本發(fā)明涉及一種精密設備,具體涉及直線導軌技術(shù)。
背景技術(shù):
在現(xiàn)有技術(shù)中,直線導軌的滾動循環(huán)鋼球有兩種形式,一是滿珠型,即球與球直接接觸;二是有帶保持架型,即塑料鏈式帶孔將球隔開。
滿珠型存在的問題是:由于相鄰的球接觸表面線速度方向相反,其直線導軌的運行速度越大,接觸點的相對速度也越大,使得接觸點摩擦力加大,運動效率降低,振動噪音加大,使得對數(shù)控機床的高速化受到了限制。再者球在循環(huán)換向時,由于前后球移動的速度不一,相鄰有間隔存在的球,出現(xiàn)撞擊損傷,使得對數(shù)控機床的精密化受到了限制。
帶保持架型存在的問題是:由于保持架為塑料鏈式帶孔型,雖然克服了滿球型球與球直接接觸產(chǎn)生的問題,但保持器在球每循環(huán)一周需要進過兩次彎曲,其直線導軌的運行速度越大,脈動彎曲的頻率也越高,由于現(xiàn)有的工程塑料脈動交變應力有限,造成早期斷裂,使得對數(shù)控機床的使用穩(wěn)定性受到了限制。
適合于現(xiàn)代高速度、高精度直線導軌急需解決現(xiàn)有技術(shù)中:無保持架滿球型,在運行時球與球相互摩擦、碰撞,造成的精度破壞、噪音增加及效率損耗等問題;以及鏈式保持架型,即安裝在長條狀鏈式保持器,在現(xiàn)有的工程塑料材質(zhì)中,因撓性疲勞造成早期破壞的兩大問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有直線導軌所存在的問題,需要一種運行速度快,使用壽命長的直線導軌技術(shù)。
為此,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于直線導軌的隔離圈及直線導軌,以提高直線導軌速度和使用壽命。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供的一種用于直線導軌的隔離圈,該隔離圈的外周面是一個外球面,兩側(cè)面為對稱設置的內(nèi)球面,中心開設有一通孔,該通孔的兩端分別與兩側(cè)的內(nèi)球面相交。
優(yōu)選的,所述隔離圈采用改性聚四氟乙烯支撐。
優(yōu)選的,所述改性聚四氟乙烯由15%玻璃纖維、10%碳纖維填充PTFE制成。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供的一種直線導軌,所述直線導軌中設置有隔離圈,所述隔離圈位于直線導軌中鋼球之間。
優(yōu)選的,所述隔離圈的外球徑使得隔離圈在經(jīng)過曲線運動時移動軌跡延曲率內(nèi)移,其外徑不碰及直線導軌中的反相器。
基于上述方案構(gòu)成的直線導軌用隔離圈以及相應的直線導軌與現(xiàn)有技術(shù)相比,將現(xiàn)有技術(shù)中的直線導軌進行精密化與高速化,使精度壽命比帶保持器型延長30%以上,噪音分貝值比滿球型降低50%以上,以解決了在現(xiàn)有直線導軌技術(shù)中噪音和壽命的問題。
附圖說明
以下結(jié)合附圖和具體實施方式來進一步說明本發(fā)明。
圖1為本發(fā)明實例中隔離圈的剖視圖;
圖2為本發(fā)明實例中隔離圈的側(cè)視圖;
圖3a為本發(fā)明實例中采用法蘭型滑塊的直線導軌中隔離圈的位置圖;
圖3b為本發(fā)明實例中采用四方型滑塊的直線導軌中隔離圈的位置圖;
圖4為本發(fā)明實例中直線導軌的隔離圈的路徑圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體圖示,進一步闡述本發(fā)明。
參見圖1和圖2,其所示為本實例中提供的直線導軌用隔離圈05的結(jié)構(gòu)示意圖。
由圖可知,該隔離圈05整體為具有一定厚度的圓盤結(jié)構(gòu),其橫截面為圓形。隔離圈05的外周是一個外球面體,其球面體是不完整的(即隔離圈05的外周面為一球面),形狀與尺寸設置確保能在循環(huán)時能順利通過的最大尺寸。
隔離圈05的兩側(cè)對稱各有一個內(nèi)球面體,其內(nèi)球面(R)半徑與與直線導軌中的鋼球04的半徑相配合,并可按承受推力的大小,選摩擦力較小的優(yōu)化值。
隔離圈05的中心有一個通孔(d),該通孔(d)為儲油孔,以確保儲油放油的效果,孔徑可根據(jù)潤滑油粘度的大小,選用相應孔徑。
由此構(gòu)成的隔離圈05,其外周的外球面體(Φ)與兩側(cè)的兩個對稱內(nèi)球面(R)相交,中間通孔(d)的兩端與兩內(nèi)球面(R)相交。
在具體實現(xiàn)時,該隔離圈05采用改性聚四氟乙烯來制成,該改性聚四氟乙烯由15%(質(zhì)量比)玻璃纖維、10%(質(zhì)量比)碳纖維填充基礎(chǔ)原料PTFE(聚四氟乙烯)制成。根據(jù)構(gòu)成的隔離圈05能夠很好的適應直線導軌的應用環(huán)境,可按受力大小和速度調(diào)整,以提高直線導軌的運行速度和使用壽命。
根據(jù)上述方案構(gòu)成的帶儲油孔的隔離圈05能夠與直線導軌中的鋼球04和滑塊溝02相配合,使間隔塊與球避免過大摩擦力、運行時脫落,進而解決了現(xiàn)有技術(shù)中:
(1)無保持架滿球型在運行時球與球相互碰撞、直接接觸時產(chǎn)生精度破壞、噪音增加及效率損耗等問題;
(2)鏈式保持架型,即安裝在長條狀鏈式保持器,在現(xiàn)有的工程塑料材質(zhì)中,因撓性疲勞造成早期破壞等問題。
參見圖3a和圖3b,其示出本實例提供的隔離圈05在直線導軌中的應用狀態(tài)。
由圖可知,本隔離圈05在應用到直線導軌中時,具體位于直線導軌中鋼球04之間,其兩側(cè)的內(nèi)球面分別與兩側(cè)的鋼球04相配合。
再者,直線導軌中的滑塊08,其外形,根據(jù)與外部設備連接方式不同有法蘭型(下圖3a)和四方型(下圖3b)。其同規(guī)格隔圈(下圖05)可通用于相應規(guī)格的法蘭型或四方形。
如此構(gòu)成的直線導軌中,隔離圈05將隨著鋼球04進入滑塊溝02與導軌溝01之間,經(jīng)過一端反相器06,再入滑塊孔03,最后入另一端面的反相器06。
若滑塊的移動方向一致,形成再一次的循環(huán);若滑塊的移動方向相反,則相反運動。
參見圖4,其示出隔離圈05在直線導軌中的運行路徑。
由圖可知,隔離圈05將隨著鋼球04進行直線運動(延滑塊長度)--曲線運動(延反相器03曲率)--直線運動--曲線運動,形成腰型圓軌跡。
其中,隔離圈05隨著鋼球04進行直線運動(延滑塊長度)時,由于球與反相器06和球與滑塊溝02、導軌溝01摩擦力不同,在交接處出現(xiàn)間隙07,防止間隙過大隔離圈脫落以及間隙太小移動阻力增大。
隔離圈05隨著鋼球04進行曲線運動(延反相器03曲率)時,隔離圈的外球徑,在經(jīng)過曲線運動時移動軌跡延曲率內(nèi)移,其外徑不碰及反相器06。
由上可知,本發(fā)明提供的直線導軌用隔離圈方案,使直線導軌能夠達到精密化與高速化,即隔離圈的壽命比鏈式保持架的壽命更接近直線導軌的系統(tǒng)精度壽命;避免了球與球的直接摩擦和碰撞,減少了振動與噪音,更適合于高速運行的直線導軌。使精度壽命比帶保持器型延長30%以上,噪音分貝值比滿球型降低50%以上,以解決了在現(xiàn)有直線導軌技術(shù)中噪音和壽命的問題。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解,本發(fā)明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。