專利名稱：用于曲線導(dǎo)軌的滾輪機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于運動構(gòu)件的支撐和導(dǎo)向裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于曲線導(dǎo)軌的滾輪機構(gòu)。
背景技術(shù)：
機器在運動時需要支撐和導(dǎo)向，滾輪就是實現(xiàn)這種功能的裝備之一。如果在一些特殊場合，機器工作時，要求整個設(shè)備本身在一個大范圍內(nèi)、連續(xù)的任意曲線形狀的軌道上作移動，首先要將設(shè)備相對于機架支撐起來，后沿著一定的軌跡進行移動，這就要求對機器要有可靠的支撐部件和正確的導(dǎo)向裝置。當機器運動精度要求高時，就需要支撐部件有較好的結(jié)構(gòu)性能以滿足支撐強度與定位的準確性。一般的滾輪輪體的工作面是對稱結(jié)構(gòu)，將 滾輪安裝在形狀一定的導(dǎo)軌上，實現(xiàn)對設(shè)備的導(dǎo)向。在滾輪運動過程中，當要求滾輪的軌道形狀為連續(xù)的任意曲線形狀時(包括曲率半徑的變化、布置方式的變化)，常規(guī)的滾輪是沒法給機器實現(xiàn)正確的導(dǎo)向和支撐的。現(xiàn)有的滾輪，其輪體工作面對稱，還會導(dǎo)致導(dǎo)軌的加工困難。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種用于曲線導(dǎo)軌的滾輪機構(gòu)，以克服在軌道形狀為連續(xù)任意曲線形狀時，現(xiàn)有的滾輪無法給機器正確導(dǎo)向和可靠支撐的問題。本實用新型所采用的技術(shù)方案為，用于曲線導(dǎo)軌的滾輪機構(gòu)，包括滾輪軸及套在滾輪軸上的輪體，輪體為回轉(zhuǎn)體，輪體上設(shè)置有一圈凹槽，該凹槽的中軸線與輪體的中軸線同軸；凹槽由A面、C面及連接A面和C面的B面組成，A面為水平環(huán)形，A面與輪體中軸線垂直，B面與輪體中軸線平行，C面為傾斜環(huán)形，C面與B面之間的夾角為α，90° <α<180°。其中，夾角α為135。。其中，輪體套在滾輪軸的軸肩與鎖緊螺母之間，鎖緊螺母套在滾輪軸端部；輪體上表面與滾輪軸軸肩之間的滾輪軸上套有第一推力滾針軸承，輪體下表面與鎖緊螺母之間的滾輪軸上套有第二推力滾針軸承；輪體與滾輪軸之間設(shè)置有無內(nèi)圈滾針軸承。其中，輪體套在滾輪軸的軸肩與鎖緊螺母之間，鎖緊螺母套在滾輪軸端部；輪體上表面與滾輪軸軸肩之間的滾輪軸上依次套有第一推力滾針軸承和第一推力軸承墊圈，輪體下表面與鎖緊螺母之間的滾輪軸上依次套有第二推力滾針軸承和第二推力軸承墊圈；輪體與滾輪軸之間設(shè)置有無內(nèi)圈滾針軸承。本實用新型的有益效果是，在運動的過程中，隨著滾輪機構(gòu)工況的不斷改變，與輪體軸線垂直的工作面A面有較好的止推作用，以防止機器與曲線導(dǎo)軌之間脫離或傾斜；而與輪體軸線呈傾斜夾角的工作面C面能使得輪體與曲線導(dǎo)軌的結(jié)合部位成楔形，能使輪體與導(dǎo)軌始終貼緊，這樣就能實現(xiàn)機器在大范圍的、連續(xù)的任意曲線形狀的導(dǎo)軌上運動時的可靠支撐與正確導(dǎo)向。并且，輪體的結(jié)構(gòu)能使相應(yīng)的曲線導(dǎo)軌加工起來更加簡單。
圖I是本實用新型輪體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型滾輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型滾輪機構(gòu)嵌在曲線導(dǎo)軌上的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I.滾輪軸，2.輪體，3.凹槽，4. A面，5. B面，6. C面，7.鎖緊螺母，8.第一推力滾針軸承，9.第二推力滾針軸承，10.無內(nèi)圈滾針軸承，IL第一推力軸承墊圈，12.第二推力軸承墊圈，13.曲線導(dǎo)軌。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。本實用新型提供一種用于曲線導(dǎo)軌的滾輪機構(gòu)，包括滾輪軸I及套在滾輪軸I上的輪體2，如圖I所示，輪體2為回轉(zhuǎn)體，輪體2上設(shè)置有一圈凹槽3，該凹槽3的中軸線與輪體2的中軸線同軸；凹槽3由A面4、C面6及連接A面4和C面6的B面5組成，A面4為水平環(huán)形，A面4與輪體2中軸線垂直，B面5與輪體2中軸線平行，C面6為傾斜環(huán)形，C面6與B面5之間的夾角為α，90° <α〈180°，α最佳為135°。如圖2所示，輪體2套在滾輪軸I的軸肩與鎖緊螺母7之間，鎖緊螺母7套在滾輪軸I端部；輪體2上表面與滾輪軸I軸肩之間的滾輪軸I上套有第一推力滾針軸承8，通常情況下，還會在第一推力滾針軸承8與滾輪軸I軸肩之間再設(shè)置有第一推力軸承墊圈11，輪體2下表面與鎖緊螺母7之間的滾輪軸I上套有第二推力滾針軸承9，通常情況下，還會在第二推力滾針軸承9與鎖緊螺母7之間再設(shè)置有第二推力軸承墊圈12 ;輪體2與滾輪軸I之間設(shè)置有無內(nèi)圈滾針軸承10。如圖3所示，滾輪機構(gòu)的輪體2嵌在曲線導(dǎo)軌13的滑動邊緣上，輪體2的工作面為A面和C面，工作時，輪體2的A面和C面與曲線導(dǎo)軌13的滑動邊緣貼合，輪體2的兩個工作面與曲線導(dǎo)軌13的結(jié)合部位為成楔形，這樣能使的輪體2與曲線導(dǎo)軌13始終貼緊。本實用新型實現(xiàn)了滾輪機構(gòu)的一體式結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以整體拆裝。在工作過程中，曲線導(dǎo)軌13是固定的，通過傳動裝置滾輪機構(gòu)沿著曲線導(dǎo)軌13運動。整個滾輪機構(gòu)沿著曲線導(dǎo)軌13移動，輪體2繞自身軸線轉(zhuǎn)動。由于在工作過程中，滾輪機構(gòu)要支撐整個機器，則滾輪機構(gòu)上的載荷比較大；而機器要邊運動，邊工作，此時的滾輪機構(gòu)移動速度不能太高，在運動過程中，滾輪機構(gòu)還要承受一定的沖擊載荷；同時，為了減小輪體2的徑向尺寸，輪體2的支撐件選用的是滾針軸承，如圖2所示，無內(nèi)圈滾針軸承10用來承受徑向力，第一推力滾針軸承8和第二推力滾針軸承9用來承受軸向力。利用無內(nèi)圈滾針軸承10和推力滾針軸承這兩種軸承作為支撐配置，輪體2能夠獲得準確的軸向定位，這樣能使機器相對于曲線導(dǎo)軌13有精確的位置，以便于機器完成精確的加工工作。機器在運轉(zhuǎn)過程中，由于機器的自身重量和工作時所產(chǎn)生的動載荷，最終都由滾輪機構(gòu)來承受，要使機器運動過程中和曲線導(dǎo)軌13保持特定的位置關(guān)系，就要求輪體2的工作表面始終要和曲線導(dǎo)軌13貼合，否則，就會使得機器與曲線導(dǎo)軌13之間產(chǎn)生傾斜或者脫離。而在曲線導(dǎo)軌13形狀(包括曲率半徑變化、布置方式變化)變化較大情況下，滾輪機構(gòu)的受力是很復(fù)雜的。為了較好的實現(xiàn)在各種工況下，輪體2的工作面與曲線導(dǎo)軌13的滑動邊緣貼合，將輪體2的兩個工作面設(shè)計成不對稱結(jié)構(gòu)，一個工作面(Α面)與輪體2軸線垂直，另一個工作面(c面)與輪體2軸線傾斜設(shè)置，如圖3所示。這樣，輪體2在各種工況下，A面4能對輪體2起到止推作用，而楔形的結(jié)合部能使輪體2始終和曲線導(dǎo)軌13貼合，這樣輪體2能較好的對機器實現(xiàn)支撐和導(dǎo)向；同時，這種工作面不對稱的輪體2能使相應(yīng)的曲線導(dǎo)軌13加工起來更加簡單。滾輪機構(gòu)要隨著機器一起運動，為了實現(xiàn)滾輪機構(gòu)的功能，又要減少運動件的重量，從而減少所需動力。滾輪軸I采用鋁合金材料，以增強滾輪機構(gòu)的強度和剛度；而輪體2材料選用POM塑料，一是可以減少重量，二是具有較好的自潤滑性和耐磨性。
權(quán)利要求1.用于曲線導(dǎo)軌的滾輪機構(gòu)，包括滾輪軸(I)及套在滾輪軸(I)上的輪體(2)，其特征在于所述輪體(2)為回轉(zhuǎn)體，輪體(2)上設(shè)置有一圈凹槽(3)，該凹槽(3)的中軸線與輪體(2)的中軸線同軸；所述凹槽(3)由A面(4)、C面(6)及連接A面(4)和C面(6)的B面(5)組成，A面(4)為水平環(huán)形，A面(4)與輪體(2)中軸線垂直，B面(5)與輪體(2)中軸線平行，C面(6)為傾斜環(huán)形，C面(6)與B面(5)之間的夾角為α，90° <α <180°。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述用于曲線導(dǎo)軌的滾輪機構(gòu)，其特征在于所述夾角α為135°。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述用于曲線導(dǎo)軌的滾輪機構(gòu)，其特征在于所述輪體(2)套在滾輪軸(I)的軸肩與鎖緊螺母(7 )之間，鎖緊螺母(7 )套在滾輪軸(I)端部；輪體(2 )上表面與滾輪軸(I)軸肩之間的滾輪軸(I)上套有第一推力滾針軸承(8)，輪體(2)下表面與鎖緊螺母(7)之間的滾輪軸(I)上套有第二推力滾針軸承(9);輪體(2)與滾輪軸(I)之間設(shè)置有無內(nèi)圈滾針軸承(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述用于曲線導(dǎo)軌的滾輪機構(gòu)，其特征在于所述輪體(2)套在滾輪軸(I)的軸肩與鎖緊螺母(7 )之間，鎖緊螺母(7 )套在滾輪軸(I)端部；輪體(2 )上表面與滾輪軸(I)軸肩之間的滾輪軸(I)上依次套有第一推力滾針軸承(8)和第一推力軸承墊圈(11)，輪體(2)下表面與鎖緊螺母(7)之間的滾輪軸(I)上依次套有第二推力滾針軸承(9)和第二推力軸承墊圈(12);輪體(2)與滾輪軸(I)之間設(shè)置有無內(nèi)圈滾針軸承(10)。
專利摘要本實用新型提供一種用于曲線導(dǎo)軌的滾輪機構(gòu)，包括滾輪軸及套在滾輪軸上的輪體，輪體為回轉(zhuǎn)體，輪體上設(shè)置有一圈凹槽，該凹槽的中軸線與輪體的中軸線同軸；凹槽由A面、C面及連接A面和C面的B面組成，A面為水平環(huán)形，A面與輪體中軸線垂直，B面與輪體中軸線平行，C面為傾斜環(huán)形，C面與B面之間的夾角為α，90°＜α＜180°。本實用新型的有益效果是，在運動的過程中，隨著滾輪機構(gòu)工況的不斷改變，工作面A面有較好的止推作用，以防止機器與曲線導(dǎo)軌之間脫離或傾斜；工作面C面能使得輪體與曲線導(dǎo)軌的結(jié)合部位成楔形，能使輪體與導(dǎo)軌始終貼緊，這樣就能實現(xiàn)機器在大范圍的、連續(xù)的任意曲線形狀的導(dǎo)軌上運動時的可靠支撐與正確導(dǎo)向。
文檔編號F16C13/00GK202673998SQ201220270369
公開日2013年1月16日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者何亞銀, 李志峰, 彭玉海, 侯紅玲, 張昌明 申請人:陜西理工學院