线性轴承制造技术

本发明专利技术的线性轴承为一种需采用高刚度的如冲床和模压机导柱用的线性轴承。本发明专利技术提供了一种线性轴承，它包括：一个导向轴、一个布置在导向轴之外而在轴向上能相对导向轴进行移动的外套、放置在该导向轴与外套间的多个滚动件和设置在导向轴与外套间用以将所设滚动件保持在圆周和轴线方向上的一个保持架，其特征在于其中每个滚动件是在其圆柱面上制作有一个凸圆弧回转面的滚柱，所述外套内表面做成圆柱面，所述导向轴外表面布置有轴向延伸的导向槽，各槽具有与对轴向设置的各列滚柱相对应的一个凹进的圆柱表面，构成各滚柱圆弧回转面的圆半径略小于构成外套圆柱面的圆半径以及构成制作在导向轴上各槽凹进圆柱面的圆半径，且所设置滚柱在圆周上的间距小于各滚柱宽度的两倍。在该线性轴承中，每个滚柱的宽度最好小于滚柱的外径。与通用的线性轴承相比，此结构的线性轴承具有高刚性、易生产、成本低、易于与相配的装置进行组装等优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种线性轴承，特别有较高的硬度要求诸如冲床和模压机导柱上应用的一种线性轴承。用作沿轴作直线运动机构的线性轴承包括一个导向轴、一个在导向轴之外而可相对于导向轴在轴向上进行运动的外套、在该导向轴和外套间设置的多个滚动元件和一个设在该导向轴和外套间而用以保持布置在圆周方向上及轴向上的所述滚动元件的保持架。所采用的滚动元件包括滚珠、滚柱、滚针等等。在以滚珠为滚动件的线性轴承中，由于其间装有滚珠的导向轴的外表面和其外套内表面形成为平滑的圆柱面，绕轴线的外套与导向轴间可作自由的相对运动，其优点则是易于装配。然而，因为作为滚动件的滚珠与外套内表面和导向轴外表面的接触为点接触，其缺点则是刚度似乎略显不足。刚度的提高可通过增加布置在该外套和导向轴之间的滚珠数量的方法来进行，但其中布置的滚珠数目是有限的。所以所能达到的刚度也是有限的。另一方面，在以滚柱作为滚动件的线性轴承中，所述外套的内表面及导向轴的外表面均做成具有平的平行滚动面，而滚柱则被放置在这些平的平行滚动面之间。在这种情况下，因为所述滚柱相对平的滚动面的接触是线接触，与上述采用滚柱作滚动体的线轴承相比其刚度得到了提高。但在外套内表面和导向轴外表面上形成这些平的平行滚动面需用先进的加工技术，这样就提高了生产成本。另外，在这种情况下，外套与导向轴间绕轴线的相对运动是受约束的。因此，当利用与导向轴和外套各自相配的部件而进行组装时，必须对这些部件进行精确定位及作很不方便的复杂调整。本专利技术的目的是为解决上述现有技术中的问题而提供一种是具有良好刚度、易于生产、保持低生产成本及与相配装置容易安装的线性轴承。为实现上述目的，本专利技术首先提出一种线性轴承，它包括导向轴、布置在导向轴之外且在轴向上可相对于导向轴进行移动的一个外套、放置在所述导向轴与外套间的多个滚动元件以及设置在导向轴与外套间以将所述多个滚动件保持在圆周上和轴线方向上所用的一个保持架，其特征在于其中各滚动件为一种滚柱，它在其圆柱表面上有由一个凸圆弧形成的回转表面，所述外套的内表面和导向轴外表面各自被形成为圆柱面，构成各滚柱的回转圆弧面的圆半径要略微小于构成所述外套圆柱面的圆半径，而且所述滚柱在圆周方向上的间距小于各滚柱宽度的两倍。在按上述本专利技术的线性轴承中，在所述滚柱的圆周面上形成的回转圆弧表面被保特与外套的圆柱形内表面和导向轴的圆柱形外表面相接触，而因为形成于滚柱圆柱面上的圆弧回转面与所述外套内圆柱面相适合，所以滚柱与外套间的接触基本上可被认为是线接触。这样就可保持较高的刚度。另外，由于外套的内表面和导向轴的外表面可做成圆柱面，其成型加工容易，故可保持较低的生产成本。此外，因为在如上所述的结构中的外套的内表面和导向轴的外表面为圆柱面，以及滚柱的回转圆弧表面与所述外套和导向轴接触，所以外套与导向轴可绕轴线彼此相对转动，即绕轴线可相对自由运动。因此，该线性轴承可容易地与相应的装置进行装配。另外，还因布置在圆弧方向中的滚柱的间距被设置成小于滚柱宽度的两倍，所以沿着相同直径的圆周可布置更多的滚柱。所以与那种在圆周方向上布置各滚柱间距大于两倍滚柱宽度的普通结构相比，如果配置滚柱所沿圆周的直径相同则可获得更大的刚度；或是该圆周直径可被制制作得更小，即为，减小外套的尺寸也能达到相等的刚度。本专利技术还提出一种线性轴承，它包括一个导向轴、一个布置在导向轴之外而在轴向上能相对导向轴进行移动的外套、放置在该导向轴与外套间的多个滚动件和设置在导向轴与外套间用以将所设滚动件保持在圆周和轴线方向上的一个保持架，其特征在于其中每个滚动件是在其圆柱面上制作有一个凸圆弧回转面的滚柱所述外套内表面做成圆柱面，所述导向轴外表面布置有轴向延伸的导向槽，各槽具有与对轴向设置的各列滚柱相对应的一个凹进的圆柱表面，构成各滚柱圆弧回转面的圆半径略小于构成外套圆柱面的圆半径以及构成制作在导向轴上各槽凹进圆柱面的圆半径，且所设置滚柱在圆周上的间距小于各滚柱宽度的两倍。按本专利技术的线性轴承中，由于该滚柱圆柱面上形成的圆弧回转面是与外套内圆柱面及导向轴导槽凹进圆柱面相接触，这种滚柱回转圆弧面与外套内面及导向轴导槽的接触可被认为是实质上的线接触。于是与前述实例相比，本例轴承具有更大的刚度。如前所述，在现专利技术的此例中为更增进刚性，该导向轴做有导槽，各槽具有凹进的圆柱表面。但因为只要在导向轴的外表面上制作这些导槽，既绕导向轴导槽的间距精度并不很重要，所以制作加工容易。另外，该外套内表面是圆柱面。因而外套与导向轴绕轴线可彼此相对转动，即绕轴可相对自由运动，这种线轴承可容易地与相配装置进行装配。仍如前例中的本专利技术的线轴承中，布置在圆周向上的滚柱的间距也小于各滚柱宽度的两倍。因此，沿着具有相同直径的圆周可布置更多的滚柱。故与周向布置的滚柱间距大于每个滚柱宽度两倍的普通结构相比，如果放置滚柱所沿的圆周直径相同，则可得到更高的刚性；或者说要达到相同的刚度，其圆周直径可制作得较小，即外套的尺寸可以减小。按上述的实例，本专利技术还提出的一种结构，其中各个滚柱具有的宽度小于其直径。在专利技术的此例中，因为沿具有相同直径的圆周可布置更多的滚柱，如果放置滚柱所沿的圆周直径相同，则可得到更高的刚性，或者说要达到相同的刚度，其圆周直径可制作得更小，即外套的尺寸可以减小。如上所述，构成各滚柱回转圆弧面的圆半径设为构成所述外套圆柱表面的圆半径的93％至96％是适当的。此外，仍如前所述，构成各导槽凹进圆柱面的圆半径设为构成各滚柱回转圆弧表面的圆半径的1.04至1.08倍是适当的。另外，上述的本专利技术中，还适于将构成各导向轴导槽的凹进圆柱表面的圆半径设成与构成该外套圆柱面的圆半径相等；但作为可能的情况，它们也可以不相等。附图说明图1所示为按本专利技术的一个最佳实施例的线性轴承的垂向剖视图；图2所示为沿图1中的A-A所做的剖视图；图3所示为图2的局部放大图；图4所示为只显示图3中的一个滚柱的放大图；图5所示为按本专利技术第二优选实施例的线性轴承的垂向剖视图；图6所示为沿图5中的B-B所做的剖视图；图7所示为图6的局部放大图8所示为只显示图6中的一个滚柱和部分导向轴的放大图。下面将结合附图1至8对本专利技术的优选实施例作详细的说明。在图1至4所示的第一实施例中，标号1总体表示一个线性轴承。该线性轴承1包括导向轴2、外套3、放置于导向轴2与外套3间而作为滚动元件的多个滚柱4以及设在导向轴2与外套3间用以将所设滚柱4保持在圆周及轴线方向上的保持架5。所述外套3布置在导向轴2的外边且能相对于导向轴2在轴向移动。保持架5为圆筒状，在其圆周方向及轴向制作了许多保持孔6，多个滚柱4则与这些保持孔6相配合。在此实例中，如图1所示，在轴向上每排安置了9个滚柱4，而如图2所示，在周向上每排布置了24个滚柱4。另外，在该实施例中，外套3的两头内向上装有定位卡环7。图3中，外套3的内面9及导向轴2的外面10各自做成圆柱表面，并构成了于图中分别以Ro和Ri所表示的圆柱表面的圆半径另一方面，作为滚动元件的滚柱4的圆周面上各制作有一个凸圆弧回转表面8。构成该凸圆弧回转表面8的圆半径在图中以R表示。构成各滚柱4的回转圆弧面8的圆半径R制作的比构成外套3的圆柱面9的圆半径Ro略小一点，例如设定该半径R为半径Ro的93％至96％就很合适。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线性轴承，它包括：一根导向轴、一个布置在导向轴的外边且在轴向上可相对导向轴进行移动的外套、布置在所述导向轴与外套之间的多个滚动元件及设置在所述导向轴及外套之间用以将所述多个滚动元件保持在圆周和轴线方向上的一个保持架，其特征在于：其中各个滚动元件是在其圆柱形表面上做有一凸圆弧回转表面的一个滚柱，所述外套的内表面和导向轴的外表面分别做成圆柱形表面，构成各滚柱的圆弧回转面的圆半径略小于构成该外套圆柱形表面的圆半径，并且设置在圆周方向上的滚柱的间距小于各滚柱宽度的两倍。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：广濑和也，
申请(专利权)人：黑哈伊斯陶精工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]