其內(nèi)運(yùn)動的封閉軌道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼球式直線滾動軸承，其特征在于所述封閉軌道為圓孔型封閉開槽環(huán)行軌道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼球式直線滾動軸承，其特征在于當(dāng)軸承在與軸之間作相對直線運(yùn)動時，軸承里的所有鋼球，將沿著軸承內(nèi)鋼套上的環(huán)形軌道做滾動循環(huán)運(yùn)動，而鋼球與軸的外圓接觸表面上的運(yùn)動軌跡，是二段相同的圓弧和一段直線所形成的曲線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼球式直線滾動軸承，其特征在于所述內(nèi)鋼套上的封閉環(huán)形軌道由二段相同的直線和二段相同的圓弧所組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼球式直線滾動軸承，其特征在于所述內(nèi)鋼套包含順序連接在一起的第一段內(nèi)鋼套、第二段內(nèi)鋼套及第三段內(nèi)鋼套，所述直線形狀軌道部分成等分對稱形狀分布在第二段內(nèi)鋼套上，所述圓弧形狀的軌道成等分對稱形狀分別分布在第一、第三段內(nèi)鋼套上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼球式直線滾動軸承，其特征在于所述外鋼套被構(gòu)造成開槽的彈性鋼套，并安裝在一軸承座內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼球式直線滾動軸承，其特征在于所述內(nèi)、外鋼套均為不開槽的圓形鋼套，并一同被安裝在一圓形鋼套式軸承內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼球式直線滾動軸承，其特征在于所述內(nèi)、外鋼套的內(nèi)外徑均為圓柱形結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼球式直線滾動軸承，其特征在于所述封閉環(huán)形軌道的數(shù)量為兩個或兩個以上的正整數(shù)個。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼球式直線滾動軸承，其特征在于還包含用于限位內(nèi)、外鋼套軸向相對位置的孔用彈性擋圈。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼球式直線滾動軸承，其特征在于還包含用于固定內(nèi)鋼套各段之間相互位置的圓柱銷。
12.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鋼球式直線滾動軸承，其特征在于所述外鋼套可被構(gòu)造成不帶安裝孔的圓柱形外鋼套，或者直接與帶安裝孔的安裝座一體成型。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種鋼球式直線滾動軸承，包括外鋼套，內(nèi)鋼套，鋼球，其特征在于所述內(nèi)鋼套內(nèi)側(cè)設(shè)有可供所述鋼球在其內(nèi)運(yùn)動的封閉軌道。該新型軸承采用了不同于老式軸承的運(yùn)動原理既軸承在與軸之間作相對直線運(yùn)動時，軸承里的所有鋼球，將沿著軸承內(nèi)鋼套上已經(jīng)加工好的開口環(huán)形軌道內(nèi)做滾動循環(huán)運(yùn)動。本實(shí)用新型的軸承結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)制造裝配較老式軸承方便，成本低，同時軸承的精度，剛性和承載能力以及耐磨性都能夠獲得提高，并且軸承的噪音得已下降。由于結(jié)構(gòu)獨(dú)特，實(shí)際使用時可以更加靈活方便，不僅可以用于小尺寸的需要，更可以滿足大尺寸，長距離的使用需要。
文檔編號F16C29/04GK202165430SQ201120290050
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者林陸彥, 陸揚(yáng) 申請人:陸揚(yáng)