一种滚柱直线导轨副装置
阅读：642发布：2021-05-14
专利汇可以提供一种滚柱直线导轨副装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种滚柱直线 导轨 副装置，包括导轨，导轨上活动安装有滑 块 ，导轨两侧及滑块内表面各设置有上下两条 滚道 ，导轨滚道和滑块滚道内设置有圆柱形滚柱，滑块内侧安装有 滚动体 保持器，所述的导轨滚道和滑块滚道与圆柱形滚柱的 接触 线为直线及两端为过渡曲线的组合曲线；本产品由于导轨滚道和滑块滚道均设计为能保证最优接触应 力 状态的过渡曲线，减低制造成本，且采用了尺寸 精度 高和形状误差小的圆柱形滚柱，从而使得滚柱 直线导轨 副装置具有高精度、高刚性和长寿命的特点。，下面是一种滚柱直线导轨副装置专利的具体信息内容。
技术领域
本发明涉及一种直线导轨副，特别是一种滚动体为滚柱的 直线导轨副装置。
背景技术
目前，国际上常规的滚柱直线导轨副装置包括导轨1，导 轨上安装有滑块2，导轨两侧及滑块内表面各设置有平面滚 道，平面滚道之间设置若干滚柱3，在滑块2两端固定有滚柱 反向器端盖，滑块2内侧安装有滚动体保持器4。当滑块2相 对导轨1运动时，滚柱3在滑块2内可以作无限内循环运动。
滚柱直线导轨副的截面形式参照图1，导轨滚道11和滑 块滚道21截面均为直线状。滚柱3与导轨滚道11和滑块滚道 21之间为线接触，接触角α为45°。目前国际上采用的滚柱 有以下几种形式：
1、参照图2，滚柱3为圆柱形，这种滚柱尺寸精度和形 状精度高，同批滚柱3尺寸形状精度一致性好，便于批量生产， 成本低。但是在导轨副受到外载荷作用下，尤其是力矩载荷作 用下，滚柱3与导轨滚道11和滑块滚道21接触产生的接触应 力主要集中在滚柱3两端，从而直接影响滚柱导轨副的使用寿 命。
2、参照图3，滚柱3设计为鼓形，这样可以避免产生应 力集中现象，提高寿命。但这样一来使得滚柱导轨副的承载能 力下降，刚度低，同时鼓形滚柱的制造成本较高，且同批鼓形 滚柱的精度一致性难保证。
3、参照图4，滚柱3设计成中间段为圆柱，两端为过渡 曲线的形状，这样可以克服两端应力集中现象的发生，同时又 有较大范围的接触应力区，使得使用寿命提高，同时滚柱导轨 副的负载能力，刚度提高。但这种过渡曲线的滚柱制造复杂， 成本高，且同批的精度一致性难保证。
滚柱直线导轨副的截面形式参照图1，导轨滚道11和滑 块滚道21截面均为直线状。滚柱3与导轨滚道11和滑块滚道 21之间为线接触，接触角α为45°。目前国际上采用的滚柱 有以下几种形式：
1、参照图2，滚柱3为圆柱形，这种滚柱尺寸精度和形 状精度高，同批滚柱3尺寸形状精度一致性好，便于批量生产， 成本低。但是在导轨副受到外载荷作用下，尤其是力矩载荷作 用下，滚柱3与导轨滚道11和滑块滚道21接触产生的接触应 力主要集中在滚柱3两端，从而直接影响滚柱导轨副的使用寿 命。
2、参照图3，滚柱3设计为鼓形，这样可以避免产生应 力集中现象，提高寿命。但这样一来使得滚柱导轨副的承载能 力下降，刚度低，同时鼓形滚柱的制造成本较高，且同批鼓形 滚柱的精度一致性难保证。
3、参照图4，滚柱3设计成中间段为圆柱，两端为过渡 曲线的形状，这样可以克服两端应力集中现象的发生，同时又 有较大范围的接触应力区，使得使用寿命提高，同时滚柱导轨 副的负载能力，刚度提高。但这种过渡曲线的滚柱制造复杂， 成本高，且同批的精度一致性难保证。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种便于制造、加 工精度高、使用寿命长的滚柱直线导轨副装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种滚柱直线导轨副装置，包括导轨，导轨上活动安装有 滑块，导轨两侧及滑块内表面各设置有上下两条滚道，滚道内 设置有圆柱形滚柱，滑块内侧安装有滚动体保持器，所述的导 轨滚道和滑块滚道与圆柱形滚柱的接触线为直线及两端为过 渡曲线的组合曲线。
作为上述技术方案的进一步改进，所述圆柱形滚柱与导轨 滚道和滑块滚道的接触线与水平线夹角为45°。
本发明的有益效果是：本产品由于导轨滚道和滑块滚道均 设计为能保证最优接触应力状态的过渡曲线，减低制造成本， 且采用了尺寸精度高和形状误差小的圆柱形滚柱，从而使得滚 柱直线导轨副装置具有高精度、高刚性和长寿命的特点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是现有滚柱直线导轨副装置结构示意图；
图2是现有滚柱直线导轨副装置使用的滚柱结构图；
图3是现有滚柱直线导轨副装置使用的第二种滚柱结构图；
图4是现有滚柱直线导轨副装置使用的第三种滚柱结构图；
图5是本发明的导轨结构示意图；
图6是图5的A处放大图；
图7是本发明的滑块结构示意图；
图8是图7的B处放大图。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种滚柱直线导轨副装置，包括导轨，导轨上活动安装有 滑块，导轨两侧及滑块内表面各设置有上下两条滚道，滚道内 设置有圆柱形滚柱，滑块内侧安装有滚动体保持器，所述的导 轨滚道和滑块滚道与圆柱形滚柱的接触线为直线及两端为过 渡曲线的组合曲线。
作为上述技术方案的进一步改进，所述圆柱形滚柱与导轨 滚道和滑块滚道的接触线与水平线夹角为45°。
本发明的有益效果是：本产品由于导轨滚道和滑块滚道均 设计为能保证最优接触应力状态的过渡曲线，减低制造成本， 且采用了尺寸精度高和形状误差小的圆柱形滚柱，从而使得滚 柱直线导轨副装置具有高精度、高刚性和长寿命的特点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是现有滚柱直线导轨副装置结构示意图；
图2是现有滚柱直线导轨副装置使用的滚柱结构图；
图3是现有滚柱直线导轨副装置使用的第二种滚柱结构图；
图4是现有滚柱直线导轨副装置使用的第三种滚柱结构图；
图5是本发明的导轨结构示意图；
图6是图5的A处放大图；
图7是本发明的滑块结构示意图；
图8是图7的B处放大图。
具体实施方式
参照图5、图6、图7、图8，一种滚柱直线导轨副装置， 包括导轨1，导轨1上活动安装有滑块2，导轨1两侧及滑块 2内表面各设置有上下两条滚道11、21，导轨滚道11和滑块 滚道21内设置有圆柱形滚柱3，滑块2内侧安装有滚动体保 持器4，当滑块2相对导轨1运动时，圆柱形滚柱3在滑块2 内可以作无限内循环运动，所述的导轨滚道11和滑块滚道21 与圆柱形滚柱3的接触线为直线51及两端为过渡曲线52所形 成的组合曲线，所述导轨滚道11和滑块滚道21均采用金刚滚 轮修正后成形磨削加工，从而有效保证滚道的形状和尺寸精 度。
本发明为了达到四方向等载荷的特点，所述圆柱形滚柱3 与导轨滚道11和滑块滚道21的接触线与水平线夹角为45°。
本产品由于导轨滚道11和滑块滚道21均设计为能保证最 优接触应力状态的过渡曲线，减低制造成本，且采用了尺寸精 度高和形状误差小的圆柱形滚柱3，从而使得滚柱直线导轨副 装置具有高精度、高刚性和长寿命的特点。
本发明为了达到四方向等载荷的特点，所述圆柱形滚柱3 与导轨滚道11和滑块滚道21的接触线与水平线夹角为45°。
本产品由于导轨滚道11和滑块滚道21均设计为能保证最 优接触应力状态的过渡曲线，减低制造成本，且采用了尺寸精 度高和形状误差小的圆柱形滚柱3，从而使得滚柱直线导轨副 装置具有高精度、高刚性和长寿命的特点。
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