一种摩擦直线传动副装置

1.一种摩擦直线传动副装置，包括有光轴和倾斜安装的传动轴承，其特征在于：还包括有固定所述传动轴承的传动轴承固定装置，所述传动轴承的内孔直径较光轴的直径大，装配后，光轴水平穿设过所述传动轴承的内孔且光轴的轴线与所述传动轴承的轴线存在大于0度而小于90度的速度倾斜角，所述传动轴承内孔上端受力点与光轴接触而所述传动轴承内孔下端与光轴处于间隔状态；
所述传动轴承固定装置包括有水平设置的轴承座，轴承座的内腔高度大于所述传动轴承的外径，装配后，一个或多个所述传动轴承倾斜地设在轴承座的内腔中并通过紧固螺钉定位，所述光轴穿设过轴承座的两端面；
在所述轴承座内还设有一个或多个反向倾斜安装的支撑轴承，所述支撑轴承的内孔直径较光轴的直径大，装配后，光轴水平穿设过所述支撑轴承的内孔且光轴的轴线与所述支撑轴承的轴线存在支撑倾斜角，所述支撑倾斜角与所述速度倾斜角的角度大小相同；
所述支撑轴承内孔上端与光轴处于间隔状态，所述支撑轴承下端受力点与光轴处于接触状态；在轴承座上方开槽活动插设有上压迫器，上压迫器的下端面紧密抵设在所述支撑轴承的倾斜上端，上压迫器通过上压迫器紧固螺钉与轴承座固定。
2.根据权利要求1所述的一种摩擦直线传动副装置，其特征在于：所述轴承座的一端面开有通孔，另一端面开口装有轴端专用螺纹挡圈。
3.根据权利要求1所述的一种摩擦直线传动副装置，其特征在于：所述轴承座和光轴为两套，分别为X向轴承座和Y向轴承座及X向光轴和Y向光轴，X向光轴穿设过X向轴承座并通过两固定座轴孔装配，滑动底板与X向轴承座固定连接，在滑动底板下设有起导向支撑作用的X向直线导轨，在滑动底板上设有Y向轴承座、Y向光轴和工作平台，Y向光轴与X向光轴垂直，Y向光轴穿设过Y向轴承座并通过两固定座轴孔装配，工作平台与Y向轴承座固定连接，在工作平台下设有起导向支撑作用的Y向直线导轨。
4.根据权利要求3所述的一种摩擦直线传动副装置，其特征在于：所述X向光轴一端连接有X向手轮和X向手柄；所述Y向光轴的一端连接有Y向手轮和Y向手柄。
5.根据权利要求3所述的一种摩擦直线传动副装置，其特征在于：所述X向光轴一端连接有X向电动机；所述Y向光轴的一端连接有Y向电动机。

一种摩擦直线传动副装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及机械直线运动和精密直线传动机构领域，特指一种依靠光轴和轴承实现直线传动的摩擦直线传动副装置。\n背景技术\n[0002] 现有的机械直线运动装置的结构很多，较常用到的原理是将旋转运动变为直线移动。而达到这种技术目的机械结构只有螺纹传动副、和滚珠丝杠传动副。但螺纹传动副制造工艺非常复杂，尤其是螺杆的制造，需要低碳钢车削，在渗碳处理，淬火处理，最后还要在螺纹磨床进行精密磨销。滚珠丝杠传动副造价昂贵，结构复杂。\n[0003] 另外，还有一些将旋转运动换向90度，再加直线导轨副运动，将旋转运动换向90度的机构大致有：涡轮蜗杆、锥形齿轮传动等，但这类机构都要再加上直线移动导向装置，如直线轴承、直线导轨等运动机构与其配合。\n发明内容\n[0004] 本发明的目的就是针对现有技术的不足之处而提供的一种结构简单、成本低、依靠光轴和倾斜设置的轴承实现直线传动的摩擦直线传动副装置。\n[0005] 为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种摩擦直线传动副装置，包括有光轴和倾斜安装的传动轴承，还包括有固定所述传动轴承的传动轴承固定装置，所述传动轴承的内孔直径较光轴的直径大，装配后，光轴水平穿设过所述传动轴承的内孔且光轴的轴线与所述传动轴承的轴线存在大于0度而小于90度的速度倾斜角，所述传动轴承内孔上端受力点与光轴接触而所述传动轴承内孔下端与光轴处于间隔状态。\n[0006] 所述传动轴承固定装置包括有水平设置的轴承座，轴承座的内腔高度大于所述传动轴承的外径，装配后，一个或多个所述传动轴承倾斜地设在轴承座的内腔中并通过紧固螺钉定位，所述光轴穿设过轴承座的两端面。\n[0007] 在所述轴承座内还设有一个或多个反向倾斜安装的支撑轴承，所述支撑轴承的内孔直径较光轴的直径大，装配后，光轴水平穿设过所述支撑轴承的内孔且光轴的轴线与所述支撑轴承的轴线存在支撑倾斜角，所述支撑轴承内孔上端与光轴处于间隔状态，所述支撑轴承下端受力点与光轴处于接触状态；在轴承座上方开槽活动插设有上压迫器，上压迫器的下端面紧密抵设在所述支撑轴承的倾斜上端，上压迫器通过上压迫器紧固螺钉与轴承座固定。\n[0008] 所述轴承座的一端面开有通孔，另一端面开口装有轴端专用螺纹挡圈。\n[0009] 所述轴承座和光轴为两套，分别为X向轴承座和Y向轴承座及X向光轴和Y向光轴，X向光轴穿设过X向轴承座并通过两固定座轴孔装配，滑动底板与X向轴承座固定连接，在滑动底板下设有起导向支撑作用的X向直线导轨，在滑动底板上设有Y向轴承座、Y向光轴和工作平台，Y向光轴与X向光轴垂直，Y向光轴穿设过Y向轴承座并通过两固定座轴孔装配，工作平台与Y向轴承座固定连接，在工作平台下设有起导向支撑作用的Y向直线导轨。\n[0010] 所述X向光轴一端连接有X向手轮和X向手柄；所述Y向光轴的一端连接有Y向手轮和Y向手柄。\n[0011] 所述X向光轴一端连接有X向电动机；所述Y向光轴的一端连接有Y向电动机。\n[0012] 采用上述结构后，本发明利用光轴垂直转动向下速度矢量的分解成传动轴承内圈倾斜方向的速度分量和传动轴承沿光轴的水平分量的原理，使得与传动轴承连接的轴承座在光轴转动的带动下实现直线移动。安装两垂直的本发明摩擦直线传动副装置就可实现平面传动精确定位。由于本发明的摩擦直线传动副装置仅需要光滑的转轴和普通的轴承就可实现，较现有技术中采用工艺复杂的螺纹轴或涡杆等部件工艺简单，成本低，本发明的摩擦直线传动副装置可广泛应用在机械直线运动和精密直线传动机构领域中，应用范围广，结构新颖，打破了传统机械直线传统惯用的结构设计。\n附图说明\n[0013] 图1为本发明摩擦直线传动副结构原理示意图。\n[0014] 图2为本发明摩擦直线传动副速度分解原理示意图。\n[0015] 图3为本发明摩擦直线传动副装置实施例正向剖面结构示意图。\n[0016] 图4为本发明摩擦直线传动副装置实施例侧向剖面结构示意图。\n[0017] 图5为本发明摩擦直线传动副装置应用在二维平面结构立体结构示意图。\n[0018] [0018]图6为本发明摩擦直线传动副装置应用在二维平面结构平面结构示意图。\n具体实施方式\n[0019] 如图1-2所示，本发明一种摩擦直线传动副装置，包括有光轴1和倾斜安装的传动轴承2，还包括有固定所述传动轴承2的传动轴承固定装置，所述传动轴承2的内孔直径较光轴1的直径大，装配后，光轴1水平穿设过所述传动轴承1的内孔且光轴1的轴线与所述传动轴承2的轴线存在大于0度而小于90度的速度倾斜角3，所述传动轴承2内孔上端受力点4与光轴1接触而所述传动轴承2内孔下端与光轴1处于间隔状态。\n[0020] 如图3-4所示，所述传动轴承固定装置包括有水平设置的轴承座5，轴承座5的内腔高度大于所述传动轴承2的外径，装配后，一个或多个所述传动轴承2倾斜地设在轴承座\n5的内腔中并通过紧固螺钉6定位，所述光轴1穿设过轴承座5的两端面。\n[0021] 在所述轴承座5内还设有一个或多个反向倾斜安装的支撑轴承7，所述支撑轴承7的内孔直径较光轴1的直径大，装配后，光轴1水平穿设过所述支撑轴承7的内孔且光轴1的轴线与所述支撑轴承7的轴线存在支撑倾斜角3，所述支撑轴承7内孔上端与光轴1处于间隔状态，所述支撑轴承7下端受力点与光轴1处于接触状态；在轴承座5上方开槽活动插设有上压迫器8，上压迫器8的下端面紧密抵设在所述支撑轴承7的倾斜上端，上压迫器8通过上压迫器紧固螺钉9与轴承座5固定。\n[0022] 所述轴承座5的一端面开有通孔，另一端面开口装有轴端专用螺纹挡圈10。\n[0023] 如图5-6所示，所述轴承座5和光轴1为两套，分别为X向轴承座5a和Y向轴承座5b及X向光轴1a和Y向光轴1a，X向光轴1a穿设过X向轴承座5a并通过两固定座11轴孔装配，滑动底板12与X向轴承座5a固定连接，在滑动底板12下设有起导向支撑作用的X向直线导轨13，在滑动底板12上设有Y向轴承座5b、Y向光轴1b和工作平台14，Y向光轴1b与X向光轴1a垂直，Y向光轴1b穿设过Y向轴承座5b并通过两固定座15轴孔装配，工作平台14与Y向轴承座5b固定连接，在工作平台14下设有起导向支撑作用的Y向直线导轨16。\n[0024] 所述X向光轴1a一端连接有X向手轮16和X向手柄17；所述Y向光轴1b的一端连接有Y向手轮18和Y向手柄19。\n[0025] 所述X向光轴1a一端连接有X向电动机；所述Y向光轴1b的一端连接有Y向电动机。\n[0026] 如图1所示，光轴1直径小于传动轴承2内径，光轴1与传动轴承2接触点只有一个，即上部接触的受力点4，下部则不接触，如果形成两点接触，则传动无效。\n[0027] 如图2所示为本发明原理的传动运动方向，即速度方向的分析。当光轴1按图1所示方向转动时，Vb为光轴1的运动方向，因为传动轴承2倾斜，则Vc 为传动轴承2内圈运动方向。Va 则为其传动轴承2对光轴1所产生的推进方向，其大小为：Va = Vc X 余弦速度倾斜角，从公式中可以看出，光轴1一边旋转，一边会使传动轴承2在自转的同时沿着光轴1轴向前进或后退，前进或后退的速度的大小，是由传动轴承2的速度倾斜角和光轴1的旋转速度而定。\n[0028] 如图3-4实施例所示，将两个传动轴承2以一定的速度倾斜角3安装在轴承座5内，再将一对支撑轴承7，反向倾斜安装在轴承座5中间部分，其安装角度与传动轴承2的速度倾斜角3相同。在未插入光轴之前，松开上压迫器8上的上压迫器紧固螺钉9，使得上压迫器8处在松弛状态。插入光轴1，光轴1的上边缘与两传动轴承2接触；光轴1下边缘则与两传动轴承2有一定的空隙。光轴1的下边缘与中间两个支撑轴承7接触，光轴1上边缘与两个支撑轴承7则留有空隙。安装上光轴1后，轻轻旋转传动轴承2，则逆时针光轴1推出；顺时针光轴1前进。为了消除有滑动存在，可以调整上压迫器8的松紧程度，直到消除光轴1与支撑轴承7的相对滑动现象后，锁紧上压迫器紧固螺钉9即可。\n[0029] 如图5-6所示，摇动Y向手柄19，Y向手轮18会带动Y向光轴1b旋转。Y向光轴\n1b由前后两个固定座15来支撑。Y向轴承座5b内安装有深沟球轴承。这样，顺时针、逆时针摇动Y向手柄19时，Y向轴承座5b就带着工作平台14沿着Y向直线导轨16前进会后退。如果摇动X向手柄17，那么X向光轴1a转动带动X向轴承座5a带着滑动底板12在Y向直线导轨13上进退。这样，工作平台14上的任何一点，都可以通过X、Y两个方向的移动，将其移动到任何所需要的位置上。\n[0030] 由上可知，由于本发明的摩擦直线传动副装置仅需要光滑的转轴和普通的轴承就可实现，较现有技术中采用工艺复杂的螺纹轴或涡杆等部件工艺简单，成本低，本发明的摩擦直线传动副装置可广泛应用在机械直线运动和精密直线传动机构领域中，应用范围广，结构新颖，打破了传统机械直线传统惯用的结构设计。\n[0031] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。