本發(fā)明屬于機械領域,尤其涉及一種直線運動導向機構。
背景技術:
直線導軌又稱線軌、滑軌、線性導軌、線性滑軌,是用于直線往復運動場合并承擔一定的扭矩、在高負載的情況下實現(xiàn)高精度的精密裝置。直線導軌一般分為:滾輪直線導軌,圓柱直線導軌,滾珠直線導軌。就目前而言,現(xiàn)有的滾珠直線導軌,滾珠采用潤滑油的方式與導軌接觸,其潤滑效果差,滾珠易磨損,不僅縮短了直線導軌的使用壽命且滾珠磨損后運動精度也降低;其次,由于滾珠直接與滑塊和導軌接觸摩擦,導軌運行時噪音非常大。
為解決上述的技術問題,人們進行了長期的探索,提出了各式各樣的解決方案。例如,中國專利文獻公開了,滾動直線導軌副,[申請?zhí)?201120569357.3],包括導軌和滑塊,滑塊上設置有與導軌的截面形狀相適配的凹槽,滑塊通過凹槽連接于導軌上并可沿導軌軸向移動,所述滑塊的凹槽內與導軌連接處設有滾道,滾道內設置有滾珠,所述滑塊兩端分別固定連接有返向器和返向塊,導軌的頂部和滑塊的連接處固定連接有頂保持架,導軌的兩側和滑塊的連接處固定連接有側保持架,所述滾珠間設置有滾珠保持鏈,所述返向塊上設置有油杯。該方案解決了傳統(tǒng)的滑動直線導軌副組裝不容易并必須對導軌面進行刮研,既費事又費時,且摩擦阻力大,能耗高,滾動直線導軌副,滾珠直接與滑塊和導軌摩擦,使?jié)L珠易磨損,使用壽命低的問題。
上述的方案雖然具有以上的諸多優(yōu)點,但是,該方案并未解決上述的技術問題,該方案還是存在設計不合理、潤滑效果差、導軌運行時噪音很大、承載能力差等技術問題。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對上述問題,提供一種潤滑效果好且噪音小的直線運動導向機構。
為達到上述目的,本發(fā)明采用了下列技術方案:本直線運動導向機構,包括導軌和套在導軌上且能夠沿著導軌軸向滑動的滑座,在導軌的周向設有至少兩個沿著導軌軸向設置的導向槽且導向槽兩兩對稱設置,在滑座內設有若干沿著導軌周向分布且與所述的導向槽槽壁一一滑動連接的自滑動件。
在本申請中,通過在導軌的周向設有至少兩個沿著導軌軸向設置的導向槽,保證了滑座在導軌上滑動時運動的平穩(wěn)性,無形中降低了運動的噪音;其次,由于設有的自滑動件,使得導軌與滑座之間能夠充分潤滑,不僅能夠有效地降低導軌與滑座之間的摩擦,且進一步地降低了運動的噪音,設計非常合理;另外,以滑動代替了現(xiàn)有滾珠式的直線導軌,其承載能夠更好,更能適應各種使用環(huán)境。
在上述的直線運動導向機構中,所述的導向槽具有2-6個且圓周均勻分布,所述的自滑動件與導向槽一一對應。設置多個導向槽,使得本直線運動導向機構能夠多方位承載,提高其承載能力。
在上述的直線運動導向機構中,所述的自滑動件包括兩塊對稱設置的自潤滑膜,兩塊自潤滑膜中的其中一塊自潤滑膜與導向槽一側槽壁滑動連接,另一塊自潤滑膜與導向槽另一側槽壁滑動連接。
自潤滑膜與槽壁接觸方式為面和面的接觸,其可以確保接觸的有效性,同時,還能夠有效提高運動過程中的平順性。
在上述的直線運動導向機構中,所述的自潤滑膜由塑料制成;或者由塑料與合金材料復合制成。
塑料材料為:ep。
在上述的直線運動導向機構中,所述的自滑動件還包括限位塊,在限位塊靠近導向槽的一側設有上述兩塊對稱設置的自潤滑膜。
對稱設置其提高了運動過程中的穩(wěn)定性。
在上述的直線運動導向機構中,在限位塊靠近導向槽的一側設有兩個對稱設置的傾斜定位面,上述的兩塊自潤滑膜一一固定在傾斜定位面上且兩個傾斜定位面與導向槽的兩槽壁一一平行設置。
設置的傾斜定位面其擴大了與自潤滑膜的接觸面積,進一步提高了自潤滑膜固定的穩(wěn)定性。
在上述的直線運動導向機構中,相鄰的兩個導向槽之間形成沿著導軌軸向設置的導向凸部,分別設置在導向凸部兩表面上的自潤滑膜對稱設置。
分別設置在導向凸部兩表面上的自潤滑膜相互平行。
在上述的直線運動導向機構中,所述的限位塊靠近導向槽的一表面與導向槽槽底之間留有間隙,在滑座和限位塊之間設有能夠驅動該限位塊徑向向導軌軸心線移動從而使自潤滑膜與導向槽槽壁接觸的徑向間隙調節(jié)驅動機構。
在本申請中,由于設有的徑向間隙調節(jié)驅動機構,當自潤滑膜與導向槽槽底之間間隙過大時,通過徑向間隙調節(jié)驅動機構調節(jié)限位塊,使得自潤滑膜與導向槽槽底之間的間隙始終保持在自潤滑的條件下,避免出現(xiàn)由于間隙過大從而影響導軌的運動精度、噪音大、以及沒有潤滑條件而損壞導軌等一系列問題,即,確保了零間隙。
在上述的直線運動導向機構中,所述的徑向間隙調節(jié)驅動機構包括設置在滑座內且位于限位塊一端外側的調節(jié)塊,在調節(jié)塊和限位塊之間設有當調節(jié)塊外端在軸向外力作用下向限位塊的另一端移動時能夠驅動所述的限位塊徑向向導軌軸心線移動的傳動結構,且調節(jié)塊遠離限位塊的一表面與滑座內壁滑動連接。調節(jié)塊與滑座為面和面的滑動連接。
設置的調節(jié)塊結合傳動結構,其可以實現(xiàn)徑向的驅動,調節(jié)簡單且方便,便于實際的調整作業(yè)。
在上述的直線運動導向機構中,所述的滑座一端穿設有與滑座螺紋連接的調整螺釘且調整螺釘?shù)膬榷松烊胫粱鶅?,在調整螺釘?shù)膬榷伺c調節(jié)塊的外端之間設有彈簧,在調整螺釘?shù)耐舛颂自O有能夠避免該調整螺釘自由轉動的鎖止結構。
在彈簧的彈力和調整螺釘?shù)妮S向力結合作用下,能夠驅動調節(jié)塊的軸向平移,其不僅可以簡化驅動結構,而且還起到驅動過程中的彈性緩沖,避免了硬性接觸導致調節(jié)的不易控制,其次,彈簧能夠使自潤滑膜始終具有向導軌軸心線運動的趨勢,即,可以確保潤滑的有效性。
在本申請中,鎖止結構的設置,避免了調整螺釘自由轉動,從而影響導軌與滑座之間的運動間隙,降低運動精度。
在上述的直線運動導向機構中,所述的調整螺釘內端設有調整片,在調節(jié)塊的外端設有定位柱,所述的彈簧外端套在調整螺釘內端且外端端部抵靠在調整片上,彈簧的內端套在定位柱上且內端端部抵靠在調節(jié)塊的外端端面上。
在本申請中,調整螺釘與調整片之間螺紋連接,調節(jié)調整螺釘,調整片用于壓縮彈簧,使得調節(jié)更加方便且可靠。
在上述的直線運動導向機構中,所述的傳動結構包括設置在限位塊一端的第一傾斜坡面,在調節(jié)塊靠近限位塊的一面具有與所述的第一傾斜坡面相吻合的第二傾斜坡面,且所述的第一傾斜坡面與第二傾斜坡面滑動連接。
兩個傾斜坡面相互吻合,其提高了傳動過程中的穩(wěn)定性和平順性,可以避免運動時的相互脫離等現(xiàn)象。
與現(xiàn)有的技術相比,本直線運動導向機構的優(yōu)點在于:
1、通過在導軌的周向設有至少兩個沿著導軌軸向設置的導向槽結合自潤滑件,保證了滑座在導軌上滑動時運動的平穩(wěn)性,無形中降低了運動的噪音。
2、由于設有的自滑動件,使得導軌與滑座之間能夠充分潤滑,不僅能夠有效地降低導軌與滑座之間的摩擦,且進一步地降低了運動的噪音,設計非常合理。
3、以滑動連接替代了現(xiàn)有滾珠式的直線導軌,其承載能夠更強,更能適應各種使用環(huán)境。
4、結構簡單、易于加工和制造。
附圖說明
圖1是本發(fā)明提供的實施例一結構示意圖。
圖2是本發(fā)明提供的實施例一省略滑座結構示意圖。
圖3是本發(fā)明提供的圖2中a-a處剖視圖。
圖4是本發(fā)明提供的圖1側視圖。
圖5是本發(fā)明提供的圖4中b-b處的剖視圖。
圖6是本發(fā)明提供的實施例一徑向間隙調節(jié)驅動機構結構示意圖。
圖7是本發(fā)明提供的實施例一徑向間隙調節(jié)驅動機構俯視圖。
圖8是本發(fā)明提供的圖7中c-c處剖視圖。
圖9是本發(fā)明提供的實施例一梯形凸部結構示意圖。
圖10是本發(fā)明提供的實施例二結構示意圖。
圖中,導軌1、導向槽11、導向凸部11a、滑座2、筒狀體21、環(huán)形蓋板22、梯形凸部22a、螺栓23、自滑動件3、自潤滑膜31、限位塊32、傾斜定位面32a、間隙32b、第一傾斜坡面32c、徑向間隙調節(jié)驅動機構4、調節(jié)塊41、第二傾斜坡面41a、調整螺釘42、彈簧43、調整片44、定位柱45、鎖止結構5、鎖止帽51。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步詳細的說明。
實施例一
如圖1、圖2和圖3所示,本發(fā)明提供一種直線運動導向機構,該導向機構包括導軌1和套在導軌1上且能夠沿著導軌1軸向滑動的滑座2。在導軌1的周向設有至少兩個沿著導軌1軸向設置的導向槽11且導向槽11兩兩對稱設置,在滑座2內設有若干沿著導軌1周向分布且與所述的導向槽11槽壁一一滑動連接的自滑動件3。優(yōu)選地,導向槽11具有2-6個且圓周均勻分布在導軌1的周向,而自滑動件3與導向槽11一一對應設置。當然,作為本實施例的最優(yōu)方案是設置4個導向槽?;?套設在4個導向槽上且分別限制了導軌1周向四個方向的自由度,滑座2只能沿著導軌1直線運動,保證了滑座在導軌上滑動時運動的平穩(wěn)性,有效地避免出現(xiàn)滑座2相對導軌1周向運動,從而導致本直線運動導向機構運動精度降低、噪聲大等問題,且與現(xiàn)有的滾珠式直線導軌相比,以滑動連接代替了滾動連接,其承載能夠更強,更能適應各種使用環(huán)境。
在本實施例中,如圖3所示,自滑動件3包括兩塊對稱設置的自潤滑膜31,兩塊自潤滑膜31中的其中一塊自潤滑膜31與導向槽11一側槽壁滑動連接,另一塊自潤滑膜31與導向槽11另一側槽壁滑動連接;自滑動件3還包括限位塊32,在限位塊32靠近導向槽11的一側設有兩個對稱設置的傾斜定位面32a。
每個傾斜定位面32a的設有若干固定孔,在自潤滑膜31靠近傾斜定位面32a的一面設有與固定孔一一適配的固定柱。安裝時,固定柱插入固定孔內從而把兩塊自潤滑膜31分別被固定在傾斜定位面32a上。
其次,自潤滑膜31由塑料制成或者由塑料與合金材料復合制成。在這里,塑料為:ep。在相鄰的兩個導向槽11之間形成沿著導軌軸向設置的導向凸部11a,在導向凸部11a的兩側設有摩擦面,自潤滑膜31遠離傾斜定位面32a的一表面與摩擦面滑動連接且分別設置在摩擦面上兩個自潤滑膜31對稱設置。在本實施例中,自潤滑膜31用于導軌與滑座之間的潤滑,其不僅能夠有效地降低導軌與滑座之間的摩擦,且進一步地降低了導軌運動的噪音。
在本實施例中,如圖1和圖9所示,導軌1上的導向槽為開口不小于90°的槽體。被固定在傾斜定位面32a上的兩塊自潤滑膜31之間形成不小于90°的夾角?;?包括橫向截面呈方形的筒狀體21,在筒狀體21的兩端分別設有環(huán)形蓋板22,在環(huán)形蓋板22的內側具有若干能夠一一伸入至導向槽中的梯形凸部22a。梯形凸部22a能夠防止灰塵、粉塵等進入滑座2中,無形中提高了本實施例的運動平順性;同時,梯形凸部22a還具有提高環(huán)形蓋板的結構強度的作用。另外,筒狀體21和環(huán)形蓋板22之間可拆卸連接。具體地,在環(huán)形蓋板22上設有若干沿導軌1周向設置的安裝孔,在筒狀體上設有一一與安裝孔對應設置的定位孔,安裝孔與定位孔之間通過螺栓23或者螺釘實現(xiàn)可拆卸連接。
在本實施例中,如圖4和圖5所示,限位塊32靠近導向槽11的一表面與導向槽11槽底之間留有間隙32b,在滑座2和限位塊32之間設有能夠驅動該限位塊32徑向向導軌1軸心線移動從而使自潤滑膜31與導向槽11槽壁接觸的徑向間隙調節(jié)驅動機構4。
具體地,如圖6所示,徑向間隙調節(jié)驅動機構4包括設置在滑座2內且位于限位塊32一端外側的調節(jié)塊41,在調節(jié)塊41和限位塊32之間設有當調節(jié)塊41外端在軸向外力作用下向限位塊32的另一端移動時能夠驅動所述的限位塊32徑向向導軌1軸心線移動的傳動結構。優(yōu)選地,傳動結構包括設置在限位塊32一端的第一傾斜坡面32c,在調節(jié)塊41靠近限位塊32的一面具有與所述的第一傾斜坡面32c相吻合的第二傾斜坡面41a,且所述的第一傾斜坡面32c與第二傾斜坡面41a滑動連接。
如圖7和圖8所示,在調節(jié)塊41遠離限位塊32的一表面與滑座2內壁滑動連接。優(yōu)選地,調節(jié)塊41與滑座2為面和面的滑動練連接。在滑座2一端穿設有與滑座2螺紋連接的調整螺釘42且調整螺釘42的內端伸入至滑座2內,在調整螺釘42的內端與調節(jié)塊41的外端之間設有彈簧43,在調整螺釘42的外端套設有能夠避免該調整螺釘42自由轉動的鎖止結構5。具體地,鎖止結構5包括鎖止帽51,鎖止帽51與調整螺釘42外端螺紋連接且鎖止帽51的內端抵靠在滑座的一端。通過設有的鎖止帽51,避免了因調整螺釘?shù)淖杂赊D動,從而影響導軌與滑座之間的運動間隙。
進一步地,在調整螺釘42內端設有調整片44,調整螺釘42與調整片44之間螺紋連接。在調節(jié)塊41的外端設有定位柱45,所述的彈簧43外端套在調整螺釘42內端且外端端部抵靠在調整片44上,彈簧43的內端套在定位柱45上且內端端部抵靠在調節(jié)塊41的外端端面上。
在第一傾斜坡面32c上設有限位缺口,限位缺口的寬度大于調整片44的寬度,且限位缺口能夠避免當調整片44進入限位缺口中后過度向限位塊32另一端移動。調整片44與調整螺釘42之間螺紋連接,調整片44用于壓縮彈簧,以便于更加方便、可靠的調節(jié)。
在本實施例中,當限位塊32與導向槽11槽底之間由于磨損等原因間隙32b變大。此時,調節(jié)調整螺釘42,在調整螺釘42的調節(jié)下,調整片44壓縮彈簧43,在彈簧43的彈力下驅動調節(jié)塊41下第一傾斜坡面32c滑動;與此同時,調節(jié)塊41對限位塊32具有徑向外力迫使限位塊32徑向向導向槽11靠攏,從而補償因限位塊32與導向槽11槽底之間由于磨損等原因變大的間隙,使得滑座2與導向槽11之間始終保持在自潤滑膜31的潤滑范圍內,從而不會出現(xiàn)因干摩擦、過渡磨損等發(fā)出噪聲等問題。
實施例二
如圖10所示,作為本發(fā)明的第二實施例,基本方案與實施例一一致,在此就不在贅述,其不同之處在于:導向槽的數(shù)量3條。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代,但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
盡管本文較多地使用了導軌1、導向槽11、導向凸部11a、滑座2、筒狀體21、環(huán)形蓋板22、梯形凸部22a、螺栓23、自滑動件3、自潤滑膜31、限位塊32、傾斜定位面32a、間隙32b、第一傾斜坡面32c、徑向間隙調節(jié)驅動機構4、調節(jié)塊41、第二傾斜坡面41a、調整螺釘42、彈簧43、調整片44、定位柱45、鎖止結構5、鎖止帽51等術語,但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質;把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。