Лінійна напрямна кочення

Корисна модель належить до галузі машинобудування і може використовуватися у приладобудуванні, верстатобудуванні, а також може використовуватися у складі технологічних установок, деталі яких здійснюють зворотно-поступальне лінійне переміщення. Відома конструкція аеростатичної лінійної напрямної ковзання до складу якої входить стіл та чотири плоскі аеростатичні напрямні. [Подшипники с газовой смазкой. Под ред. Н.С. Грессема и Дж. У. Пауэлла. М. Мир, 1966, на стр.345]. Тому що повітря має малу в'язкість і підвищену стисливість, при його використанні в плоских лінійних напрямних легко виникають довго незатухаючі коливання відомі як "пневмомолот". Це не дозволяє забезпечити точність переміщення. Відома також конструкція газостатичної лінійної напрямної ковзання, яка складається з рухомої пластини і планки, що має живильники та канали для подачі робочого середовища в зазор між поверхнею столу і планки [Див. Прецизионные направляющие скольжения/ Аома Наоюки, Симокава Бзакира// Ое кикай когаку. - 1987.-28, №8, с.105-106. РЖ Детали машин, №2, 1989.реф. 2.48.465]. Застосування у даній конструкції напрямної ковзання плоских лінійних газостатичних підшипників призводить до виникнення коливань типу "пневмомолот". Напрямна не забезпечує достатньої точності руху. Обрана за прототип конструкція лінійної напрямної кочення, яка складається з каретки, що має можливість переміщення відносно циліндричного стержня, а у середній по довжині частині каретки встановлена вісь, на якій на підшипниках кочення розміщений профільований ролик таким чином, що його ввігнута зовнішня поверхня контактує з циліндричним стержнем, крім того, у нижній частині каретки встановлені ще два аналогічні ролики. [Див. Патент №4715730, США, заявл.26.03.86, надр. 29.12.87]. Застосування як опор роликів підшипників кочення накладає на конструкцію лінійної напрямної кочення обмеження по вантажопідйомності, не забезпечує точність переміщення і плавність руху. Крім того, підшипники кочення мають недостатню довговічність, а також високий коефіцієнт тертя і вимагають застосування консистентного мастила. Конструкція лінійної напрямної кочення передбачає тільки один циліндричний стержень, а це призводить до того, що каретка нестійка в горизонтальній площині. Завдання корисної моделі полягає в розширенні діапазону працездатності лінійної напрямної кочення за вантажопідйомністю, точністю та плавністю переміщення. Для вирішення даного завдання конструкція лінійної напрямної кочення, яка складається з каретки, що має можливість переміщення відносно циліндричного стержня, а в каретці встановлені осі, на яких на підшипниках розміщені профільовані ролики таким чином, що їх ввігнуті зовнішні поверхні контактують з циліндричним стержнем, яка відрізняється тим, що містить два циліндричних стержня, а профільовані ролики розміщені на конічних газостатичних підшипниках, які утворені подачею газу через канали і радіальні живильники в осях у зазори між внутрішніми конічними поверхнями профільованих роликів і зовнішніми конічними поверхнями осей, при цьому ввігнута зовнішня поверхня кожного профільованого ролика має радіус кривизни, приблизно рівний половині діаметру циліндричного стержня. Таке виконання лінійної напрямної кочення дозволяє використовувати як опори роликів конічні газостатичні підшипники, для яких характерні висока вантажопідйомність. Виконання ввігнутої зовнішньої поверхні профільованих роликів з радіусом кривизни, приблизно рівним половині діаметру циліндричного стержня дозволяє забезпечити контакт кожного профільованого ролика з циліндричним стержнем одночасно у двох точках, а це, у свою чергу, забезпечує точність і плавність переміщення. Наявність двох циліндричних стержнів дозволяє забезпечити стійкість переміщення каретки як у горизонтальному, так і у вертикальному напрямі. На Фіг.1 показується загальний вигляд лінійної напрямної кочення. На Фіг.2 показується переріз Фіг.1 по А-А. Газостатична лінійна напрямна кочення виконана наступним чином. Вона складається з каретки 1, у верхній та нижній частині якої розміщені профільовані ролики 2, які встановлені на осях 3. Зовнішні поверхні осей 3 мають конічні ділянки 4, які звернені до відповідних внутрішніх конічних поверхонь профільованих роликів 2. В осях 3 виконано радіальні живильники 5 та канали 6 для підведення робочого середовища під тиском від системи (на малюнку не показане). Профільовані ролики 2 контактують з циліндричними стержнями 7. Ввігнута зовнішня поверхня кожного профільованого ролика 2 має радіус кривизни, приблизно рівний половині діаметру циліндричного стержня 7. З кареткою 1 за допомогою різьбового зачеплення взаємодіє ходовий гвинт 8, який встановлено з можливістю обертання навколо своєї осі. Конструкція працює наступним чином. Каретка 1, у результаті взаємодії з обертовим ходовим гвинтом 8 здійснює плавне і точне переміщення відносно поверхонь циліндричних стержнів 7. Можливість такого переміщення забезпечують профільовані ролики 2, які перекочуються по зверненим до них поверхням циліндричних стержнів 7. Опорами для профільованих роликів 2 слугують конічні газостатичні підшипники, які утворені за рахунок подачі газу в робочі зазори через канали 6 і живильники 5 в осях 3 та конічних ділянках 4 осей 3.