专利名称：滚珠伸缩轴的制作方法
技术领域：
此实用新型属于机械范围的一轴类。
此滚珠伸缩轴的功能同现在大量应用的花键轴(与轴套)的功能相同，结构上主要零件有筒体、键轴，前者有内键，后者有外键，由于相对减少键数而腾出位置放置滚珠，使得它的摩擦力比花键轴大大减小，并且磨损亦小，适合于轴高速伸缩而摩擦不宜大的机械使用。现在的专利申请文献，如中国专利申请号91103314．9(公开号CN1066717A)．以及中国专利申请号94117414．X(公开号CN1122423A)曾公开了与上述相近的设计，但公开不充分，结构分两节致强度不大，珠床的截面设计不佳，与别的部件连接方面有缺点．并且仅在2键制阶段而未开拓3键制，筒体结构不利于加工制造。
本实用新型的目的是对文献中的滚珠伸缩轴进行改进设计，提供一种在强度、连接、紧密、加工方面优越实用，2或3键制的滚珠伸缩轴。
为达到上述目的，解决方案是改进筒体和键轴，并用3键制加入系例设计，重新配套辅件，具体如下。
筒体的改进是采用2键制或3键制设计；其键腔的内键的截面中的肩状珠床弧度加大达到160°-180°；外面设立一凸缘，凸缘有4个或6个孔，用来与相连的机件连接；不分两节只呈一节，两端结构敞开，能清楚看到内键；其档珠透墙部位的透孔形状近似键轴的截面，但大一点以留微小间隙。
键轴的改进是采用2键制成或3键制设计；其外键的截面中的肩状珠床弧度加大达到140°-160°；伸入筒体的内端设有螺柱、销孔结构，与大幅垫圈、螺母、开口销形成行程终止结构；外端设计成套筒和销孔结构用来与工作轴连接，或者外端与工作轴直接制成一体。
配套透盖、内用透盖，按2键制或3键制进行配套设计，其透孔形状近似所配键轴的截面，但大一点以留微小间隙。
本实用新型的结构如附图所示，采用2或3键制设计，外周零件为筒体，其外壁设有凸缘，其内壁结构顺序分为空腔、肩状珠床的内键的左键腔、挡珠透墙、中空腔、挡珠透墙、肩状珠床的内键的右键腔，其空腔有螺纹，有开口于左键腔的键端的螺孔，有开口于右键腔的键端的螺孔，在装配时筒体的中空腔及内键的珠床部位抹入固态润滑脂；筒体内部中心套置部件是键轴，其伸入筒体内部的一端的紧固件是大幅垫圈、螺母、开口销，偏中大部分轴段设有肩状珠床的外键，露出的外端设有套筒和销孔结构；筒体和键轴的键与键之间放置2大组共16或24粒滚珠，每一大组分4或6小组，每一小组为2粒；透盖用六角头螺钉紧固在筒体的右键腔的键端的螺乳；内用透盖用沉头螺钉紧固在筒体的左键腔的键端的螺孔；闷盖以螺纹形式紧固在筒体的空腔端面形成封闭。上述筒体的挡珠透墙部位、透盖、内用透盖的作用是能让键轴通过而阻止滚珠越过；闷盖不分制式，作用仅是防护功能，其边缘的四个凹缺口用来敲击使之松紧。
轴行程为珠行程的1-1．5倍，是轴行程等于珠行程，或者轴行程比珠行程增加微少，但最多不宜超过0．5倍。
筒体的中空腔结构，其长度应为珠行程的50％以上。中空腔的作用是间隔了两键的珠床部位之间的距离，又能减轻重量，并且还能储藏一部分固态润滑脂。
设键轴内切圆直径为D，设滚珠直径为X，关系如下算式2键制(D×X)×π8≈1.05X]]>3键制(D×X)×π12≈1.03X]]>上述的系数(1．05或1．03)表示分度圆弧比滚珠直径的倍数。
实际上上述算式只宜作参考，设计时先决定并绘出键轴截面内切圆，再将圆分成8或12等份，分别以圆心绘射线，再试在圆外等分射线上绘圆，使圆与圆与键轴截内切圆之间互相相切，那么这一圈圆的直径便是滚珠的直径，如果市场上无此直径的滚珠、(因为往往其直径量得带小数位)，那么就调节采用略大或略小的直径的滚珠了；确定滚珠直径后，再设计键的尺寸就明确了。
本实用新型所依据原理是1．筒体的内键和键轴的外键侧面都有肩状珠床、滚珠在两珠床之间直线滚动，因而摩擦力减少。2．设立两大组滚珠的作用是使筒体与键轴之间平衡；同时中空腔越长平衡性越好，但应在整体长度需要而言。3．轴行程原则上等于珠行程，但轴行程可以增加微少，以利使滚珠尽珠床。
本方案的优点与效果是在与别的机件连接方面补充设计结构，即筒体的凸缘结构以及键轴的套筒和销孔结构；筒体不分两节只呈一节使强度提高，还可作齿轮轴使用；筒体两端敞开便于机械加工；筒体和键轴的键的截面的珠床弧度加大提高紧密性能；所开拓的3键制结构虽然滚珠直径比2键制小一点，但3键制结构受力更平均更紧密，外径尺寸亦小一点。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是一种2键制滚珠伸缩轴的1∶1的装配图。
图2是
图1的1∶1的A向视图。
图3是
图1的1∶1的A-A剖面图。
图4是
图1的1∶1的B-B剖面图。
图5是
图1的1∶1的B向视图。
图6是
图1的2∶1的C-C剖面图。
图7是
图1的2∶1的D-D剖面图。
图8是一种3键制滚珠伸缩轴的1∶1的装配图。
图9是图8的1∶1的A向视图。
图10是图8的1∶1的A-A剖面图。
图11是图8的1∶1的B-B剖面图。
图12是图8的1∶1的B向视图。
图13是图8的2∶1的C-C剖面图。
图14是图8的2∶1的D-D剖面图。
参阅
图1所示的滚珠伸缩轴的实施例，采用2键制设计，外周零件是2式筒体(1)，其外壁结构设有凸缘，其内壁结构从左至右分为空腔、肩状珠床的内键的左键腔、挡珠透墙(1a)、中空腔、挡珠透墙(1a)、肩状珠床的内键的右键腔，其中左端的空腔有螺纹，有开口于左键腔的键端的螺孔，其中右端有开口于右键腔的键端的螺孔，在装配时2式筒体的中空腔及内键的珠床部位抹入固态润滑脂；2式筒体的内部中心套置部件是2式键轴(2)，其中伸入2式筒体内部的一端(左端)的紧固件(9)是大幅垫圈、螺母、开口销，偏中大部分轴段设有肩状珠床的外键，露出的外端(右端)设有套筒和销孔结构；2式筒体与2式键轴的键与键之间放置2大组共16粒滚珠(5)，每一大组分4小组，每一小组为2粒；2式透盖(3)用六角头螺钉(6)紧固在2式筒体右端右键腔的键端的螺孔；2式内用透盖(4)用沉头螺钉(7)紧固在2式筒体左键腔的键端的螺孔；闷盖(8)以螺纹形式紧固在2式筒体左端的空腔端面，形成左端封闭。
参阅图8所示的滚珠伸缩轴的实施例，采用3键制设计，外周零件是3式筒体(10)，其外壁结构设有凸缘，其内壁结构从左至右分为空腔、肩状珠床的内键的左键腔、挡珠透墙(10a)、中空腔、挡珠透墙(10a)、肩状珠床的内键的右键腔，其中左端的空腔有螺纹，有开口于左键腔的键端的螺孔，其中右端有开口于右键腔的键端的螺孔，在装配时3式筒体的中空腔及内键的珠床部位抹入固态润滑脂；3式筒体内部中心套置部件是3式键轴(11)，其伸入3式筒体内部的一端(左端)的紧固件(9)是大幅垫圈、螺母、开口销，偏中大部分轴段设有肩状珠床的外键，露出的外端(右端)设有套筒和销孔结构；3式筒体与3式键轴的键与键之间放置2大组共24粒滚珠(5)，每一大组分6小组，每一小组为2粒；3式透盖(12)用六角头螺钉(6)紧固在3式筒体右端右键腔的键端的螺孔；3式内用透盖(13)用沉头螺钉(7)紧固在3式筒体左键腔的键端的螺孔；闷盖(8)以螺纹形式紧固在3式筒体左端的空腔端面，形成左端封闭。
权利要求1.一种滚珠伸缩轴，其特征在于外周零件为筒体(1、10)，其外壁设有凸缘，其内壁结构顺序分为空腔、肩状珠床的内键的左键腔、挡珠透墙(1a、10a)、中空腔、挡珠透墙(1a、10a)、肩状珠床的内键的右键腔，其空腔有螺纹，有开口于左键腔的键端的螺孔，有开口于右键腔的键端的螺孔，在装配时筒体的中空腔及内键的珠床部位抹入固态润滑脂；筒体内部中心套置部件是键轴(2、11)，其伸入筒体内部的一端的紧固件(9)是大幅垫圈、螺母、开口销，偏中大部分轴段设有肩状珠床的外键，露出的外端设有套筒和销孔结构；筒体和键轴的键与键之间放置2大组共16或24粒滚珠(5)，每一大组分4或6小组，每一小组为2粒；透盖(3、12)用六角头螺钉(6)紧固在筒体的右键腔的键端的螺孔；内用透盖(4、13)用沉头螺钉(7)紧固在筒体的左键腔的键端的螺孔；闷盖(8)以螺纹形式紧固在筒体的空腔端面形成封闭。
2.根据权利要求1所述的滚珠伸缩轴，其特征是筒体(1、10)采用2键制或3键制设计，不分两节只呈一节，两端结构敞开，其键腔的内键的截面中的肩状珠床弧度，达到160°-180°；外面设一凸缘结构，凸缘有4个或6个孔；其挡珠透墙部位的透孔形状近似键轴的截面，但大一点以留微少间隙。
3.根据权利要求1所述的滚珠伸缩轴，其特征是键轴(2、11)采用2键制或3键制设计，其外键的截面中的肩状珠床弧度达到140°-160°；伸入筒体的内端设有螺柱和销孔结构，与大幅垫圈、螺母、开口销形成行程终止结构；外端设计成套筒和销孔结构用来与工作轴连接，或者外端与工作轴直接制成一体。
4.根据权利要求1所述的滚珠伸缩轴，其特征是透盖(3、12)和内用透盖(4、13)是按2键制或3键制进行配套设计，其透孔形状近似所配键轴的截面，但大一点以留微少间隙。
5.根据权利要求1所述的滚珠伸缩轴，其特征是采用2键制设计时，零件中应有用2键制设计的2式筒体(1)、2式键轴(2)、2式透盖(3)、2式内用透盖(4)。
6.根据权利要求1所述的滚珠伸缩轴，其特征是采用3键制设计时，零件中应有用3键制设计的3式筒体(10)、3式键轴(11)、3式透盖(12)、3式内用透盖(13)。
7.根据权利要求1所述的滚珠伸缩轴，其特征是轴行程为珠行程1-1．5倍，是轴行程等于珠行程，或者轴行程比珠行程增加微少，但最多不宜超过0．5倍。
8.根据权利要求1所述的滚珠伸缩轴，其特征是筒体(1、10)的中空腔长度为珠行程的50％以上。
专利摘要本实用新型属于一种含有滚珠的伸缩轴。结构是:外周为筒体,筒体外壁面设有凸缘,内壁面设有肩状珠床的内键;筒体内中套置键轴,键轴偏中部设有肩状珠床的外键;筒体的内键与键轴的外键之间分布两大组滚珠,键轴伸缩时滚珠会呈行程滚动;采用2键制或3键制设计。其摩擦力与磨损比较小,可用在轴需要高速伸缩而摩擦与磨损不宜大的机械产品中。
文档编号F16C3/02GK2306359SQ9521683
公开日1999年2月3日 申请日期1995年9月19日 优先权日1995年9月19日
发明者陈植洪 申请人:陈植洪