[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有游隙結(jié)構(gòu)的多排滾珠直線旋轉(zhuǎn)復(fù)合行程軸承

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210173424.2
• 申請(qǐng)日: 2022-02-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114412920A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭進(jìn)興;邊東偉;杜永清;肖虎亮;權(quán)通;李鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安航天動(dòng)力研究所
• 主分類(lèi)號(hào): F16C31/04
• 分類(lèi)號(hào): F16C31/04;F16C33/32;F16C33/44;F16C33/58
• 代理公司: 西安智邦專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 趙逸宸

本發(fā)明提供了一種具有游隙結(jié)構(gòu)的多排滾珠直線旋轉(zhuǎn)復(fù)合行程軸承，用于解決現(xiàn)有直線行程軸承只能滿足軸向運(yùn)動(dòng)，均不能承受一定的旋轉(zhuǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。本發(fā)明包括軸承外圈、滾動(dòng)體和保持架；軸承外圈為內(nèi)表面和外表面均光滑的圓環(huán)柱結(jié)構(gòu)，軸承外圈的寬度B＝(0.5～3)D，D為軸承外圈的外徑；軸承外圈內(nèi)表面靠近兩端的位置加工擋臺(tái)；滾動(dòng)體安裝于保持架上設(shè)置的孔中，保持架懸空放置于軸承外圈內(nèi)圓處，且通過(guò)滾動(dòng)體一側(cè)與軸承外圈接觸支撐；軸承外圈內(nèi)圓內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，且轉(zhuǎn)軸位于保持架上，滾動(dòng)體的另一側(cè)與轉(zhuǎn)軸接觸支撐；保持架和擋臺(tái)之間留有一定的軸向游隙δ，δ＝(0.1～0.5)D。本發(fā)明用于提高先進(jìn)復(fù)雜設(shè)備的承載力、響應(yīng)速度和導(dǎo)向的精準(zhǔn)度，并且降低摩擦效應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種軸承，具體涉及一種具有游隙結(jié)構(gòu)的多排滾珠直線旋轉(zhuǎn)復(fù)合行程軸承。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的諧波減速器、3D打印升降機(jī)構(gòu)以及多軸聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)平臺(tái)等精密設(shè)備中，承載移動(dòng)平臺(tái)既需要滿足一定的承載力，還需要與支撐軸之間具有互相平移和旋轉(zhuǎn)的功能。此外，精密儀器等設(shè)備對(duì)所使用軸承的穩(wěn)定性、快速響應(yīng)性和精準(zhǔn)的導(dǎo)向性等功能特性也有著明確要求。而現(xiàn)有的導(dǎo)向功能部件即絲杠與直線導(dǎo)軌組合，無(wú)法滿足上述精密設(shè)備的性能需要，這就需要設(shè)計(jì)出一種具有摩擦力小、響應(yīng)快、承載力大、導(dǎo)向精準(zhǔn)等特性的直線旋轉(zhuǎn)復(fù)合行程軸承。

現(xiàn)有的直線導(dǎo)軌有滑動(dòng)、滾動(dòng)和靜壓等多種類(lèi)型，其中滑動(dòng)和靜壓導(dǎo)軌雖然具有剛度大，承載力大，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，但其具有的較大摩擦力，低的靈敏度和低的響應(yīng)速度也不容忽視；靜壓導(dǎo)軌在應(yīng)用中需配置額外的液壓設(shè)備來(lái)提供給系統(tǒng)壓力油，這無(wú)疑增加了平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和后期的維修成本；滾動(dòng)導(dǎo)軌同時(shí)具有靈敏度高、可靠性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但由于其接觸為點(diǎn)接觸，所以承載力相對(duì)較小。此外，由于直線導(dǎo)軌對(duì)響應(yīng)速度、穩(wěn)定性和靈敏度等具有很高的性能要求，這就使直線導(dǎo)軌需要滿足很高的精度要求，所以直線導(dǎo)軌的加工生產(chǎn)成本很高。

綜上，現(xiàn)有直線行程軸承或者直線導(dǎo)軌只能滿足軸向運(yùn)動(dòng)或者起到導(dǎo)向作用，均不能承受一定的旋轉(zhuǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)；但隨著相關(guān)先進(jìn)制造技術(shù)及其設(shè)備朝著更精密性、高穩(wěn)定性、功能集成性的方向發(fā)展，集成軸向?qū)蚝蛷较蛐D(zhuǎn)的復(fù)合軸承具有一定的工程應(yīng)用場(chǎng)合，為此亟需提出并發(fā)展此類(lèi)新結(jié)構(gòu)軸承。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種具有游隙結(jié)構(gòu)的多排滾珠直線旋轉(zhuǎn)復(fù)合行程軸承，解決了現(xiàn)有直線行程軸承或者直線導(dǎo)軌只能滿足軸向運(yùn)動(dòng)或者起到導(dǎo)向作用，均不能承受一定的旋轉(zhuǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。本發(fā)明旨在面向更精密、更穩(wěn)定、更多功能集成等的先進(jìn)復(fù)雜設(shè)備(如承載平臺(tái)或定位平臺(tái)等)，提高設(shè)備的承載力、響應(yīng)速度和導(dǎo)向的精準(zhǔn)度等功能，同時(shí)也能夠有效降低因支撐而產(chǎn)生的摩擦效應(yīng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種具有游隙結(jié)構(gòu)的多排滾珠直線旋轉(zhuǎn)復(fù)合行程軸承，其特殊之處在于：包括軸承外圈、滾動(dòng)體和保持架；

所述軸承外圈為內(nèi)表面和外表面均光滑的圓環(huán)柱結(jié)構(gòu)，所述軸承外圈的寬度B＝(0.5～3)D，D為軸承外圈的外徑；

所述軸承外圈內(nèi)表面兩端的內(nèi)側(cè)位置分別加工有擋臺(tái)；

所述滾動(dòng)體安裝于保持架上設(shè)置的安裝孔中，所述保持架設(shè)置于軸承外圈內(nèi)，且與軸承外圈內(nèi)圓之間留有間隙，通過(guò)滾動(dòng)體支承于軸承外圈內(nèi)；

所述保持架位于配合使用的轉(zhuǎn)軸上，通過(guò)滾動(dòng)體支承于轉(zhuǎn)軸上；

所述保持架和擋臺(tái)之間留有一定的軸向游隙δ，δ＝(0.1～0.5)D。

進(jìn)一步地，所述滾動(dòng)體的結(jié)構(gòu)為球形鋼珠，滾動(dòng)體在軸承外圈內(nèi)表面沿寬度方向呈2～5排交錯(cuò)或等間隔均勻排列，其每排的滾動(dòng)體的數(shù)量為n，4≤n≤20；

所述滾動(dòng)體的直徑為d，d滿足以下條件：

進(jìn)一步地，所述保持架為柔性高分子聚合物材料支架，所述安裝孔為錐形孔或階梯孔，且所述安裝孔的數(shù)目、排列方式與滾動(dòng)體保持一致。