[发明专利]一种改进型滚动直线导轨副

说明书

技术领域

本发明属于光电一体化中的滚动部件领域，尤其指一种改进型滚动直线导轨副。

背景技术

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。简而言之，可分为“导轨、滑块、返向器”三大元件。从运动功能上讲，就是“滑块”相对“导轨”通过“滚动体”周而复始的“循环和传力”来完成一定精度的直线往复运动。滚动直线导轨副的结构根据其功能特色可细分为“承力结构、返向结构、保持结构、密封结构、润滑结构”五大部分，“承力结构”是主体，而“返向结构”是帮助“承力结构”顺利实施精确运动的必须保证。

目前，业内采用的标准直线运动导轨副都是根据国家标准制造，如可参考国内技术标准：中华人民共和国机械行业标准《滚动直线导轨副第2部分参数》，代码为JB/T7175.2—2006；国内技术标准：中华人民共和国机械行业标准《滚动直线导轨副第4部分验收技术条件》，代码为JB/T7175.4—2006）等文献，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。但传统标准滚动导轨副的滚珠从滚珠滑道运行到回转通道时，因回转通道与滚珠滑道之间存在一个90度的“台阶”，即回转通道的内边沿不是与滚珠滑道的边沿直接连接，如图2所示，滚珠运行到该位置时（图中点A处），摩擦阻力成倍增加，容易卡死产生循环死点，也会产生冲击噪音；而传统标准导轨副的滚珠滑道为直线通道，即滑道的两边沿都为直线，，如图2所示，滑道4的内边沿41和外边沿都为直线，滚珠从回转通道运行到滚珠滑道（或者滚珠从滚珠滑道运行到回转通道），滚珠在该运动过程中的“突然加载或突然卸载”会产生的“刚性突变”，滚珠在高速运动下的“高频震动”产生较大的的冲击噪音，严重影响了“滚动直线导轨副”滚珠运动的平稳性（即整个滑块相对于滑轨运动的稳定性）。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种滚动直线导轨副,能减少冲击噪音，提高导轨副的平稳性。

本发明的技术方案：一种改进型滚动直线导轨副，包括滑块和导轨，所述滑块设于导轨上方，所述滑块包含本体，所述本体前、后两端都设有内返向器、外返向器，所述内返向器设于滑块与外返向器之间，内返向器和外返向器形成过渡通道，所述内返向器和外返向器截面为两个同心圆弧；

所述滑块下部开有第一凹槽，所述第一凹槽两端对称设有滑道，所述滑道内设滚珠，所述滑块上靠近第一凹槽两端设有与滑道对应的返向通道，所述返向通道与滑道之间设有过渡通道；所述滑道是截面为劣弧的直线型滑道；与第一凹槽相接的滑道内边沿中部为直线段，其靠近滑道两端部为倾斜段，所述倾斜段位于滑道端部的端点与滑道中心线的的水平距离大于倾斜段与直线段交界点到滑道中心线的水平距离；所述内返向器的端部与倾斜段靠近滑道端部一侧的端点位于同一点；所述内返向器外壁靠近滑道内边沿一侧设置一过渡斜坡，所述过渡斜坡两端分别与内返向器、滑道内边沿相接。

现有技术中的返向通道、过渡通道的宽度大于滚珠直径，滚珠在这两个通道中是自由配合，滚珠与通道之间存在间隙；滑道与导轨之间的滚珠运行为过盈配合，因此该倾斜段设置使得从过渡通道运行到滑道的倾斜段、直线段这个阶段，单个滚珠从“0压力、非受力”自由状态逐渐过渡到“受到压力且逐渐产生一定的弹性变形”受力状态，提高了滚珠的运动平稳性；运行到通道另一侧返向到过渡通道时受力状态则相反。倾斜段也就是改变了统标准件的滑块的前、后端面与滚珠滑道的内表面的直角转弯，使得滚珠运行可以更加流畅，不受90度角的“卡死”限制。从滑块角度上说就是将滑块的前端面（或者后端面）与滚珠滑道的内表面之间的相交棱加工形成一个斜面。过渡斜坡位于回转通道内，该设置使得滚珠在过渡通道与滑道转弯时的90°的“台阶”变为斜面过渡，避免了滚珠运行到该位置产生的冲击振动或者卡死。

进一步，所述倾斜段的轴向长度为滑道长度的1/10。倾斜段太长自然会降低整个运动系统的“承载寿命”，倾斜段太短又影响到滚珠运动的缓冲效果,该比例为最佳设置。

进一步，所述倾斜段位于滑道端部的端点相对于整个滑道的倾斜度为1/580。

进一步，所述过渡斜坡与滚珠滑道内边沿为倒圆角连接。

在机械加工上，所谓倒角即把过渡斜坡表面与倾斜段之间的相交的棱加工成一定角度的小平面，扩大了该处滚珠可活动的空间。