專利名稱：直移滾珠軸承的制作方法
本項(xiàng)發(fā)明屬于具有滾珠串的直移軸承，更具體地說，屬于一種沿圓柱零件的軸線進(jìn)行直線移動(dòng)的滾珠軸承，這種軸承使用在機(jī)械制造業(yè)，儀器儀表工業(yè)，機(jī)器人和其它工業(yè)領(lǐng)域。
現(xiàn)有一種具有滾珠串的沿圓柱零件的軸線進(jìn)行直線移動(dòng)的軸承，這種軸承由圓柱外套和整體多面棱柱形內(nèi)套組成。棱柱形內(nèi)套和外套分別設(shè)置有制成的凹槽，凹槽形成連續(xù)的雙導(dǎo)路輸送導(dǎo)槽，槽內(nèi)填充以滾珠，而滾珠則組成一個(gè)滾珠串。在具有這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的軸承內(nèi)，滾珠串的工作區(qū)域制作在多面棱柱形內(nèi)套的側(cè)面上，并且對(duì)于這種場(chǎng)合，在這一區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)槽所具有的深度相當(dāng)于滾珠的尺寸。滾珠串的非工作區(qū)域位于棱柱形內(nèi)套的邊緣部分，因而導(dǎo)槽在這些地方的深度有所減少，其減少量由制作在軸承外套內(nèi)圓柱面上的V型槽加以補(bǔ)償，這部分內(nèi)圓柱面正對(duì)著棱柱形內(nèi)套邊緣的幾何位置。這樣一來，連續(xù)的雙導(dǎo)路輸送導(dǎo)槽的一個(gè)分枝完全布置在棱柱形內(nèi)套內(nèi)，而另一分枝的一部分布置在棱柱形內(nèi)套內(nèi)，一部分布置在圍繞著棱柱形內(nèi)套的外套內(nèi)，而在這一部分的外套上制作有V型槽。這樣，導(dǎo)槽的兩個(gè)分枝具有不同的形狀。
此外，在滾珠串從導(dǎo)槽的一個(gè)分枝過渡到另一個(gè)分枝的地方，也就是說從工作區(qū)域過渡到非工作區(qū)域，以及從非工作區(qū)域過渡到工作區(qū)域的地方，制作有過渡臺(tái)肩，這樣，滾珠就能夠通過外套上的V型槽，并在V型槽內(nèi)完成附加運(yùn)動(dòng)。
從上述情況可以知道，在工作區(qū)域和非工作區(qū)域的滾珠串分布在兩個(gè)不同的水平面上。
上述設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是承載能力要降低，并且軸承的壽命也要縮短，這是由于滾珠串導(dǎo)槽的布置不合理，從而導(dǎo)致滾珠本身的布置不合理造成的。
上述軸承設(shè)計(jì)的另一缺點(diǎn)是必須在雙導(dǎo)路輸送導(dǎo)槽內(nèi)制作出過渡臺(tái)肩，滾珠將在臺(tái)肩處從工作狀態(tài)過渡到非工作狀態(tài)，以及從非工作狀態(tài)過渡到工作狀態(tài)。
另外，上述的設(shè)計(jì)不能保證防止棱柱形內(nèi)套相對(duì)于外套發(fā)生可能的歪斜和滑動(dòng)，并且在發(fā)生這種歪斜和滑動(dòng)的情況下，外力全部由位于外套V型槽內(nèi)的滾珠來承受，這是這種設(shè)計(jì)的主要缺點(diǎn)。
上述軸承的另一缺點(diǎn)在于所采用的形狀是變化的，這樣將需要不同的加工設(shè)備，特別是兩個(gè)相互內(nèi)接的表面(棱柱形內(nèi)套的外表面和外套的內(nèi)表面)的不同幾何外形將導(dǎo)致產(chǎn)生附加的間隙量，這會(huì)加大軸承的總尺寸。
因此，本項(xiàng)發(fā)明的總目標(biāo)是要消除上述的種種缺點(diǎn)，并且開發(fā)出一種具有滾珠串的直移軸承，特別是開發(fā)出一種沿著圓柱零件的軸線作直線移動(dòng)的軸承，這種軸承的特點(diǎn)是在總尺寸相等的條件下，其承載能力和壽命有提高，可以保證防止棱柱形內(nèi)套和外套相互間的歪斜和滑動(dòng)，另外的特點(diǎn)是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化和適宜于加工制造。
這項(xiàng)目標(biāo)可以采用直移滾珠軸承來達(dá)到，更具體地說，可以利用沿圓柱零件的軸線作直線移動(dòng)的軸承來實(shí)現(xiàn)，這種軸承由圍繞著整體多面棱柱形內(nèi)套的圓柱形外套所形成，在棱柱形內(nèi)套上制作有連續(xù)的雙導(dǎo)路的導(dǎo)槽，導(dǎo)槽內(nèi)裝有滾珠，而滾珠形成一個(gè)滾珠串，兩枝導(dǎo)槽的深度按下列方式進(jìn)行加工，即滾珠串放置于導(dǎo)槽中要位于一個(gè)相同的水平面，并且完全在棱柱形內(nèi)套的側(cè)壁內(nèi)。在滾珠串工作部分的范圍內(nèi)，導(dǎo)槽是通孔，以便于在滾珠和軸之間建立工作接觸。滾珠串的非工作部分安置在靠近棱柱形內(nèi)套的棱邊，并且順著這種棱邊分布，而在每一棱邊的兩側(cè)都有滾珠串的非工作部分，這樣可使工作部分保持靠近棱柱形內(nèi)套側(cè)面的中垂線。
本項(xiàng)發(fā)明的目標(biāo)還借助于圓柱外套內(nèi)表面的幾何形狀和整體多面棱柱形內(nèi)套外表面的幾何形狀相同來達(dá)到，從而使?jié)L珠串可以被相同于外套的多面棱柱形內(nèi)側(cè)面的平面部分所遮蓋。
這樣制作的直移滾珠軸承，如果有必要的話，有可能在棱柱形內(nèi)套的每一側(cè)壁上設(shè)置多于一條的滾珠串，此外，還可以對(duì)多面體的棱邊進(jìn)行倒角，這樣可以保證減小軸承的總尺寸。
根據(jù)本項(xiàng)發(fā)明，直移滾珠軸承的特點(diǎn)是，提高了承載能力，這是由于在多面棱柱形內(nèi)套的每一側(cè)壁上能夠設(shè)置多于一條的滾珠串。另外，兩個(gè)相互內(nèi)接的表面(棱柱形內(nèi)套的外表面和外套的內(nèi)表面)具有相同的幾何形狀，使得外套和棱柱形內(nèi)套之間根本不可能發(fā)生歪斜或滑動(dòng)，這是因?yàn)槎嗝骟w的棱邊阻上了這種可能性。此外，兩個(gè)內(nèi)接表面的相同可使它們之間緊密接觸，這也減小了軸承的總尺寸。
加工填充滾珠的具有同樣深度和形狀的兩支導(dǎo)槽簡(jiǎn)化了工藝過程。此外，這樣還消除了在滾珠從工作狀態(tài)轉(zhuǎn)入非工作狀態(tài)的地帶設(shè)置過渡臺(tái)肩的必要性，這是由于滾珠串的移動(dòng)完全在一個(gè)相同的平面-棱柱形內(nèi)套的側(cè)面上。
除了上述優(yōu)點(diǎn)之外，根據(jù)本項(xiàng)發(fā)明，直移滾珠軸承還具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)適應(yīng)性好，以及裝配拆卸方便和容易等特點(diǎn)。
為了更好地理解本項(xiàng)發(fā)明，應(yīng)當(dāng)參照所附插圖，在這些插圖中，對(duì)本項(xiàng)發(fā)明最佳的具體實(shí)施方案作了說明。
圖1是拆卸的直移滾珠軸承的軸測(cè)圖;
圖2是具有一條滾珠串的棱柱形內(nèi)套側(cè)面的俯視圖;
圖3是具有兩條滾珠串的棱柱形內(nèi)套的側(cè)面俯視圖;
圖4是軸承的一種改型的設(shè)計(jì)方案的剖面圖，這種軸承具有棱邊倒角的內(nèi)套。
如圖1所示，直移滾珠軸承由圓柱外套1和整體棱柱形內(nèi)套2組成，棱柱形內(nèi)套與外套進(jìn)行同軸連接，即在裝配軸承時(shí)，將棱柱形內(nèi)套2插入外套1中。
用定位墊圈3和鎖緊環(huán)4沿槽向緊固軸承。為了在運(yùn)行中約束軸承，在外套1兩端的外表面上制作出溝槽5。
內(nèi)套2加工成多面棱柱體。這樣，它成為一個(gè)整體多面棱柱形內(nèi)套，圖1所表示的為一整體六面棱柱形內(nèi)套，但是它也可以是三面、四面、五面等等的棱柱體。內(nèi)套2側(cè)面7的最佳個(gè)數(shù)是3～12，側(cè)面?zhèn)€數(shù)的選取決定于圓形軸的直徑。對(duì)于直徑小于20毫米的軸，最好選擇三面到六面的棱柱形內(nèi)套，對(duì)于直徑大于20毫米的軸，選擇五面到十二面的棱柱形內(nèi)套是適宜的。
在棱柱形內(nèi)套2上，為圓柱零件的軸(圖中未畫出)加工出中心孔6。將軸從孔6中插入，就得到一個(gè)完整的軸承部分。整體多面棱柱形內(nèi)套2的每一個(gè)側(cè)面7上至少有一條連續(xù)的雙導(dǎo)路導(dǎo)槽8。導(dǎo)槽8在棱柱形內(nèi)套2的側(cè)面7上沿縱向加工出來。連續(xù)的雙導(dǎo)路導(dǎo)槽8按如下的方式進(jìn)行加工，第一個(gè)直線部分9(圖2和圖3)靠近內(nèi)套2的棱邊10，并且沿著這一棱邊分布。雙導(dǎo)路導(dǎo)槽8第二個(gè)直線部分21的布置決定于側(cè)面7上導(dǎo)槽8的總個(gè)數(shù)。因此，如果內(nèi)套2的每一側(cè)面7上只有一條連續(xù)的雙導(dǎo)路導(dǎo)槽8，則第二個(gè)直線部分12應(yīng)當(dāng)布置在側(cè)面7的中垂線13上，如圖2所示，但是，如果內(nèi)套2的側(cè)面7上有兩條導(dǎo)槽8，那么第二個(gè)直線部分應(yīng)靠近每一側(cè)面7的中垂線13，并且同一側(cè)面的兩邊沿中垂線對(duì)稱，如圖3所示。兩個(gè)直線部分9和12在其端部由圓弧部分14加以連接，并且用弧立部分15把兩直線部分9和12加以分隔，而孤立部分15將形成雙導(dǎo)路導(dǎo)槽8的內(nèi)壁16，而導(dǎo)槽8的外壁17則由棱柱形內(nèi)套2的側(cè)面7的寬度形成。孤立部分15的高度與側(cè)面7的高度相同。
每一條連續(xù)的雙導(dǎo)路導(dǎo)槽8都填充以滾珠18(見圖1)，滾珠在導(dǎo)槽中彼此緊密排列，這樣便形成了滾珠串19。滾珠和導(dǎo)槽的尺寸取決于軸承的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，軸承零部件的尺寸又決定于圓形軸的直徑，而軸承與此圓形軸組成一個(gè)部件。原則上講，軸徑為5到150毫米的直移滾珠軸承均可制造出來。
連轉(zhuǎn)的雙導(dǎo)路導(dǎo)槽8可看成是由兩個(gè)分枝組成分枝25用于滾珠串19的空轉(zhuǎn)，而第二枝26用于滾珠串的工作運(yùn)轉(zhuǎn)。導(dǎo)槽上用于空轉(zhuǎn)的分枝25的底部是實(shí)的，而用于工作運(yùn)轉(zhuǎn)的分枝26的底部是一個(gè)通孔20。
顯然，由于借助于通孔20保證了滾珠串19和圓形軸之間的必要的接觸，所以，導(dǎo)槽上用于工作運(yùn)轉(zhuǎn)為分枝25將起到滾珠串19工作部分的功能。
這樣，可以清楚地看出，滾珠串19的工作部分21(圖1)為通孔20中的滾珠18在給定瞬時(shí)所占據(jù)的位置。它的非工作部分22相應(yīng)由導(dǎo)槽其余部分中的滾珠18所占據(jù)的位置來決定，即在給定瞬時(shí)由通孔20以外的部分來決定。
應(yīng)當(dāng)注意，滾珠串19的工作部分21和非工作部分22在同一水平面上，圓形軸上的這兩部分距圓形軸距離的必要差別，可以由連續(xù)的雙導(dǎo)路導(dǎo)槽8中的滾珠串分別移近棱柱形內(nèi)套的棱邊來達(dá)到。這樣，整體多面棱柱形內(nèi)套2的每一棱邊都被滾珠串的非工作部分從兩邊包圍起來。
在棱柱形內(nèi)套2的最佳實(shí)施方案內(nèi)(圖4)，其棱邊10被倒角，這樣將形成平面部分11。這種情況為減小棱柱形內(nèi)套的輪廓尺寸。從而使軸承的總尺寸提供了減小可能性。
此外，根據(jù)本項(xiàng)發(fā)明，圓柱外套1的內(nèi)表面23相同于棱柱形內(nèi)套2的外表面24。這樣，可以保證表面23和24相互緊密地內(nèi)接，并且滾珠串的非工作部分為平面部分所包圍，例如相對(duì)外套1棱柱形內(nèi)表面23的平面。以上所描述的表面23和24使得軸承的兩個(gè)基本件(外套1和棱柱形內(nèi)套2)不可能發(fā)生任何的歪斜或滑動(dòng)。
這種直移滾珠軸承還有其它改型的設(shè)計(jì)方案，在這種改型方案中，圓柱形不再為一個(gè)整體，更具體地說，軸承可以制作為“部分”式的，即在沒有設(shè)置導(dǎo)槽8的側(cè)面7上把棱柱形內(nèi)套2和外套1切開。
直移滾珠軸承另一種改型的設(shè)計(jì)方案是“開啟”式的，這種軸承用于需要安裝支撐柱的長(zhǎng)軸上(圖中未畫出)。在這種改型設(shè)計(jì)方案中，圓柱外套1和整體多面棱柱形內(nèi)套2按如下的方式進(jìn)行連接，要將外套和內(nèi)套上安裝滾珠串19的金屬部分加以切除。對(duì)于這種類型的軸承，除了三面、四面棱柱體以外，所有其它類型的多面棱柱體都可使用。
根據(jù)本項(xiàng)發(fā)明，上述直移滾珠軸承的裝配，可以按下列步驟進(jìn)行將連續(xù)的雙導(dǎo)線導(dǎo)槽8填充以滾珠。然后，將具有滾珠的棱柱形內(nèi)套放入外套1內(nèi)，而放置在棱柱形內(nèi)套中的滾珠組成滾珠串。外套的內(nèi)表面事先已經(jīng)加工成棱柱形，且與棱柱形內(nèi)套的形狀相同。此后，在棱柱形內(nèi)套的兩端順序放入定位墊圈3和鎖緊環(huán)4。這樣，軸承就準(zhǔn)備妥當(dāng)，以便裝在圓形軸上。當(dāng)把軸承裝在軸上時(shí)，圓形軸與滾珠串19的工作部分21相接觸，而滾珠串19由通孔20所限制，并且圓軸可沿滾珠18進(jìn)行滑動(dòng)。
權(quán)利要求
1.直移滾珠軸承，更具體地說，沿圓柱零件的軸線進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)的軸承，由圓柱外套，插入外套中的整體多面棱柱形內(nèi)套，以及分布在連續(xù)的雙導(dǎo)路導(dǎo)槽中的滾珠串組成，其特點(diǎn)是，連續(xù)的雙導(dǎo)路導(dǎo)槽(8)完全在棱柱形內(nèi)套(2)側(cè)壁(7)的厚度上加工出來，并且整個(gè)導(dǎo)槽具有同樣的深度，這樣，填充在導(dǎo)槽中的滾珠串(19)位于棱柱形內(nèi)套(2)側(cè)壁(7)的同一水平面上，滾珠串(19)的非工作部分(22)靠近棱柱形內(nèi)套(2)的棱邊(10)，并且分布在該棱邊(10)的整個(gè)長(zhǎng)度上，在每一棱邊(10)的兩側(cè)都有滾珠串(19)的非工作部分(22)，而工作部分(21)則靠近棱柱形內(nèi)套(2)側(cè)面(7)的中垂線，棱柱形內(nèi)套的外表面(24)由具有相同形狀的外套(1)的內(nèi)表面(23)所包圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，直移滾珠軸承的特點(diǎn)是，滾珠串(19)由外套(1)內(nèi)表面(23)的相同側(cè)面的平面部分所覆蓋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2，直移滾珠軸承的特點(diǎn)是，棱柱形內(nèi)套(2)的每一側(cè)面(7)至少設(shè)置有一條滾珠串(19)，并且棱柱形內(nèi)套(2)的諸棱邊(10)要進(jìn)行倒角。
全文摘要
本軸承的目的是在沿圓柱零件的軸線作直線運(yùn)動(dòng)的裝置中起結(jié)合作用，該軸承由整體棱柱形內(nèi)套和分布于連續(xù)雙導(dǎo)路導(dǎo)槽中的滾珠串組成。這些導(dǎo)槽完全在棱柱形內(nèi)套側(cè)壁的厚度上加工出來，滾珠串的非工作部分安置在靠近棱柱形內(nèi)套的棱邊，并且沿著所說的這種棱邊加以分布。棱柱形內(nèi)套的外表面被具有相同幾何形狀的外套內(nèi)表面所包圍。這種設(shè)計(jì)，可以增加分布在一個(gè)側(cè)面上的滾珠串的數(shù)目，從而提高軸承的承載能力。
文檔編號(hào)F16C29/06GK1048914SQ8910481
公開日1991年1月30日 申請(qǐng)日期1989年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1989年7月15日
發(fā)明者鮑瑞斯·杜博夫·米蘭奧夫, 迪米特·依瑞諾夫·亞克莫夫, 斯坦芬·鮑瑞斯夫·米萊諾夫, 埃萊娜·斯坦考夫·亞那克依夫 申請(qǐng)人:列寧紡紗聯(lián)合企業(yè)