CN108547864A - 一种滚柱直线导轨副 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滚柱直线导轨副，滑块通过滚子滑动连接在导轨上，滑块上设有滑槽，在滑槽的两侧壁上设有用于支撑滚子的滚道，在导轨的侧壁上设有与滚道相适配的滚道槽，滚子置于滚道和滚道槽之间，滑块上滚道的母线的中间部分为直线段，且该直线段的长度为滚道母线总长的30~40%，滚道母线的两端部分为圆弧段。滚道槽的母线的中间部分为直线段，且该直线段的长度为滚道槽母线总长的30~40%，滚道槽母线的两端部分为圆弧段。本发明将滚柱直线导轨副中滚道母线优化为对数形式后可有效的减少滑块及导轨滚道的磨损，提高导轨副寿命。尤其是当滚柱直线导轨副高负载、高速度运行时，在滚道寿命延长的同时，也可提高导轨副运行平稳性，降低振动及噪音。

Description

一种滚柱直线导轨副

技术领域：

本发明涉及一种滚柱直线导轨副。

背景技术：

滚柱直线导轨副是滚动直线导轨副中的滚子为圆柱滚子，其具有高负载、高刚性等特点，主要由导轨、滑块、滚柱、返向器、保持架、密封端盖等组成。

现阶段，滚柱直线导轨副在加载运行一段时间后，会在滑块滚道及导轨滚道内留下滚子运行痕迹。滚道内留有较为明显的滚子运行痕迹，并且在滚子两端相对应的滚道处有两条明显的平行痕迹线，这是由于滚道可以视为由无数条直线组合而成的平面（即滚道母线为直线），而滚子母线也为直线，滚子两端为圆弧过渡曲线，此时，滚子与滚道的接触其应力分布特点如图1所示。

由图1可以看出，此时接触线两端出现了明显的边缘效应，即在接触线中间部位应力分布较为平均，但是在两端处应力骤增，远远超过了中间部位的应力数值，从而出现了接触压力的奇异分布区，具体表现在滑块滚道及导轨滚道相应位置会因滚子两端的边缘效应而出现滚道磨损，即滚道面上出现两条平行的运行轨迹。

发明内容：

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种滚柱直线导轨副。

本发明所采用的技术方案有：一种滚柱直线导轨副，包括滑块、导轨和滚子，所述滑块通过滚子滑动连接在导轨上，所述滑块上设有滑槽，该滑槽沿着导轨的长度方向设置，在滑槽的两侧壁上设有用于支撑滚子的滚道，在导轨的侧壁上设有与所述滚道相适配的滚道槽，滚子置于滚道和滚道槽之间，所述滑块上滚道的母线的中间部分为直线段，且该直线段的长度为滚道母线总长的30~40%，所述滚道母线的两端部分为圆弧段。

进一步地，所述滚道槽的母线的中间部分为直线段，且该直线段的长度为滚道槽母线总长的30~40%，所述滚道槽母线的两端部分为圆弧段。

本发明具有如下有益效果：

本发明将滚柱直线导轨副中滚道母线优化为对数形式后可有效的减少滑块及导轨滚道的磨损，提高导轨副寿命。尤其是当滚柱直线导轨副高负载、高速度运行时，在滚道寿命延长的同时，也可提高导轨副运行平稳性，降低振动及噪音。

附图说明：

图 1 为现有技术中滚子与滑块中滚道的接触时的应力分布图。

图 2 为本发明中滑块的结构图。

图 3 为图 2滑块中滚道的放大图。

图 4 为图 2滑块中滚道母线的示意图。

图 5 为本发明中导轨的结构图。

图 6 为图 5导轨中滚道槽的放大图。

图 7 为本发明中滚子与滑块中滚道的接触时的应力分布图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图2至图7，本发明一种滚柱直线导轨副，包括滑块1、导轨2和滚子，滑块1通过滚子滑动连接在导轨2上，滑块1上设有滑槽11，该滑槽11沿着导轨2的长度方向设置，在滑槽11的两侧壁上设有用于支撑滚子的滚道12，在导轨2的侧壁上设有与滚道12相适配的滚道槽21，滚子置于滚道12和滚道槽21之间。

滑块1上滚道12的母线的中间部分为直线段，且该直线段的长度为滚道12母线总长的30~40%，所述滚道12母线的两端部分为圆弧段。

滚道槽21的母线的中间部分为直线段，且该直线段的长度为滚道槽21母线总长的30~40%，所述滚道槽21母线的两端部分为圆弧段。

本发明将滑块1中滚道12的母线以及导轨2中滚道槽21的母线优化为对数母线，其特点为母线的中间部分为直线段，且该直线段的长度为母线总长的30~40%，母线的两端部分为圆弧段，当母线接近两端时曲率变化加快，具体母线方程见公式（1），

(1)

式中：

Q——滚道载荷

E’——滑块、导轨材料弹性模量

a——滚道半长

b——滚子半径

此时滚道与滚子接触时的应力分布特点见图7，由图7可以看到当滚道母线为对数母线时，其应力分布更为均匀，未出现应力集中的情况。

因此将滚柱直线导轨副中滚道母线优化为对数形式后可有效的减少滑块及导轨滚道的磨损，提高导轨副寿命。尤其是当滚柱直线导轨副高负载、高速度运行时，在滚道寿命延长的同时，也可提高导轨副运行平稳性，降低振动及噪音。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种滚柱直线导轨副，包括滑块（1）、导轨（2）和滚子，所述滑块（1）通过滚子滑动连接在导轨（2）上，所述滑块（1）上设有滑槽（11），该滑槽（11）沿着导轨（2）的长度方向设置，在滑槽（11）的两侧壁上设有用于支撑滚子的滚道（12），在导轨（2）的侧壁上设有与所述滚道（12）相适配的滚道槽（21），滚子置于滚道（12）和滚道槽（21）之间，其特征在于：所述滑块（1）上滚道（12）的母线的中间部分为直线段，且该直线段的长度为滚道（12）母线总长的30~40%，所述滚道（12）母线的两端部分为圆弧段。

2.如权利要求1所述的滚柱直线导轨副，其特征在于：所述滚道槽（21）的母线的中间部分为直线段，且该直线段的长度为滚道槽（21）母线总长的30~40%，所述滚道槽（21）母线的两端部分为圆弧段。