專利名稱：直線軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一切有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的設(shè)施，都存在摩擦，而滾動(dòng)摩擦遠(yuǎn)小于滑動(dòng)摩擦，所以，將滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦的軸承產(chǎn)業(yè)，得到快速發(fā)展。但是，大多數(shù)軸承，都是為減小旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的摩擦而設(shè)計(jì)的。因?yàn)橹本€運(yùn)動(dòng)的軸承較難制造。雖然有人設(shè)計(jì)滾珠導(dǎo)軌或滾柱導(dǎo)軌，但是，都不是為直線運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的通用部件一直線軸承。本專利的“直線軸承”產(chǎn)品，將填補(bǔ)這個(gè)空白。鑒于目前“軸承”一詞，廣為人們認(rèn)可，而這類軸承只適用于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，不能用于直線運(yùn)動(dòng)。本專利只得用“直線軸承”這個(gè)詞組，區(qū)別于人們習(xí)慣的“軸承”這個(gè)詞。
背景技術(shù)：
車床刀架的導(dǎo)軌，刨床的導(dǎo)軌等等，都是廣泛使用的直線運(yùn)動(dòng)設(shè)備，但多是滑動(dòng)摩·擦。各種設(shè)施中的直線運(yùn)動(dòng)，多是往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，行程為幾厘米到幾米的有限值?？梢岳脼樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的滾針軸承或滾柱軸承，按照直線運(yùn)動(dòng)的要求，設(shè)計(jì)直線滾針(滾柱)支架、直線軸承桿和直線軸承，實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)摩擦的直線運(yùn)動(dòng)，大大減少直線滑動(dòng)摩擦的損耗。制造直線軸承的零件、鋼材，大多是標(biāo)準(zhǔn)件，只有幾種材料需要定購(gòu)。在試制階段，有些非標(biāo)鋼材可以用標(biāo)準(zhǔn)鋼材拼焊而成，能夠減少研制費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
直線軸承的工作原理用圖I敘述1-直線軸承桿，簡(jiǎn)稱直線桿(下同)，為鋼管制造橫斷面是多邊形。2-直線軸承套，簡(jiǎn)稱軸承套(下同)，也是鋼管制造，斷面形狀與直線桿相同。3-滾針、滾珠或滾柱，安置在軸承套和直線桿之間，變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦。4-專用支架，將滾針、滾珠或滾柱均勻排布，并使它們的軸線垂直于直線桿。各邊支架圍成與直線桿和軸承套斷面相同的多邊形。2、3、4組成直線軸承。于是，直線桿在直線軸承內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，因滾針、滾珠或滾柱形成滾動(dòng)摩擦。用于不同條件的直線軸承，因?yàn)樾谐獭⒇?fù)荷、震動(dòng)、用途……不同，需要設(shè)計(jì)不同型號(hào)的直線桿、直線軸承。下面列舉用直線軸承取代常見(jiàn)滑軌的辦法。行程I至2米的直線運(yùn)動(dòng)，用圖2的“兩支點(diǎn)直線軸承副”。直線桿兩端各套一個(gè)直線軸承，每個(gè)直線軸承就是I個(gè)支點(diǎn)，每個(gè)支點(diǎn)的直線軸承都與圖I相似，屬于可互換的通用標(biāo)準(zhǔn)件。在兩根平行的“兩支點(diǎn)直線軸承副”上，可固定一個(gè)工作臺(tái)板。圖3有大、小“兩支點(diǎn)直線軸承副”各兩套，分別支承大工作臺(tái)板和小工作臺(tái)板。直線桿兩端分別用軸承座固定，軸承座也是可互換的通用標(biāo)準(zhǔn)件。圖3是直線軸承的一種應(yīng)用原理圖，圖中的大工作臺(tái)板相當(dāng)于普通車床的床鞍，小工作臺(tái)板相當(dāng)于普通車床的中滑板，車床的滑軌卻被直線軸承取代。如果工作臺(tái)重量很大，可用3至5根平行的“兩支點(diǎn)直線軸承副”(共6至10個(gè)支點(diǎn))，取代大型普通車床的笨重滑軌。因?yàn)槭谴笈可a(chǎn)，專業(yè)機(jī)具加工，不僅產(chǎn)品精度高，價(jià)格也低廉，更比滑軌省力輕活。滾動(dòng)摩擦因數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于滑動(dòng)摩擦因數(shù)，速度的變化對(duì)滾動(dòng)摩擦因數(shù)的影響很小，“兩支點(diǎn)直線軸承副”不會(huì)發(fā)生滑軌上常有的“爬行現(xiàn)象”，因此使機(jī)床制造精度提聞，廣品質(zhì)量也隨之提聞。—般的震動(dòng),不太大的負(fù)荷,直線軸承內(nèi)的滾動(dòng)體是滾針。震動(dòng)較大，或者負(fù)荷較大，直線軸承內(nèi)的滾動(dòng)體是滾柱。大型龍門刨床或大型龍門銑床，工作臺(tái)很重，行程又很長(zhǎng)，選用“長(zhǎng)直線軸承”。幾米至幾十米長(zhǎng)的直線桿上，套多個(gè)直線軸承，組成“長(zhǎng)直線軸承副”，如圖4所示。但是，直線桿和直線軸承都與圖I不同，直線桿I的橫斷面，既與工字鋼相似又與鋼軌相似，必須單獨(dú)設(shè)計(jì)訂貨。直線軸承的軸承套2為槽形，扣在直線桿上，槽的下平面與直線桿的上平面之間，安置滾柱3，滾柱軸線垂直于直線桿軸線。槽內(nèi)兩側(cè)與直線桿對(duì)應(yīng)的兩側(cè)之間，安置滾針4，滾針軸線垂直于直線桿軸線，于是，直線桿和直線軸承之間的三個(gè)接觸面都是滾動(dòng)摩擦。多根平行的“長(zhǎng)直線軸承副”，可以承受很大的負(fù)荷，除大型龍門刨床、鏜床、銑床、磨床之外，還有其他應(yīng)用場(chǎng)所。例如，航空母艦上飛機(jī)的起飛跑道，使用多根平行“長(zhǎng)直線軸 承副”后，彈射起飛的阻力減少，能使跑道長(zhǎng)度縮短，從而減少艦艇噸位，降低國(guó)防開(kāi)支。又如，卡秋莎火箭炮的軌道，改用“長(zhǎng)直線軸承副”軌道后，可以增加射程?！伴L(zhǎng)直線軸承”的直線桿因?yàn)樘L(zhǎng)，運(yùn)輸時(shí)容易變形損壞，可以現(xiàn)場(chǎng)將幾根短桿拼接為長(zhǎng)的。中級(jí)以上的技工，能夠組裝百米以上又平、又直的“長(zhǎng)直線軸承副”。行程只有十幾、二十幾厘米的短程直線運(yùn)動(dòng)，用圖5的“板式直線軸承”。直線桿I是一塊平板或矩形鋼管，直線軸承套2的橫斷面是長(zhǎng)方形的鋼管，直線桿上下安置滾柱或滾針3，兩側(cè)各置I至3串滾珠4，能保持直線桿與直線軸承間的四面都是滾動(dòng)摩擦。所有直線軸承，都要按不同使用情況，設(shè)計(jì)限制銷，防止直線軸承從直線桿上滑出。在設(shè)計(jì)時(shí)，都要盡量選用標(biāo)準(zhǔn)線材，力圖降低造價(jià)直線軸承能夠在直線運(yùn)動(dòng)方向傳遞能量，一般不傳遞扭力，使用圖I結(jié)構(gòu)的直線軸承副可以傳遞適量的扭力。圖I結(jié)構(gòu)的直線軸承，整體沿縱軸旋轉(zhuǎn)45°角，可以提高直線軸承的導(dǎo)向精度，但是必須保證足夠的強(qiáng)度，特別是支架的強(qiáng)度。


圖I是直線軸承原理圖，圖中I——直線軸承桿，2-直線軸承套，3——滾針，4——專用支架。圖2是“兩支點(diǎn)直線軸承副”的原理3是直線軸承的一種應(yīng)用原理圖，圖4是“長(zhǎng)直線軸承副”的原理中I——直線桿，2——軸承套，3——滾柱，4-滾針。圖5是“板式直線軸承”的原理圖，圖中I—直線桿，
2——直線軸承套，3——滾針，4-滾珠。
具體實(shí)施方案所有直線軸承的多數(shù)另、部件，能利用現(xiàn)有軸承廠的設(shè)備，進(jìn)行批量生產(chǎn)，也可以外包加工。當(dāng)然，非標(biāo)鋼材需要單獨(dú)訂貨。精密拉削機(jī)床和特殊刀具，也需要單獨(dú)訂貨。起初，可以與某軸承廠簽訂合作協(xié)議，試制“兩支點(diǎn)直線軸承”。再與某機(jī)床廠簽訂合作協(xié)議，試制新式車床，在出售新式車床的同時(shí)，研制各種利用“直線軸承”的車床、刨床、銑床、鏜床、磨床，擴(kuò)大“直線軸承”知名度。然后，尋找各種利用“直線軸承”場(chǎng)所，合作開(kāi)發(fā)各種新設(shè)備，增加“直線軸承”需求量。最后，成立股份制專業(yè)工廠，將直線軸承標(biāo)準(zhǔn)化、·
權(quán)利要求
1.直線軸承。
2.多邊形直線軸承桿和與之配套的多邊形直線軸承組成滾動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)裝置。
3.用“兩支點(diǎn)直線軸承副”類似滑軌的性能(已將滑動(dòng)摩擦改成滾動(dòng)摩擦)，可以按需要組成各種移動(dòng)平臺(tái)。
4.長(zhǎng)直線軸承的結(jié)構(gòu)直線軸承桿的特殊橫斷面，槽形直線軸承，是重型機(jī)械的移動(dòng)Tno
5.“板式直線軸承”的結(jié)構(gòu)直線軸承桿是平板或矩形管，側(cè)邊開(kāi)槽，軸承套的對(duì)應(yīng)邊也對(duì)準(zhǔn)開(kāi)槽。
全文摘要
有相對(duì)運(yùn)動(dòng)就有摩擦，滾動(dòng)摩擦遠(yuǎn)小于滑動(dòng)摩擦，為減少摩擦而設(shè)計(jì)的軸承，多為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，不適宜直線運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)有的滾珠滑軌或滾柱滑軌，都不是為直線運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的通用部件，直線軸承將填補(bǔ)此空白。目前，“軸承”已為人們認(rèn)可，而這些軸承不適宜直線運(yùn)動(dòng)。用“直線軸承”一詞區(qū)別于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的“軸承”。機(jī)床的滑軌，是常用的直線運(yùn)動(dòng)設(shè)備，但多是滑動(dòng)摩擦。專用支架4將滾針軸承3圍成多邊形，隔在直線軸承桿1和直線軸承套2之間，使1和2作滾動(dòng)摩擦的直線運(yùn)動(dòng)，大減滑軌運(yùn)動(dòng)的摩擦損耗。“直線軸承”用于各種機(jī)床，使精度提高、重量大減、價(jià)格降低。設(shè)計(jì)的“長(zhǎng)直線軸承副”能用于重型機(jī)械，也可能有軍事用途。
文檔編號(hào)F16C29/04GK102788084SQ20121007256
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月19日
發(fā)明者張俊, 王茜 申請(qǐng)人:張俊, 王茜