一种滚动直线导轨副的制作方法
【专利摘要】本发明属于光机电一体化中的滚动功能部件技术领域，具体涉及一种滚动直线导轨副，包括直线导轨(1)、滑块(2)、返向器(3)和滚珠(8)，滑块(2)的两端各设有返向器(3)，滑块(2)的一表面内凹形成第一凹槽(7)，返向器(3)形成与第一凹槽(7)相应的凹槽，第一凹槽(7)的内壁设有散热片(6)，第一凹槽(7)的左右两侧壁上对称设有滚道，滚道与返向器(3)之间形成循环通道，循环通道内安装所述滚珠(8)，直线导轨(1)活动式配合于滚珠(8)使滑块(2)相对于导轨(1)作直线运动；滑块(2)上还形成一安装口(5)，所述安装口(5)内设有温度传感器。该滚动直线导轨副具有优异的热稳定性。
【专利说明】
一种滚动直线导轨副
技术领域
[0001]本发明属于光机电一体化中的滚动功能部件技术领域，具体涉及一种滚动直线导轨副。
【背景技术】
[0002]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。目前，我国的传统直线运动导轨副都是根据国家标准制造，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回转通道再到返向通道，实现一个相对于导轨周而复始的循环运动。而现有的滚动直线导轨副在高温环境下，滚动导轨副的主要作用是高承载和做往复线性运动。而在某些高温或高速(高速产生高温)场合中，常规导轨副的各零部件会因温度变化产生变形，影响滚动体的在循环回路中的流畅性，从而降低了导轨的响应速度和使用精度。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种滚动直线导轨副。
[0004]为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案:
[0005]—种滚动直线导轨副，包括直线导轨(1)、滑块(2)、返向器(3)和滚珠(8)，所述滑块(2)的两端各设有所述返向器(3)，所述滑块(2)的一表面内凹形成第一凹槽(7)，所述返向器(3)形成与第一凹槽(7)相应的凹槽，所述第一凹槽(7)的内壁设有散热片(6)，所述第一凹槽(7)的左右两侧壁上对称设有滚道，所述滚道与返向器(3)之间形成循环通道，所述循环通道内安装所述滚珠(8)，所述直线导轨(I)活动式配合于滚珠(8)使滑块(2)相对于导轨(I)作直线运动;所述滑块(2)上还形成一安装口(5)，所述安装口(5)内设有温度传感器。
[0006]进一步的，所述滚道包括外滚道(41)和内滚道(42)，所述内滚道(41)的直径与滚珠(8)直径比为1.02-1.03:1。
[0007]进一步的，所述安装口(5)贯穿滑块(2)与第一凹槽(7)连通。
[0008]进一步的，所述返向器(3)的外侧设有端盖(4)，在一侧的端盖上设有冷却液出入口(13)，在滑块(2)、返向器(3)和端盖(4)内设有相互连通的冷却通道，冷却通道的一端与冷却液出入口(13)连接，另一端通过安装口(5)延伸至外界。
[0009]进一步的，所述冷却通道为平面螺旋形通道。
[0010]进一步的，所述直线导轨(I)上开设有多个通孔(15)，所述相邻通孔(15)的距离一致，且为沿直线导轨方向的滑块长度的一半。
[0011 ]进一步的，所述通孔(15)内设有孔盖。
[0012]进一步的，所述散热片(6)由石墨、碳纳米管、石墨烯和胶粘剂制成。
[0013]进一步的，所述石墨、碳纳米管、石墨烯和胶粘剂的质量份数比为0.5-1.0:2-4:5-8:25~35ο
[0014]进一步的，所述返向器(3)上设有一油嘴(14)。
[0015]本发明与现有技术相比，有益效果是:
[0016](I)采用的温度传感器能实时监测滑块内的温度，滑块内设置的散热件能有效地将滑块内的热量分散，防止滑块的变形，保证了导轨副的使用精度。
[0017](2)在滑块内设置冷却通道，可以进一步提高滑块内的热量散发效率。
[0018](3)在导轨中开设散热通孔，可以进一步提高导轨与滑块相互运动产生的热量散发效率。
【附图说明】
[0019]图1是本发明实施例1的滚动直线导轨副的立体图。
[0020]图2是本发明实施例1的滑块的结构爆炸图。
[0021]图3是本发明实施例1的滑块凹槽的俯视图。
[0022]图4是本发明实施例1的滚动直线导轨副的剖面图。
[0023]图5是图4中A-A部放大图。
[0024]图6是本发明实施例1的滚珠与循环通道的示意图。
[0025]图7是图6中B部放大图。
[0026]图8是本发明实施例1的冷却通道的示意图。
[0027]图9是现有技术中内滚道与滚珠的结构示意图。
[0028]图10是本发明实施例1的内滚道与滚珠的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。
[0030]实施例1:
[0031]如图1-10所示，本实施例的滚动直线导轨副，包括直线导轨I和设于导轨I上方的滑块2，滑块2的两端固定安装有返向器3，返向器3包括内循环器91和外循环器92，内循环器91和外循环器92的截面为两个同心圆弧，内循环器91设于滑块2与外循环器92之间，内循环器91和外循环器92形成回转通道43，外循环器92上安装有油嘴14。滑块2的下表面内凹形成一凹槽7，凹槽7的内底部附着有两块散热片6，散热片6呈长方形，散热片6能直接将滑块内的热量传导，散热片6由石墨、碳纳米管、石墨烯和胶粘剂制成，石墨、碳纳米管、石墨烯和胶粘剂的质量份数比为0.5:4:8:25,石墨烯的价格较贵，石墨、碳纳米管、石墨烯的结合使用既保证了散热性能，又降低成本。凹槽7的内底部的中心还形成安装口 5，安装口 5竖直方向贯穿滑块2与外界连通，安装口 5内安装有温度传感器，温度传感器实时监测滑块内的温度。
[0032]靠近凹槽7底部的左右侧壁上对称开设四组滚道，每组滚道包括内滚道42和外滚道41，四组滚道采用45°角设置，使得整个滑块2的各个角度方向上所承受的负荷一致，内滚道42、外滚道41、回转通道43形成循环通道，循环通道内设滚珠8，滚珠8在循环通道内作往复运动。滚珠的直径为4.763mm，现有技术中的内滚道直径LI为5.1mm，滚珠与滚珠之间的推力角a为4.1°，本实施例对内滚道进行改进，改进后的内滚道直径L2为4.858mm，滚珠与滚珠之间的推力角b为1.7°，通过摩擦阻力f = yFsina(y为摩擦系数，F为压力，a为推力角)计算可得改进后滚珠与滚珠之间的摩擦阻力减小为原来的0.4倍，提高了滚珠之间的有效推力。外滚道41、内滚道42与回转通道43接合处形成一过渡斜坡12，过渡斜坡12相当于一个斜面，对于滚珠8来说，从台阶的直角转弯改成了坡道转弯，产生的冲击力大大减少，减少热量的产生。
[0033]返向器3的外侧设有端盖4，在一侧的端盖上设有冷却液入口或出口13，在滑块2、返向器3和端盖4内设有相互配合的冷却通道，冷却通道呈平面螺旋形，冷却通道的外端口51与端盖上的冷却液入口或出口 13连接，内端口 52通过安装口 5延伸至外界。
[0034]直线导轨I为工字型，导轨I上部两侧对称设有与滚道对应的滑道21。滚珠8在滚道与滑道21之间相对滚动，实现滑块与导轨之间的直线往复运动。直线导轨I上还开有间距相等的若干通孔15，相邻通孔15的距离为沿直线导轨I方向的滑块2长度的一半，使滑块2在运行过程中始终至少有两个通孔15在滑块2的下方，在节约成本的基础上能有效散热，通孔内15安装孔盖，孔盖由散热材料制成。
[0035]实施例2:
[0036]本实施例与实施例1的不同之处在于:滚珠的直径为3.969mm，现有技术中的内滚道直径为4.2mm，本实施例对内滚道进行改进，改进后的内滚道直径为4.088_，通过计算可得改进后滚珠与滚珠之间的摩擦阻力减小为原来的0.57倍，提高了滚珠之间的有效推力；散热片由石墨、碳纳米管、石墨烯和胶粘剂制成，石墨、碳纳米管、石墨烯和胶粘剂的质量份数比为1:2:5:30，其它可参照实施例1。
[0037]实施例3:
[0038]本实施例与实施例1的不同之处在于:滚珠的直径为5.556mm，现有技术中的内滚道直径为6_，本实施例对内滚道进行改进，改进后的内滚道直径为5.695mm，通过计算可得改进后滚珠与滚珠之间的摩擦阻力减小为原来的0.33倍，提高了滚珠之间的有效推力;散热片由石墨、碳纳米管、石墨烯和胶粘剂制成，石墨、碳纳米管、石墨烯和胶粘剂的质量份数比为0.7:3:7:35，其它可参照实施例1。
[0039]实施例4:
[0040]本实施例与实施例1的不同之处在于:滚珠的直径为6.35mm，现有技术中的内滚道直径为6.7_，本实施例对内滚道进行改进，改进后的内滚道直径为6.521mm，通过计算可得改进后滚珠与滚珠之间的摩擦阻力减小为原来的0.44倍，提高了滚珠之间的有效推力;散热片由石墨、碳纳米管、石墨烯和胶粘剂制成，石墨、碳纳米管、石墨烯和胶粘剂的质量份数比为0.9:3.5:6:30，其它可参照实施例1。
[0041 ] 实施例5:
[0042]本实施例与实施例1的不同之处在于:滚珠的直径为7.938mm，现有技术中的内滚道直径为8.2mm，本实施例对内滚道进行改进，改进后的内滚道直径为8.104_，通过计算可得改进后滚珠与滚珠之间的摩擦阻力减小为原来的0.63倍，提高了滚珠之间的有效推力；散热片由石墨、碳纳米管、石墨烯和胶粘剂制成，石墨、碳纳米管、石墨烯和胶粘剂的质量份数比为0.6:2.5:5.5:28，其它可参照实施例1。
[0043]上述胶粘剂为现有技术。
[0044]以上对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在【具体实施方式】上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种滚动直线导轨副，包括直线导轨(I)、滑块(2)、返向器(3)和滚珠(8)，所述滑块(2)的两端各设有所述返向器(3)，其特征在于，所述滑块(2)的一表面内凹形成第一凹槽(7)，所述返向器(3)形成与第一凹槽(7)相应的凹槽，所述第一凹槽(7)的内壁设有散热片(6)，所述第一凹槽(7)的左右两侧壁上对称设有滚道，所述滚道与返向器(3)之间形成循环通道，所述循环通道内安装所述滚珠(8)，所述直线导轨(I)活动式配合于滚珠(8)使滑块(2)相对于导轨(I)作直线运动;所述滑块(2)上还形成一安装口(5)，所述安装口(5)内设有温度传感器。2.根据权利要求1所述的滚动直线导轨副，其特征在于，所述滚道包括外滚道(41)和内滚道(42)，所述内滚道(41)的直径与滚珠(8)直径比为1.02-1.03:1。3.根据权利要求1所述的高热稳定性的滚动直线导轨副，其特征在于，所述安装口(5)贯穿滑块(2)与第一凹槽(7)连通。4.根据权利要求3所述的滚动直线导轨副，其特征在于，所述返向器(3)的外侧设有端盖(4)，在一侧的端盖上设有冷却液出入口(13)，在滑块(2)、返向器(3)和端盖(4)内设有相互连通的冷却通道，冷却通道的一端与冷却液出入口(13)连接，另一端通过安装口(5)延伸至外界。5.根据权利要求4所述的滚动直线导轨副，其特征在于，所述冷却通道为平面螺旋形通道。6.根据权利要求1所述的滚动直线导轨副，其特征在于，所述直线导轨(I)上开设有多个通孔(15)，所述相邻通孔(15)的距离一致，且为沿直线导轨方向的滑块长度的一半。7.根据权利要求6所述的高热稳定性的滚动直线导轨副，其特征在于，所述通孔(15)内设有孔盖。8.根据权利要求1所述的滚动直线导轨副，其特征在于，所述散热片(6)由石墨、碳纳米管、石墨烯和胶粘剂制成。9.根据权利要求8所述的滚动直线导轨副，其特征在于，所述石墨、碳纳米管、石墨烯和胶粘剂的质量份数比为0.5-1.0: 2-4: 5-8: 25-35。10.根据权利要求1-9中任一项所述的滚动直线导轨副，其特征在于，所述返向器(3)上设有一油嘴(14)。
【文档编号】F16C29/04GK106015328SQ201610516978
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】孙亮, 向宝明
【申请人】嘉兴海菱达精密传动科技有限公司