CN203627529U - 一种能产生分布式热楔形动压润滑的滑动导轨 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能产生分布式热楔形动压润滑的滑动导轨。包括动导轨和静导轨；在与动导轨相配合的静导轨基体上开有均匀分布的、且尺寸相同的圆孔，每个圆孔内均安装有尺寸相同的圆柱体，在与动导轨相配合的静导轨基体表面和圆柱体表面上覆盖有一层耐磨软材料。动导轨和静导轨为矩形导轨、V型导轨或燕尾槽导轨。本实用新型使得动导轨与静导轨之间形成弹性流体动压润滑油膜，减少摩擦磨损，提高导轨使用寿命；导轨能形成分布式的楔形收敛间隙，整体动压润滑效果提高，耐磨性提高；两导轨之间形成的楔形收敛间隙能双向润滑，使得导轨往复运动时都能实现动压润滑。可用于对滑动导轨承载能力和润滑效果较高的场合。例如、重型导轨或不易润滑的导轨。

Description

一种能产生分布式热楔形动压润滑的滑动导轨

技术领域

本实用新型涉及一种滑动导轨，尤其是涉及一种能产生分布式热楔形动压润滑的滑动导轨。

背景技术

普通滑动导轨的导轨面直接接触，具有一定动压效应的混合摩擦状态，动压效果有限。这种导轨虽然构造简单、制造方便、接触刚度高、抗震性好、但是摩擦阻力大、磨损快。动压润滑能很好地减少导轨间的摩擦，提高导轨寿命。

形成动压润滑必须具备三个条件：沿运动方向截止面逐渐收缩的油囊、一定的相对运动速度和一定粘度的润滑油。流体的动压润滑方程，如式（1）所示。通过增加静导轨与动导轨间的楔形收敛间隙，能改善导轨的工作条件，提高导轨的耐磨性和润滑效果。

$\frac{\∂}{\∂x}\left({\mathrm{\φ}}_x\frac{{\mathrm{\ρh}}^3}{\mathrm{\η}}\frac{\∂p}{\∂x}\right)+\frac{\∂}{\∂y}\left({\mathrm{\φ}}_y\frac{\mathrm{\ρ}{h}^3}{\mathrm{\η}}\frac{\∂p}{\∂y}\right)=6[\frac{\∂}{\∂x}\left({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{ux}}\mathrm{\ρUh}\right)+\frac{\∂}{\∂y}\left({\mathrm{\φ}}_{\mathrm{uy}}\mathrm{\ρVh}\right)+2\mathrm{\ρ}(w_h-w_0)]---\left(1\right)$

式（1）中，x—速度U方向的坐标；y—速度V方向坐标；；h—油膜厚度；p—油膜压力；ρ—润滑油密度；η—润滑油动力粘度；w_h-w₀为法向挤压速度；φ_x与φ_y分别为x方向和y方向的压力流量因子；φ_ux为x方向的剪切流量因子；φ_uy为y方向的剪切流量因子。

发明内容

为了解决背景技术中摩擦阻力大、磨损快的问题，本实用新型的目的在于提供一种能产生分布式热楔形动压润滑的滑动导轨，在静导轨上加工有均匀分布的圆孔，孔内装有热膨胀系数和导热率较大的圆柱体，在与动导轨相配合的静导轨基体表面和圆柱体表面上覆盖有一层耐磨软材料的滑动导轨。

本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型包括动导轨和静导轨；在与动导轨相配合的静导轨基体上开有均匀分布的、且尺寸相同的圆孔，每个圆孔内均装有尺寸相同的圆柱体，在与动导轨相配合的静导轨基体表面和圆柱体表面上均覆盖有一层耐磨的软材料。

所述尺寸相同的圆孔沿静导轨长度方向多条平行，等间距排列。

所述动导轨和静导轨为矩形导轨、V型导轨或燕尾槽导轨。

所述静导轨基体的材料为铸铁或碳钢，所述软材料为巴氏合金固体润滑材料或聚四氟乙烯固体润滑材料。

所述圆柱体采用具有较大热膨胀系数和导热率的黄铜，为HFe59-1-1、HSn62-1或HSn60-1；圆柱体直径5～20mm，高度10～20mm。

本实用新型具有的有益效果是：

1、静导轨基体圆孔里的圆柱体在滑动导轨工作过程中受热膨胀，挤压基体表面的软材料，使其表面产生凸起，与动导轨表面形成楔形收敛间隙，从而使得动导轨与静导轨之间形成弹性流体动压润滑油膜，减少摩擦磨损，提高导轨使用寿命。

2、由于软材料容易变形，动导轨于静导轨之间的动压油膜将处于弹性流体动压润滑状态，润滑效果明显，导轨耐磨性好。

3、导轨能形成分布式的楔形收敛间隙，整体动压润滑效果提高，耐磨性提高。

4、两导轨之间形成的楔形收敛间隙能双向润滑，使得导轨往复运动时都能实现动压润滑。

本实用新型可用于对滑动导轨承载能力和润滑效果较高的场合。例如、重型导轨或不易润滑的导轨。

附图说明

图1是分布热楔形动压润滑导轨的整体示意图。

图2是一种带有分布热楔形动压润滑的矩形导轨结构图。

图3是一种带有分布热楔形动压润滑的V型导轨结构图。

图4是一种带有分布热楔形动压润滑的燕尾槽导轨结构图。

图中1、动导轨，2、静导轨，3、润滑油，4、耐磨软材料，5、圆柱体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型使得滑动导轨工作时静导轨表面产生很多凸起，凸起与凸起之间，凸起与动导轨表面之间形成多个收敛间隙。

如图2所示，是一种带有分布热楔形动压润滑的矩形导轨结构图。本实用新型包括动导轨1和静导轨2；在与动导轨1相配合的静导轨2基体上开有均匀分布的、且尺寸相同的圆孔，每个圆孔内均装有尺寸相同的热膨胀系数和导热率较大的圆柱体5，在与动导轨相配合的静导轨基体表面和圆柱体表面上均覆盖有一层耐磨的软材料4，动导轨1和静导轨2之间充有润滑油3。

所述尺寸相同的圆孔沿静导轨长度方向多条平行，等间距排列。

所述动导轨和静导轨为矩形导轨、V型导轨或燕尾槽导轨。

所述静导轨基体的材料为铸铁或碳钢等，所述软材料为巴氏合金固体润滑材料或聚四氟乙烯固体润滑材料。动导轨的材料为碳合金、碳钢等。

所述圆柱体采用具有较大热膨胀系数和导热率的黄铜，如HFe59-1-1、HSn62-1或HSn60-1等，圆柱体直径5～20mm，高度10～20mm。

如图2所示，本实用新型应用在矩形滑动导轨的凹形静导轨上，对应的是矩形滑动导轨的凸形动导轨。

如图3所示，本实用新型应用在三角形滑动导轨的凹形静导轨上，对应的是三角形滑动导轨的凸形动导轨。

如图4所示，本实用新型应用在燕尾形滑动导轨的凹形静导轨上，对应的是燕尾形滑动导轨的凸形动导轨。

本实用新型的工作原理是：

滑动导轨工作时产生的摩擦热等热量传递到静导轨2基体圆孔内的圆柱体5，使其受热膨胀，由于圆柱体5具有较大的热膨胀系数和导热率，并且具有较好的强度，其轴向膨胀挤压耐磨软材料4，使耐磨软材料表面产生凸起，凸起与动导轨表面形成楔形收敛间隙，间隙间充满了润滑油3，又由于动导轨与静导轨之间的相对运动，从而形成了动压润滑，减少导轨间的摩擦，提高了导轨使用寿命。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种能产生分布式热楔形动压润滑的滑动导轨，其特征在于：包括动导轨和静导轨；在与动导轨相配合的静导轨基体上开有均匀分布的、且尺寸相同的圆孔，每个圆孔内均装有尺寸相同的圆柱体，在与动导轨相配合的静导轨基体表面和圆柱体表面上均覆盖有一层耐磨的软材料。

2.根据权利要求1所述的一种能产生分布式热楔形动压润滑的滑动导轨，其特征在于：所述尺寸相同的圆孔沿静导轨长度方向多条平行，等间距排列。

3.根据权利要求1所述的一种能产生分布式热楔形动压润滑的滑动导轨，其特征在于：所述动导轨和静导轨为矩形导轨、V型导轨或燕尾槽导轨。

4.根据权利要求1所述的一种能产生分布式热楔形动压润滑的滑动导轨，其特征在于：所述静导轨基体的材料为铸铁或碳钢，所述软材料为巴氏合金固体润滑材料或聚四氟乙烯固体润滑材料。

5.根据权利要求1所述的一种能产生分布式热楔形动压润滑的滑动导轨，其特征在于：所述圆柱体采用具有较大热膨胀系数和导热率的黄铜，为HFe59-1-1、HSn62-1或HSn60-1；圆柱体直径5~20mm，高度10~20mm。

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