[发明专利]一种滚动摩擦力作用的滑动副

说明书

技术领域

本发明涉及一种滚动摩擦力作用的滑动副，该滑动副之间的摩擦为滚动摩擦力，特别涉及一种适合空间应用的高精度、低摩擦力的滑动副，属于滑动副技术领域。

背景技术

滑动副是空间机构上常见的运动副之一。为了保证其滑动可靠，一般都适当加大组成滑动副的轴与轴套之间的配合间隙。间隙的增大，会使运动副的运动精度降低，增大运动过程中的不确定性。同时，为保证配合性质的稳定性，对轴和轴套的配合尺寸及形状精度的要求都比较高，导致加工成本的增加。另外，滑动副滑动摩擦导致的功耗也较大，并且容易造成机构磨损。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种滚动摩擦力作用的滑动副，该滑动副保证运动过程中轴套与轴的配合间隙稳定，运动精度高，同时减小了运动过程中的摩擦力，降低了由摩擦导致的功耗。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的一种滚动摩擦力作用的滑动副，该滑动副包括盖板、U型簧、钢球、轴套和轴；

所述的轴套为空心圆筒，轴套的两端有锥槽； 

所述的轴为圆柱体；

所述的盖板和U型簧上均带有孔，轴穿过盖板和U型簧上的孔，且盖板和U型簧上的孔的直径大于轴的外径；盖板和U型簧上的孔的直径一致；

所述的U型簧的开口一侧沿径向开有个以上开口；

所述的轴套套在轴的外面，轴的两端依次穿过盖板和U型簧，盖板与轴套之间为螺纹连接，钢球放置在轴套的锥槽、轴以及U型簧所围成的空腔内，通过拧紧盖板把U型簧压紧，进而把钢球压紧在U型簧、轴套的锥槽和轴组成的空腔内；在钢球的支撑作用下，不论轴套与轴之间的相对运动如何，轴套与轴之间的间隙都始终保持不变，提高了运动精度；同时，通过钢球的滚动，把轴套与轴之间的滑动摩擦转变为钢球与轴之间的滚动摩擦，减小了轴相对轴套运动过程中的摩擦力。通过U型簧的弹力能够控制钢球所受压紧力，进而保证钢球与轴之间摩擦力的稳定性。

U型簧的作用是通过弹簧力保持钢球所受压紧力的稳定性，从而保证钢球与轴之间摩擦力的稳定性；为了进一步控制摩擦力的稳定性，钢球一般都要进行润滑处理；

另外在轴相对轴套的运动过程中，钢球与轴接触，轴套不与轴接触，因此，对轴套的圆柱孔的加工精度要求大大降低，从而降低了滑动副的加工成本；

当轴套的两端的锥槽的锥角大小一致时，其锥角一般在30-60°之间；当轴套的两端的锥槽的锥角大小不一致时，其较大锥角的角度一般在30-60°之间，较小锥角的角度一般不大于7°；

可以通过减小轴套上某一端锥槽的锥角大小，来锁定从另一端向该端的滑动，实现沿一个方向滑动自由，而沿另一个方向滑动锁定的特殊需要。

有益效果

1）本发明通过钢球的支撑作用，保证轴套与轴之间间隙的稳定性，提高了运动精度。

2）本发明通过钢球把轴套与轴之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，减小了摩擦力，减少了由于摩擦所消耗的功。

3）本发明通过U型簧的弹力保证钢球压紧力的稳定性，进而保证轴套与轴之间摩擦力的稳定性。

4）本发明可以通过减小轴套上某一端锥槽的锥角，来锁定从另一端向该端的滑动，实现沿一个方向滑动自由，而沿另一个方向滑动锁定的特殊需要。

5）本发明避免了运动过程中轴套圆柱段与轴之间的配合，降低了轴套内孔的加工精度和加工成本。本发明具有结构简单，体积紧凑，质量可靠，加工成本低的特点。

附图说明

图1为本发明的滑动副的结构示意图；

图2为本发明U型簧的结构示意图；

图3为本发明滑动副弹性一端运动锁时的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种滚动摩擦力作用的滑动副，如图1所示，该滑动副包括盖板1、U型簧2、钢球3、轴套4和轴5；

所述的轴套4为空心圆筒，轴套4的两端有锥槽6，锥槽6的角度为45°； 

所述的轴5为圆柱体；

所述的盖板1和U型簧2上均带有孔，轴5穿过盖板1和U型簧2上的孔，且盖板1和U型簧2上的孔的直径大于轴5的外径；盖板1和U型簧2上的孔的直径一致；

如图2所示，所述的U型簧2的开口一侧沿径向开有8个开口7；