一种滚动直线导轨副的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光电一体化中的滚动部件领域，尤其指一种滚动直线导轨副。
【背景技术】
[0002]“滚动直线导轨副”是在“滚动轴承”的基础上发展起来的。“滚动轴承”诞生于1907年的瑞典SKF公司。德国科学家古莱切先生根据“滚动轴承”原理发明了最原始的“滚动直线导轨副”，并于1932年取得法国专利，但当时的滚动直线导轨副载荷小、装配复杂、故障率高，便一度影响了推广使用。到了 20世纪70年代，随着机械的数控化，高速度、高精度要求越来越高，成熟的“滚动直线导轨副”终于在1973年的日本研制成功，并迈上批量化的工业生产进程。
[0003 ]滚动直线导轨副是以滚动摩擦代替滑动摩擦，通过滚动体(滚珠或滚柱)做既定轨迹的无限循环来支承和传递载体并赋予一定导向精度的直线运动副。简而言之，可分为“导轨、滑块、返向器”三大元件。从运动功能上讲，就是“滑块”相对“导轨”通过“滚动体”周而复始的“循环和传力”来完成一定精度的直线往复运动。滚动直线导轨副的结构根据其功能特色可细分为“承力结构、返向结构、保持结构、密封结构、润滑结构”五大部分，“承力结构”是主体，而“返向结构”是帮助“承力结构”顺利实施精确运动的必须保证。
[0004]目前，我国的传统直线运动导轨副都是根据国家标准制造，如可参考国内技术标准:中华人民共和国机械行业标准《滚动直线导轨副第2部分参数》，代码为JB/T7175.2—2006;国内技术标准:中华人民共和国机械行业标准《滚动直线导轨副第4部分验收技术条件》，代码为JB/T7175.4 一 2006)等文献，滚动导轨副中的滚珠的滚动越顺畅越有利于减少往复运动中产生的振动或冲击，滑块上与导轨接触位置设有滚珠滑道，而滑块内部设有返向通道，滚珠从滚珠滑道运行到返向器内的过渡通道再到返向通道，实现一个相对于导轨周而复始的循环运动。但传统标准导轨副的滚珠滑道为直线通道，如图2所示，滑道4的内边沿41和外边沿都为直线，滚珠从过渡通道运行到滚珠滑道(或者滚珠从滚珠滑道运行到过渡通道)，滚珠在该运动过程中的“突然加载或突然卸载”会产生的“刚性突变”，滚珠在高速运动下的“高频震动”产生较大的的冲击噪音，严重影响了 “滚动直线导轨副”滚珠运动的平稳性(即整个滑块相对于滑轨运动的稳定性)。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供一种滚动直线导轨副。
[0006]本发明的技术方案:一种滚动直线导轨副，包括滑块和导轨，其特征在于，所述滑块设于导轨上方，所述滑块下部开有第一凹槽，所述第一凹槽两端对称设有滑道，所述滑道内设滚珠，所述滑块上靠近第一凹槽两端设有与滑道平行的返向通道，所述返向通道与滑道之间设有过渡通道;所述滑道是截面为劣弧的直线型滑道；与第一凹槽相接的滑道内边沿中部为直线段，其靠近滑道两端部为倾斜段，所述倾斜段靠近滑道端部一侧的端点与滑道外边沿的之间的距离大于滑道的宽度。
[0007]现有技术中的返向通道、过渡通道的宽度大于滚珠直径，滚珠在这两个通道中是自由配合，滚珠与通道之间存在间隙；滑道与导轨之间的滚珠运行为过盈配合，因此该倾斜段设置使得从过渡通道运行到滑道的倾斜段、直线段这个阶段，单个滚珠从“O压力、非受力”自由状态逐渐过渡到“受到压力且逐渐产生一定的弹性变形”受力状态，提高了滚珠的运动平稳性;运行到通道另一侧返向到过渡通道时受力状态则相反。
[0008]进一步，倾斜段的轴向长度为滑道长度的1/10。倾斜段太长自然会降低整个运动系统的“承载寿命”，倾斜段太短又影响到滚珠运动的缓冲效果，该比例为最佳设置。
[0009]进一步，倾斜段位于滑道端部的端点到直线段的的径向距离相对于该倾斜段的轴向长度的倾斜度为1/700。
[0010]进一步，滑块位于导轨上表面上方设有第二凹槽。避免滑块的表面与导轨上表面接触，减少滑块与导轨之间仅通过滑道内的滚珠滚动来做往复运动产生的摩擦阻力。
[0011]进一步，过渡通道由内返向器和外返向器形成，所述内返向器和外返向器截面为两个180°同心圆弧结构。
[0012]进一步，滑块为法兰型或四方型。
[0013]进一步，滑轨为“工”型，滑轨上部两侧对称设有与滑道对应的第三凹槽，所述滚珠在滑道内相对于该第三凹槽实现滚动。
[0014]进一步，导轨上设有间距相等的螺孔，所述螺孔上设有密封盖。起着防尘作用，以防止铁肩、灰尘等杂物在滑块运行时进入循环系统中而影响滚动直线导轨副的使用性能和使用寿命。
[0015]进一步，密封盖上表面与导轨上表面齐平。
[0016]本发明的有益效果:本方案通过滑道倾斜段的设置，扩大了滑道与过渡道交界处时滚珠运行的空间，使得滚珠从过渡通道运行到滑道过程中从“自由状态”到“过盈状态”的逐步加载；同时，滚珠反向运行时，即从滑道运行到过渡通道过程中实现了从“过盈状态”到“自由状态”的逐步卸载，降低了滚珠在运动过程中的“突然加载或突然卸载”产生的“刚性突变”，减少了滚珠在高速运动下的“高频震动”所带来的冲击噪音，提高了滚动直线导轨副运行的平稳性，也延长了导轨副的使用寿命。
【附图说明】
[0017]图1为滚动直线导轨副的正面示意图；
图2为现有技术的C-C局部剖视图；
图3为本发明C-C局部剖视图；
图4为图3右转90度后滑块内的滚珠滚动结构示意图；
图5为图4的局部放大图；
图6为滚动直线导轨副立体示意图。
[0018]其中，I滑块，2导轨，21第三凹槽，22螺孔，23密封盖，24、导轨与滚珠接触的边，3第一凹槽，4滑道，41滑道内边沿，411直线段，412倾斜段，42滑道外边沿，5返向通道，6过渡通道，7第二凹槽，8滚珠，9内返向器，10外返向器。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明做进一步描述，使得技术方案更加清楚明白。
[0020]如图所示，滚动直线导轨副包括滑块I和设于滑块下方的导轨2，滑块下方设有第一凹槽3，第一凹槽3上、下部对应设有滑道4，滑道4的内边沿41与第一凹槽3相接，滑道为直线滑道，但靠近两端部的位置的滑道内边沿41设有倾斜段412，该滑道内边沿为与第一凹槽3相接，倾斜段靠近滑道端部一侧的端点A与滑道外边沿的之间的距离L3(即滑道边沿与滑块正面的交界点)大于滑道的宽度L4(即滑道直线段内、外边沿之间的距离)。该倾斜段作用相当于滑道的“开口”，且滑道两端口部的口径大于滑道的宽度。滑块可以为法兰型或四方型。本方案与现有技术的图2的滑道内边沿、外边沿为直线不同。该倾斜段相当于一个设于滑道端部的斜面，就是将内边沿靠近本体端部加工成一个倾斜面。如图3-图5所示，内边沿由中部的直线段和两端的倾斜段组成。滑块相对于导轨运行的过程中，滚珠在滑道内从倾斜段到直线段，与导轨与滚珠接触的边24之间运行为逐渐实现过盈配合的一个过程。
[0021]倾斜段位于滑道端部的端点A与直线段之间的径向距离L5相对于该倾斜段的轴向长度L2的倾斜度tana为1/700。
[0022]倾斜段的轴向长度L2的长度等于的滑道长度LI的十分之一。
[0023]滑块位于导轨上表面上方设有第二凹槽7。
[0024]过渡通道6由内返向器9和外返向器10形成，内返向器设于滑块本体和外返向器之间，所述内返向器和外返向器截面为两个180°同心圆弧结构。
[0025]滑轨为“工”型，滑轨上部两侧对称设有与滑道对应的第三凹槽21，滚珠在滑道内相对于该第三凹槽实现滚动。
[0026]为安装需要，在导轨上设有间距相等的螺孔22，所述螺孔上设有密封盖23。密封盖的上表面与导轨表面齐平。
[0027]以上为本发明的优选实施方式，并不限定本发明的保护范围，对于本领域技术人员根据本发明的设计思路做出的变形及改进，都应当视为本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种滚动直线导轨副，包括滑块和导轨，其特征在于，所述滑块设于导轨上方，所述滑块下部开有第一凹槽，所述第一凹槽两端对称设有滑道，所述滑道内设滚珠，所述滑块上靠近第一凹槽两端设有与滑道平行的返向通道，所述返向通道与滑道之间设有过渡通道；所述滑道是截面为劣弧的滑道;与第一凹槽相接的滑道内边沿中部为直线段，其靠近滑道两端部为倾斜段，所述倾斜段靠近滑道端部一侧的端点与滑道外边沿之间的距离大于滑道的宽度。2.根据权利要求1所述的滚动直线导轨副，其特征在于:所述倾斜段的轴向长度为滑道长度的1/10。3.根据权利要求2所述的滚动直线导轨副，其特征在于:所述倾斜段位于滑道端部的端点到直线段的的径向距离相对于该倾斜段的轴向长度的倾斜度为1/700。4.根据权利要求1-3任一所述的滚动直线导轨副，其特征在于:所述滑块位于导轨上表面上方设有第二凹槽。5.根据权利要求1所述的滚动直线导轨副，其特征在于:所述过渡通道由内返向器和外返向器形成，内返向器设于滑块本体和外返向器之间，所述内返向器和外返向器截面为两个180°同心圆弧结构。6.根据权利要求1所述的滚动直线导轨副，其特征在于:所述滑块为法兰型或四方型。7.根据权利要求1所述的滚动直线导轨副，其特征在于:所述滑轨为“工”型，滑轨上部两侧对称设有与滑道对应的第三凹槽，所述滚珠在滑道内相对于该第三凹槽实现滚动。8.根据权利要求1所述的滚动直线导轨副，其特征在于，所述导轨上设有间距相等的螺孔，所述螺孔上设有密封盖。9.根据权利要求1所述的滚动直线导轨副，其特征在于，所述密封盖上表面与导轨上表面齐平。
【专利摘要】本发明公开了一种滚动直线导轨副，包括滑块和导轨，所述滑块设于导轨上方，所述滑块下部开有第一凹槽，所述第一凹槽两端对称设有滑道，所述滑道内设滚珠，所述滑块上靠近第一凹槽两端设有与滑道平行的返向通道，所述返向通道与滑道之间设有过渡通道；所述滑道是截面为劣弧的滑道；与第一凹槽相接的滑道内边沿中部为直线段，其靠近滑道两端部为倾斜段，所述倾斜段靠近滑道端部一侧的端点与滑道外边沿之间的距离大于滑道的宽度。
【IPC分类】F16C29/06
【公开号】CN105570295
【申请号】CN201610072242
【发明人】向宝明, 孙亮
【申请人】嘉兴海菱达精密传动科技有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年2月1日