直线保持器及滚珠花键装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种直线保持器及滚珠花键装置，所述直线保持器包括管状主体，且所述管状主体的外壁包括多个滚珠循环轨道；每一所述滚珠循环轨道包括直线沟道段、直线通道段、两个爬升台阶段以及两个弧形回转段；至少一个所述爬升台阶段包括与弧形回转段的第二端相连的第一过渡段、与所述直线沟道段相连的第二过渡段以及位于所述第一过渡段、第二过渡段之间的倾斜段，并通过所述第一过渡段减小滚珠在倾斜段和弧形回转段之间运动时的冲击、通过所述第二过渡段减小滚珠在倾斜段和直线沟道段之间运动时的冲击。本发明专利技术实施例可使得滚珠的循环运行过程变得平缓，提升滚珠在滚珠循环轨道内运行的顺畅性。

【技术实现步骤摘要】
直线保持器及滚珠花键装置
本专利技术实施例涉及滚珠丝杠与滚珠花键领域，更具体地说，涉及一种直线保持器及滚珠花键装置。
技术介绍
直线运动装置广泛应用于工业自动化行业，随着设备精度、运行效率、静音性、寿命等要求的提高，滚珠花键副逐渐形成了普遍应用。滚珠花键借助于滚珠与精密研磨的滚动沟槽，能同时进行平滑直线运动与旋转力矩传递。由于采用了接触角设计，除了灵敏度高之外，滚珠花键还能大幅提升负载性能，适合于振动冲击大、定位精度要求高、高速运动性能需求高、噪音低的场合。在应用中通过调整预压，滚珠花键可以满足零间隙、较高的扭转刚性与力矩刚性的特点。当前，滚珠花键副有滑块型、端盖型、保持器型等多种循环结构类型。如图1所示，为常规的滚珠花键装置的直线保持器的结构示意图。该直线保持器的管状主体1上的滚珠循环轨道由直线沟道段12，爬升台阶段13、16，弧形回转段14、17，以及直线通道段15组成。结合图2所示，爬升台阶段13、16分别用于连接直线沟道段12和弧形回转段14、17，由于连接处过渡呈尖角且与滚珠不能贴合，影响滚珠经过时的顺畅性，在滚珠运转过程中会有瞬时冲击作用，在高速往复运行时，会造成过早磨损。并且，在上述直线保持器中，爬升台阶段13、16的高度Δh1固定，弧形回转段14、17的两个端部(例如弧形回转段14与爬升台阶段13的相连处，以及弧形回转段14与直线通道段15的相连处)在同一径向高度。滚珠在爬升台阶段13处需要爬升的台阶高，遇到的阻力大，局部位置的受力大，体现在整机预压上，直线摩擦力的均值更大。不仅影响到滚珠运转的顺畅性，即影响直线运行手感及整机噪音分贝值，而且高速运转时发热量较高，极限情况下会引起塑料材料软化与失效。
技术实现思路
本专利技术实施例针对上述滚珠花键装置因直线保持器的滚珠循环轨道因爬升台阶段的爬升高度大，影响到滚珠运转的顺畅性、发热量较高的问题，提供一种直线保持器及滚珠花键装置。本专利技术解决上述技术问题的技术方案是，提供一种直线保持器，包括管状主体，且所述管状主体的外壁包括多个滚珠循环轨道；每一所述滚珠循环轨道包括直线沟道段、直线通道段、两个爬升台阶段以及两个弧形回转段，所述直线沟道段、直线通道段分别沿所述管状主体的轴向设置，所述直线通道段的两端分别与两个弧形回转段的第一端相连，所述直线沟道段的两端分别经由所述爬升台阶段与两个所述弧形回转段的第二端相连；至少一个所述爬升台阶段包括与所述弧形回转段的第二端相连的第一过渡段、与所述直线沟道段相连的第二过渡段以及位于所述第一过渡段、第二过渡段之间的倾斜段，并通过所述第一过渡段减小滚珠在所述倾斜段和所述弧形回转段之间运动时的冲击、通过所述第二过渡段减小滚珠在所述倾斜段和所述直线沟道段之间运动时的冲击。优选地，所述爬升台阶段的中心线位于所述管状主体的纵截面，所述第一过渡段的中心线为凸圆弧线，所述第二过渡段的中心线为凹圆弧线。优选地，所述倾斜段的中心线与所述弧形回转段的中心线之间的夹角为135-160°，所述凸圆弧线的过渡半径为滚珠半径的0.4～0.8倍。优选地，所述倾斜段的中心线与所述弧形回转段的中心线之间的夹角为135-160°，所述凹圆弧线的过渡半径为滚珠半径的1.2～2倍。优选地，所述爬升台阶段的中心线位于所述管状主体的纵截面，所述第一过渡段和所述第二过渡段的中心线分别为直线，且所述第一过渡段和所述第二过渡段的中心线与所述管状主体的中心轴的夹角分别小于所述倾斜段的中心线与所述管状主体的中心轴的夹角。优选地，所述弧形回转段的中心线与所述管状主体的中心轴之间的高度差从所述第一端至所述第二端逐渐减小；所述弧形回转段的第二端与所述直线沟道段之间的高度差为所述直线沟道段与所述直线通道段之间的高度差的0.7～1倍。优选地，所述弧形回转段的中心线为圆心角等于180°的圆弧；或者，所述弧形回转段的中心线分别由多根圆心角小于180度的圆弧相连构成。本专利技术实施例还提供一种滚珠花键装置，包括花键轴、花键螺母、滚珠以及如上所述的直线保持器；所述滚珠位于所述管状主体的滚珠循环轨道内，所述花键螺母套设在所述管状主体外，所述花键轴插接在所述管状主体内，且所述花键轴上的花键轴槽与所述管状主体的直线沟道段的位置对应。优选地，所述花键螺母上与所述第一过渡段对应的位置具有圆弧过渡结构，且所述圆弧过渡结构的过渡圆弧的半径为滚珠半径的1.1～1.9倍。优选地，所述直线保持器的管状主体的内壁与所述花键轴的外壁之间的间隙为0.1～0.3mm。本专利技术的直线保持器及滚珠花键装置，通过在滚珠循环轨道的爬升台阶段的两端分别增加第一过渡段和第二过渡段，使得滚珠循环过程变得平缓，不会造成撞击接触，降低噪音，减小运行阻力，提升滚珠在滚珠循环轨道内运行的顺畅性。本专利技术实施例还通过降低爬升台阶段的高度差，使得滚珠循环过程更加平缓，减少在爬升台阶段的摩擦力，有效降低局部的发热量，避免直线保持器在滚珠高速往复运转过程中软化变形，降低失效的概率。附图说明图1是现有滚珠花键装置中直线保持器的结构示意图；图2是图1中直线保持器的剖面结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的直线保持器的示意图；图4是本专利技术实施例提供的直线保持器的轴向剖面结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的直线保持器的径向剖面结构示意图；图6是本专利技术另一实施例提供的直线保持器的示意图；图7是本专利技术实施例提供的滚珠花键装置的结构示意图；图8是本专利技术实施例提供的滚珠花键装置的剖面结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图3、4所示，是本专利技术实施例提供的直线保持器的结构示意图，该直线保持器可应用于滚珠花键装置，并为滚珠提供循环滚道。本实施例的直线保持器包括管状主体3，管状主体3包括圆柱面以及由圆柱面围合而成的花键轴孔。上述管状主体3的外壁(即圆柱面的外壁)包括多个滚珠循环轨道，且每一滚珠循环轨道包括直线沟道段302、直线通道段307、两个爬升台阶段以及两个弧形回转段306、311。上述直线沟道段302、直线通道段307分别沿管状主体3的轴向设置，直线通道段307的两端分别与两个弧形回转段306、311的第一端相连。直线沟道段302的底部具有与花键轴孔连通的直线形孔(沿管状主体3的轴向设置)，从而当滚珠运行到直线沟道段302时，该滚珠的至少一部分嵌入直线形孔，并突伸到花键轴孔内。该直线沟道段302的两端分别经由爬升台阶段与两个弧形回转段306、311的第二端相连，即在每一滚珠循环轨道中，直线沟道段302、直线通道段307、两个爬升台阶段以及两个弧形回转段306、311相连形成一个封闭的环形通道，从而滚珠可在该滚珠循环轨道内循环滚动。在本实施例中，直线沟道段302与弧形回转段306之间的爬升台阶段的中心线位于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直线保持器，其特征在于，包括管状主体，且所述管状主体的外壁包括多个滚珠循环轨道；每一所述滚珠循环轨道包括直线沟道段、直线通道段、两个爬升台阶段以及两个弧形回转段，所述直线沟道段、直线通道段分别沿所述管状主体的轴向设置，所述直线通道段的两端分别与两个弧形回转段的第一端相连，所述直线沟道段的两端分别经由所述爬升台阶段与两个所述弧形回转段的第二端相连；/n至少一个所述爬升台阶段包括与所述弧形回转段的第二端相连的第一过渡段、与所述直线沟道段相连的第二过渡段以及位于所述第一过渡段、第二过渡段之间的倾斜段，并通过所述第一过渡段减小滚珠在所述倾斜段和所述弧形回转段之间运动时的冲击、通过所述第二过渡段减小滚珠在所述倾斜段和所述直线沟道段之间运动时的冲击。/n

【技术特征摘要】
1.一种直线保持器，其特征在于，包括管状主体，且所述管状主体的外壁包括多个滚珠循环轨道；每一所述滚珠循环轨道包括直线沟道段、直线通道段、两个爬升台阶段以及两个弧形回转段，所述直线沟道段、直线通道段分别沿所述管状主体的轴向设置，所述直线通道段的两端分别与两个弧形回转段的第一端相连，所述直线沟道段的两端分别经由所述爬升台阶段与两个所述弧形回转段的第二端相连；
至少一个所述爬升台阶段包括与所述弧形回转段的第二端相连的第一过渡段、与所述直线沟道段相连的第二过渡段以及位于所述第一过渡段、第二过渡段之间的倾斜段，并通过所述第一过渡段减小滚珠在所述倾斜段和所述弧形回转段之间运动时的冲击、通过所述第二过渡段减小滚珠在所述倾斜段和所述直线沟道段之间运动时的冲击。


2.根据权利要求1所述的直线保持器，其特征在于，所述爬升台阶段的中心线位于所述管状主体的纵截面，所述第一过渡段的中心线为凸圆弧线，所述第二过渡段的中心线为凹圆弧线。


3.根据权利要求2所述的直线保持器，其特征在于，所述倾斜段的中心线与所述弧形回转段的中心线之间的夹角为135-160°，所述凸圆弧线的过渡半径为滚珠半径的0.4～0.8倍。


4.根据权利要求2所述的直线保持器，其特征在于，所述倾斜段的中心线与所述弧形回转段的中心线之间的夹角为135-160°，所述凹圆弧线的过渡半径为滚珠半径的1.2～2倍。


5.根据权利要求1所述的直线保持器，其特征在于，所述爬升台阶段的中心线位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨升，吴永利，
申请(专利权)人：上海莱恩精密机床附件有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31