一種可均化誤差的重載滾動直線導軌副制造技術

本發明專利技術公開了一種可均化誤差的重載滾動直線導軌副，包括滑塊、導軌。導軌和滑塊的四條軌道接觸面之間均設有滾動體，滾動體沿滑塊滑動方向運動；滾動體的兩側為圓滑的母線，所述母線包括位于中間的受力弧線和端部經過修正處理的修正弧線；滑塊軌道的內凹面與滾動體的母線形成內接觸點，導軌軌道外凸面與滾動體的母線形成外接觸點，內接觸點和外接觸點呈以導軌軌道幾何對稱中心為圓心的“o”型分布。當滑塊承受偏載或導軌出現整體偏斜時，使得內接觸和外接觸所形成的接觸點出現偏移，從而抵消偏載或軌道出現整體偏斜對滾動體接觸區的影響，保證內接觸和外接觸的接觸應力不超過極限，不對導軌軌道面產生損壞。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種可均化安裝、制造誤差的重載滾動直線導軌副。
技術介紹
滾柱直線導軌副滾動體置于滑塊軌道與導軌軌道形成的矩形空間內，滾動體隨著滑塊的運動做繞自身中心軸線旋轉運動，旋轉的線速度近似等于滑塊運動線速度，軌道間往往存在多個滾動體同時、同向滾動，在承載滑塊傳遞的負載力同時確?；瑝K可以沿導軌運動；產品制造與安裝時會產生誤差，滾動體(滾子)安裝到軌道面間的時候會因為接觸區變形，導致滾子受力不均，極易出現超過應力極限情況出現，導致軌道面疲勞壽命嚴重下降；滾動體受力不均導致運動姿態出現變化，影響滑塊運動流暢性，并對其他部件產生接觸力，加速組件的損壞速度，對整個產品的性能產生破壞，降低產品的使用壽命。
技術實現思路
為了解決現有技術的不足，本專利技術提出了一種重載滾動直線導軌副，當軌道面出現偏斜時，滾動體與軌道面的接觸點產生偏移，避免滾子偏載時端部接觸應力集中的出現，滑塊軌道為凹型，對滾動體起到保持作用，不會出現滾動體滑移崩出問題，降低生產制造難度，容易實現經濟化生產。本專利技術采用如下技術方案：一種可均化誤差的重載滾動直線導軌副，包括滑塊、導軌，所述滑塊卡接在導軌內并沿導軌往復滑動，所述導軌兩側和滑塊分別設有四條軌道接觸面，所述導軌和滑塊的四條軌道接觸面之間均設有滾動體，滾動體沿滑塊滑動方向運動；所述滾動體的兩側為圓滑的母線，所述母線包括位于中間的受力弧線和端部經過修正處理的修正弧線；所述滑塊軌道的內凹面與滾動體的母線形成內接觸點，導軌軌道外凸面與滾動體的母線形成外接觸點，所述內接觸點和外接觸點呈以導軌軌道幾何對稱中心為圓心的“o”型分布；當滑塊承受偏載或導軌出現整體偏斜時，由于滑塊軌道的內凹面、滾動體母線、導軌軌道外凸面的設計，使得內接觸點和外接觸點出現偏移，從而抵消偏載或軌道出現整體偏斜對滾動體接觸區的影響。優選地，所述內接觸點和外接觸點有四對且相對導軌軌道幾何對稱中心對稱，接觸力與接觸點至導軌軌道幾何對稱中心連線交點的乘積為滑塊所能承受的轉矩。優選地，所述滾動體兩側設有保持架，保持架確保滾動體不脫落并沿即定方向排列。優選地，所述滑塊具有內凹面、側立擋面、支撐面，側立擋面與支撐面之間夾角為85°-88°之間，側立擋面與內凹面接觸滾動體。優選地，所述內接觸點和外接觸點的平均接觸應力與滾動體母線和軌道面適應比呈正拋物線關系，即滾動體母線曲率與軌道面曲率比值呈正拋物線關系。優選地，所述導軌兩側分別設有弧形的第一軌道接觸面和第二軌道接觸面，第一軌道接觸面和第二軌道接觸面之間設有直立面。采用如上技術方案取得的有益技術效果為：當滑塊承受偏載或導軌出現整體偏斜時，由于滑塊軌道的內凹面、滾動體母線、導軌軌道外凸面的設計，使得內接觸和外接觸所形成的接觸點出現偏移，抵消偏載或軌道出現整體偏斜對滾動體接觸區的影響，保證內接觸和外接觸的接觸應力不超過極限，不對導軌軌道面產生損壞。附圖說明圖1為本專利技術所涉及可均化誤差的重載滾動直線導軌副主視圖。圖2為滑塊、滾動體、導軌位置結構示意圖。圖3為滑塊結構示意圖。圖4為導軌結構示意圖。圖5為滾動體結構示意圖。圖6為滑塊承受偏載或導軌出現整體偏斜時滾動體接觸點變位圖。圖7為滾動體受力弧線的弧度與接觸應力關系曲線。圖8為滾動體受力弧線的長度與接觸應力關系曲線。圖中，1、導軌，2、保持架，3、滾動體，4、滑塊，5、“o”型，5`、偏移后的“o”型，11、第一軌道接觸面，14、第二軌道接觸面，15、直立面，31、修正弧線，32、受力弧線，41、支撐面，42、側立擋面，43、內凹面；滑塊軌道的內凹面與滾動體的母線形成的內接觸點43a、43b,導軌軌道外凸面與滾動體的母線形成的外接觸點13a、13b；當滑塊承受偏載或導軌出現整體偏斜時，滑塊軌道的內凹面與滾動體的母線形成的內接觸點43a`、43b`,導軌軌道外凸面與滾動體的母線形成的外接觸點13a`、13b`。具體實施方式結合附圖1至8對本專利技術的具體實施方式做進一步說明：一種可均化誤差的重載滾動直線導軌副，包括滑塊4、導軌1，所述滑塊卡接在導軌內并沿導軌往復滑動，所述導軌兩側和滑塊分別設有四條軌道接觸面。所述導軌和滑塊的四條軌道接觸面之間均設有滾動體3，滾動體沿滑塊滑動方向運動；所述滾動體的兩側為圓滑的母線，所述母線包括位于中間的受力弧線和端部經過修正處理的修正弧線；所述滑塊軌道的內凹面與滾動體的母線形成內接觸點，導軌軌道外凸面與滾動體的母線形成外接觸點，所述內接觸點和外接觸點呈以導軌軌道幾何對稱中心為圓心的“o”型分布；當滑塊承受偏載或導軌出現整體偏斜時，由于滑塊軌道的內凹面、滾動體母線、導軌軌道外凸面的設計，使得內接觸點和外接觸點出現偏移，抵消偏載或軌道出現整體偏斜對滾動體接觸區的影響。內接觸點和外接觸點的平均接觸應力與滾動體母線和軌道面適應比呈正拋物線關系，即滾動體母線曲率與軌道面曲率比值呈正拋物線關系，存在一個最小適應比與最小平均接觸應力相對應。滾動體母線包括位于中間的受力弧線32和端部經過修正處理的修正弧線31，其中受力弧線32總長為LS，修正弧線31曲率半徑為R31，受力圓弧32曲率半徑為R32，L為滾動體總長，DW為滾動體最大直徑。滾動體兩側設有保持架2，保持架確保滾動體不脫落并沿即定方向排列。確保承載時不出現滾動體3端部應力集中、或不超過應力極限、或接觸區平均應力最低等條件。內接觸點和外接觸點有四對且相對導軌軌道幾何對稱中心對稱，接觸力與接觸點至導軌軌道幾何對稱中心連線交點的乘積為滑塊所能承受的轉矩。當滑塊4承受轉矩M時，軌道受接觸力F1、F1’與力臂L/2的乘積即為轉矩M?；瑝K具有內凹面43、側立擋面、支撐面，為了減小側立擋面42與滾動體端面接觸的摩擦力，側立擋面42與支撐面41之間夾角為85°-88°之間，側立擋面與滑塊軌道的內凹面接觸滾動體。導軌兩側分別設有弧形的第一軌道接觸面11和第二軌道接觸面14，第一軌道接觸面和第二軌道接觸面之間設有直立面15。第一軌道接觸面為凸型軌道，尺寸為R11；第二軌道接觸面尺寸為R14。圖7為在特定承載條件下以軌道圓弧為變量，以接觸區應力均值或最大值為優化參數，求最佳軌道圓弧數據，以滾動體受力弧線R32為變量，以同等載荷條件下軌道面接觸應力極值最小為目標變量，圖中橫坐標為圓弧尺寸，縱坐標為應力極大值。圖8顯示滾動體受力弧的長度LS為變量，同樣以接觸區應力均值或最大值為優化參數，求滾子母線結構參數最佳值。以滾動體軌道圓弧R32為長度LS為變量，以同等載荷條件下軌道面接觸應力極值最小為目標變量，圖中橫坐標為LS尺寸變化量，縱坐標為應力極大值。導軌、滑塊軌道面圓弧尺寸求解同此原理。正常情況下滾動體3與導軌1接觸點位13a(以其中一條軌道為例，共四條軌道，其他三條同)，滑塊軌道的內凹面與滾動體的母線形成的內接觸點43a、43b,導軌軌道外凸面與滾動體的母線形成的外接觸點13a、13b，接觸點呈“o”型5。如圖6所示滑塊承受偏載或導軌出現整體偏斜時，使得滾動體與軌道的接觸點出現偏移，接觸點變為13a`、13b`，43a`、43b`，接觸點呈偏移后的“o”型5`，由于軌道與滾動體母線均設計成了圓弧面(線)，可通過偏移接觸點來抵消偏載或傾斜誤差對滾動體接觸區的影響，不會使局部接觸應力超過極限、導致軌道面本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可均化誤差的重載滾動直線導軌副，包括滑塊(4)、導軌(1)，所述滑塊(4)卡接在導軌(1)內并沿導軌(1)往復滑動，所述導軌(1)兩側和滑塊(4)分別設有四條軌道接觸面，其特征在于，所述導軌(1)和滑塊(4)的四條軌道接觸面之間均設有滾動體(3)，滾動體(3)沿滑塊(4)滑動方向運動；所述滾動體(3)的兩側為圓滑的母線，所述母線包括位于中間的受力弧線(32)和端部經過修正處理的修正弧線(31)；所述滑塊軌道的內凹面(43)與滾動體(3)的母線形成內接觸點，導軌軌道外凸面與滾動體(3)的母線形成外接觸點，所述內接觸點和外接觸點呈以導軌軌道幾何對稱中心為圓心的“o”型分布；當滑塊(4)承受偏載或導軌出現整體偏斜時，由于滑塊軌道的內凹面(43)、滾動體母線、導軌軌道外凸面的設計，使得內接觸點和外接觸點出現偏移，從而抵消偏載或軌道出現整體偏斜對滾動體接觸區的影響。

【技術特征摘要】
1.一種可均化誤差的重載滾動直線導軌副，包括滑塊(4)、導軌(1)，所述滑塊(4)卡接在導軌(1)內并沿導軌(1)往復滑動，所述導軌(1)兩側和滑塊(4)分別設有四條軌道接觸面，其特征在于，所述導軌(1)和滑塊(4)的四條軌道接觸面之間均設有滾動體(3)，滾動體(3)沿滑塊(4)滑動方向運動；所述滾動體(3)的兩側為圓滑的母線，所述母線包括位于中間的受力弧線(32)和端部經過修正處理的修正弧線(31)；所述滑塊軌道的內凹面(43)與滾動體(3)的母線形成內接觸點，導軌軌道外凸面與滾動體(3)的母線形成外接觸點，所述內接觸點和外接觸點呈以導軌軌道幾何對稱中心為圓心的“o”型分布；當滑塊(4)承受偏載或導軌出現整體偏斜時，由于滑塊軌道的內凹面(43)、滾動體母線、導軌軌道外凸面的設計，使得內接觸點和外接觸點出現偏移，從而抵消偏載或軌道出現整體偏斜對滾動體接觸區的影響。2.根據權利要求1所述的一種可均化誤差的重載滾動直線導軌副，其特征在于，所述內接觸點和外接觸點有四對且相對導軌軌道幾何對稱中心對稱，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：榮伯松，李保民，張承瑞，白云方，李婷婷，
申請(專利權)人：山東博特精工股份有限公司，山東大學，
類型：發明
國別省市：山東;37