本发明涉及一种直线导轨,具体涉及一种高效的直线导轨。
背景技术:
在现有技术中,直线导轨的导轨、滑块和球体均是由金属材料加工而成,滑块按外形即安装方式不同可大体分为法兰式和是方形式,但材料均是由金属制成。球体设置在滑块和导轨之间中,导轨、滑块和球体组合后之间形成相对运动,它们受负载运行中,其中某一件接触表面达到磨损极限,即标志整个直线导轨达到使用寿命。
假如球体与导轨和滑块材料相等,硬度相等,因三个零件表面参加的接触概率各自不一,如在滑块相对导轨作一次行程,球体表面将要走几十圈。显然造成球损伤最大,最早达到磨损极限,故球体的使用寿命会非常短,大大提高了使用成本。
另外,如果将球体换成强度和耐磨系数都非常高的球体,那么导轨和滑块就会容易受损,从而使得直线导轨将出现刚性下降、沟道划痕、游隙不稳、球体碎裂等问题。
技术实现要素:
本发明为了解决上述问题,从而提供一种高效的直线导轨。
为达到上述目的,本发明的技术方案如下:
一种高效的直线导轨,所述直线导轨包括钢滑块、钢导轨和陶瓷球体,所述钢滑块上匀距设有若干个滑块沟,所述钢导轨上匀距设有若干个导轨沟,每一个导轨沟与一个滑块沟相对对称,陶瓷球体一侧与滑块沟配合接触,陶瓷球体另一侧与导轨沟配合接触。
在本发明的一个优选实施例中,所述陶瓷球体为氮化硅陶瓷球体。
在本发明的一个优选实施例中,每个导轨沟的曲率半径为陶瓷球体直径的0.515倍。
在本发明的一个优选实施例中,所述滑块沟的曲率半径为陶瓷球体直径的0.515倍。
在本发明的一个优选实施例中,所述滑块上还设有若干个滑块孔,滑块孔与陶瓷球体对应配合。
在本发明的一个优选实施例中,所述滑块孔的通孔直径为陶瓷球体直径的1.07倍。
在本发明的一个优选实施例中,所述滑块为法兰型或四方形。
本发明的有益效果是:
本发明在安装尺寸不变的情况下,将陶瓷球体的重量变为原来钢球的30%,并且可使得球体寿命将延长100%以上,使得直线导轨达到高速化、小型化、长寿命的效果,解决了现有技术中全钢直线导轨因寿命短而更换期短,维护成本高,运行速度受限,难以用在高速往返场合等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的滑块为四方形时的结构示意图;
图2为本发明的滑块为法兰型时的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
参见图1和图2,本发明提供的高效的直线导轨,其包括钢滑块100、钢导轨200和陶瓷球体300,陶瓷球体300在钢滑块100与钢导轨200之间进行循环运动和承受负载。
钢滑块100和钢导轨200为现有技术,都采用钢制材料制成。
陶瓷球体300具体采用氮化硅陶瓷制成,这样可使得陶瓷球体300的硬度为钢滑块100和钢导轨200的2.5倍,这样可大大减少陶瓷球体300的磨损度,提高陶瓷球体300的使用寿命。
由于陶瓷球体300采用氮化硅陶瓷制成,使得于陶瓷球体300的硬度为钢滑块100和钢导轨200的2.5倍,而弹性模量是钢滑块100和钢导轨200的1.5倍,这样陶瓷球体300在与钢滑块100和钢导轨200滚动接触时,接触力肯定会比钢球的接触力大,容易将钢滑块100和钢导轨200划坏和导致轴承寿命缩短和工作性能降低。
本申请在钢滑块100上设有干个滑块沟110,在钢导轨200上匀距设有若干个导轨沟210,每一个导轨沟210与一个滑块沟110相对对称,陶瓷球体300一侧与滑块沟110配合接触,陶瓷球体300另一侧与导轨沟210配合接触。
滑块沟110和导轨沟210具体都为与陶瓷球体300表面对应配合的圆弧状。
通过滑块沟110与导轨沟210的配合可降低陶瓷球体300在与钢滑块100和钢导轨200之间的接触力,从而降低钢滑块100和钢导轨200的磨损。
另外,每个滑块沟110的曲率半径为陶瓷球体300直径的0.515倍,每个导轨沟210的曲率半径也为陶瓷球体300直径的0.515倍。
上述滑块沟110的曲率半径与导轨沟210的曲率半径的设置,是本申请经过无数次实验和付出创造性劳动获得,只有将述滑块沟110的曲率半径与导轨沟210的曲率半径都设置为陶瓷球体300直径的0.515倍,才能将陶瓷球体300与钢滑块100和钢导轨200之间的接触力和温度降到最低,从而提高直线导轨的整体使用寿命。
再者,为了进一步提高陶瓷球体300的抗冲击力和耐磨性能,陶瓷球体300具体采用5级氮化硅制成。
在滑块100上设有若干个滑块孔120,滑块孔120与陶瓷球体300对应配合,这些滑块孔120是用于陶瓷球体300在循环过程中,用于陶瓷球体300回程。
另外,由于本申请采用的陶瓷球体300采用氮化硅陶瓷制成,使得陶瓷球体300的重量仅为现有钢球重量的30%,陶瓷球体300在回程时,陶瓷球体300的运动方向与滑块孔120轴线容易产生不规则的偏离,滑块孔120与陶瓷球体300的间隙过小将产生滑动摩擦,使运行的总的摩擦力加大,如果,滑块孔120与陶瓷球体300的间隙过大将出现陶瓷球体300跳动,使得陶瓷球体300产生自锁而卡住。
本申请将滑块孔120的通孔直径设置为陶瓷球体300直径的1.07倍,这样可使得陶瓷球体300在回程时不会提高摩擦力和出现跳动的情况。
并且上述设置是本申请经过无数次实验和付出创造性劳动获得,只有将滑块孔120的通孔直径设置为陶瓷球体300直径的1.07倍,才能使得陶瓷球体300在回程时不会提高摩擦力和出现跳动的情况。
另外,为了使得本申请适合各种环境需求,滑块100具体为法兰型或四方形。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。