[發明專利]直線軸承

無效

• 申請號: 201210072563.2
• 申請日: 2012-03-19
• 公開（公告）號: CN102788084A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 張俊;王茜
• 申請（專利權）人: 張俊;王茜
• 主分類號: F16C29/04
• 分類號: F16C29/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

一切有相對運動的設施，都存在摩擦，而滾動摩擦遠小于滑動摩擦，所以，將滑動摩擦變為滾動摩擦的軸承產業，得到快速發展。但是，大多數軸承，都是為減小旋轉運動的摩擦而設計的。因為直線運動的軸承較難制造。雖然有人設計滾珠導軌或滾柱導軌，但是，都不是為直線運動設計的通用部件——直線軸承。本專利的“直線軸承”產品，將填補這個空白。

鑒于目前“軸承”一詞，廣為人們認可，而這類軸承只適用于旋轉運動，不能用于直線運動。本專利只得用“直線軸承”這個詞組，區別于人們習慣的“軸承”這個詞。

背景技術：

車床刀架的導軌，刨床的導軌等等，都是廣泛使用的直線運動設備，但多是滑動摩擦。

各種設施中的直線運動，多是往復直線運動，行程為幾厘米到幾米的有限值。可以利用為旋轉運動設計的滾針軸承或滾柱軸承，按照直線運動的要求，設計直線滾針(滾柱)支架、直線軸承桿和直線軸承，實現滾動摩擦的直線運動，大大減少直線滑動摩擦的損耗。

制造直線軸承的零件、鋼材，大多是標準件，只有幾種材料需要定購。在試制階段，有些非標鋼材可以用標準鋼材拼焊而成，能夠減少研制費用。

發明內容：

直線軸承的工作原理用圖1敘述：1-直線軸承桿，簡稱直線桿(下同)，為鋼管制造橫斷面是多邊形。2-直線軸承套，簡稱軸承套(下同)，也是鋼管制造，斷面形狀與直線桿相同。3-滾針、滾珠或滾柱，安置在軸承套和直線桿之間，變滑動摩擦為滾動摩擦。4-專用支架，將滾針、滾珠或滾柱均勻排布，并使它們的軸線垂直于直線桿。各邊支架圍成與直線桿和軸承套斷面相同的多邊形。2、3、4組成直線軸承。于是，直線桿在直線軸承內做直線運動時，因滾針、滾珠或滾柱形成滾動摩擦。

用于不同條件的直線軸承，因為行程、負荷、震動、用途……不同，需要設計不同型號的直線桿、直線軸承。下面列舉用直線軸承取代常見滑軌的辦法。

行程1至2米的直線運動，用圖2的“兩支點直線軸承副”。直線桿兩端各套一個直線軸承，每個直線軸承就是1個支點，每個支點的直線軸承都與圖1相似，屬于可互換的通用標準件。

在兩根平行的“兩支點直線軸承副”上，可固定一個工作臺板。圖3有大、小“兩支點直線軸承副”各兩套，分別支承大工作臺板和小工作臺板。直線桿兩端分別用軸承座固定，軸承座也是可互換的通用標準件。圖3是直線軸承的一種應用原理圖，圖中的大工作臺板相當于普通車床的床鞍，小工作臺板相當于普通車床的中滑板，車床的滑軌卻被直線軸承取代。如果工作臺重量很大，可用3至5根平行的“兩支點直線軸承副”(共6至10個支點)，取代大型普通車床的笨重滑軌。因為是大批量生產，專業機具加工，不僅產品精度高，價格也低廉，更比滑軌省力輕活。滾動摩擦因數遠遠小于滑動摩擦因數，速度的變化對滾動摩擦因數的影響很小，“兩支點直線軸承副”不會發生滑軌上常有的“爬行現象”，因此使機床制造精度提高，產品質量也隨之提高。

一般的震動，不太大的負荷，直線軸承內的滾動體是滾針。震動較大，或者負荷較大，直線軸承內的滾動體是滾柱。

大型龍門刨床或大型龍門銑床，工作臺很重，行程又很長，選用“長直線軸承”。幾米至幾十米長的直線桿上，套多個直線軸承，組成“長直線軸承副”，如圖4所示。但是，直線桿和直線軸承都與圖1不同，直線桿1的橫斷面，既與工字鋼相似又與鋼軌相似，必須單獨設計訂貨。直線軸承的軸承套2為槽形，扣在直線桿上，槽的下平面與直線桿的上平面之間，安置滾柱3，滾柱軸線垂直于直線桿軸線。槽內兩側與直線桿對應的兩側之間，安置滾針4，滾針軸線垂直于直線桿軸線，于是，直線桿和直線軸承之間的三個接觸面都是滾動摩擦。多根平行的“長直線軸承副”，可以承受很大的負荷，除大型龍門刨床、鏜床、銑床、磨床之外，還有其他應用場所。例如，航空母艦上飛機的起飛跑道，使用多根平行“長直線軸承副”后，彈射起飛的阻力減少，能使跑道長度縮短，從而減少艦艇噸位，降低國防開支。又如，卡秋莎火箭炮的軌道，改用“長直線軸承副”軌道后，可以增加射程。……“長直線軸承”的直線桿因為太長，運輸時容易變形損壞，可以現場將幾根短桿拼接為長的。中級以上的技工，能夠組裝百米以上又平、又直的“長直線軸承副”。

行程只有十幾、二十幾厘米的短程直線運動，用圖5的“板式直線軸承”。直線桿1是一塊平板或矩形鋼管，直線軸承套2的橫斷面是長方形的鋼管，直線桿上下安置滾柱或滾針3，兩側各置1至3串滾珠4，能保持直線桿與直線軸承間的四面都是滾動摩擦。

所有直線軸承，都要按不同使用情況，設計限制銷，防止直線軸承從直線桿上滑出。在設計時，都要盡量選用標準線材，力圖降低造價