CN101576150A - 滚轮螺旋传动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种滚轮螺旋传动装置，该装置包括有主动件螺杆和从动件螺母，主动件螺杆的表面至少有一条梯形或矩形螺纹线，每条螺纹线的螺纹导程为固定导程或变化导程，从动件螺母无内螺纹，其内至少装有一组滚轮组，所述滚轮组是由两个滚轮构成一组，两个滚轮的轮面分别与螺杆中的一条螺纹线的同一个螺牙的两侧面相贴合，滚轮轴安装在滚轮轴座上，滚轮轴座与从动件螺母相连接。本发明具备了滚珠螺旋传动装置的大部分优点，而且从动件螺母无内螺纹，也不用滚珠、圆周滚道和返回通道，因此本发明结构简单，准确度高，运转可靠，耐久，成本低，应用范围广，特别适用于变导程无级变速高速螺旋传动中。
Description
技术领域
本发明涉及一种传动装置，具体是一种用于各类机械设备进给装置或其它需要螺旋传动的滚轮螺旋传动装置。
背景技术
现有用于各类机械设备进给装置的螺旋传动装置中，只有滚珠螺旋装置具有滚动摩擦阻力小、传动效率高、传动时运动相对稳定、动作灵敏等优点，但其结构复杂，制造技术要求高，生产成本较高，磨损后，精确度降低，维护困难，而且滚珠螺旋装置都设有反向器或返回通道，由于滚珠通过反向器或返回通道时不够顺畅，高速运转时容易产生噪音和振动，甚至出现故障；而且现有大部分的螺旋传动装置都不能实现无级变速，使用范围具有一定的局限性，因而研究出传动效率高、摩擦损失小、工作稳定且能进行变速传动的螺旋传动装置，已成为本领域技术人员致力研究的重要课题之一。
中国专利申请号为200610096827.2、发明名称为“自适应变导程螺旋传动机构”的技术方案可以实现变速螺旋传动，但它仍存在以下缺陷：一是承载力相对有限；二是在螺杆较大，高转速的情况下，由于滚轴较小，转速非常快，滚轴容易发热、磨损；三是滚轴直径总小于螺旋槽的宽度，进给转换时就会有间隔，响应不及时，影响准确性；四是螺旋槽制作成本相对高，特别是大型螺杆的螺旋槽。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为进给装置提供一种承载力较大，响应及时、准确，传动稳定，耐磨损、易维修，且可实现无级变速传动的滚轮螺旋传动装置。
本发明以如下技术方案解决上述技术问题：本发明滚轮螺旋传动装置包括主动件螺杆和从动件螺母，主动件螺杆的表面至少有一条梯形或矩形螺纹线，每条螺纹线的螺纹导程为固定导程或变化导程，从动件螺母无内螺纹，其内至少装有一组滚轮组，所述滚轮组是由两个滚轮构成一组，两个滚轮的轮面分别与螺杆中的一条螺纹线的同一个螺牙的两侧面相贴合，滚轮轴安装在滚轮轴座上，滚轮轴座与从动件螺母相连接。
当螺纹线的螺纹导程为固定导程时，所述滚轮组的两个滚轮的轮面分别与螺杆中的一条螺纹线的同一个螺牙的两侧面或相邻两个螺牙的外侧面相贴合。
当主动件螺杆上的螺纹导程为固定导程时，滚轮轴座与从动件螺母的连接为固定连接。
当主动件螺杆上的螺纹导程为变化导程时，滚轮轴座与从动件螺母的连接为转动联接，使滚轮轴座及滚轮组可绕自身的镜像对称轴转动。
本发明具有以下优点：
1、滚轮螺旋传动装置几乎具备了滚珠螺旋传动装置的全部优点，但滚轮螺旋传动装置的螺母却没有内螺牙，也不用滚珠和圆周滚道，也没有反向器或返回通道，采用滚轮代替滚珠，结构简单，易于加工，而且能提高机件的运转性和耐久性，减少噪声，不容易出现故障，制造成本低。
2、承载动力的构件磨损后，由于滚轮安装可调，能让滚轮的轮面保持与螺牙两侧面啮合紧贴，所以能保持从动件螺母进给的准确度，使用寿命长，易于维护，而且在螺杆高转速的情况下，还可以加大滚轮的直径，减小滚轮转速，减小磨损，延长寿命。
3、可以根据工况及其它设计要求，安装一组或多组滚轮，适应不同设计、不同负载要求，应用范围广。
4、当需要作变速传动时，将螺杆上螺纹线设为变化导程，并将滚轮组与从动件螺母的连接改为活接的方式就可实现变导程无级变速滚轮螺旋传动。
5、当需要制作大尺寸的螺杆时，可以用钢条按设计导程缠绕固定到圆钢柱体或圆钢管上制作成螺纹线，制造螺杆速度快，且成本较低。
附图说明
图1为单组滚轮单线螺纹固定导程的滚轮螺旋传动装置结构示意图。
图2为双组滚轮单线螺纹固定导程的滚轮螺旋传动装置结构示意图。
图3为四组滚轮单线螺纹固定导程的滚轮螺旋传动装置结构示意图。
图4为单组滚轮径向分布示意图。
图5为双组滚轮径向分布示意图。
图6为三组滚轮径向分布示意图。
图7为四组滚轮径向分布示意图。
图8为单组滚轮单线螺纹变化导程的滚轮螺旋传动装置示意图。
图9为双组滚轮双线螺纹变化导程的滚轮螺旋传动装置示意图。
图10为双线螺纹变化导程无级变速滚轮螺旋传动装置滚轮组绕镜像对称轴方位变化示意图。
图11为矩形螺纹固定导程滚轮螺旋传动装置示意图。
图中：螺杆1，螺纹2，滚轮3，滚轮轴4，螺钉5，轮轴座6，螺母7。
具体实施方式
如附图所示，本发明滚轮螺旋传动装置包括有主动件螺杆1和从动件螺母7，主动件螺杆1的表面有1～4条梯形或矩形螺纹线，每条螺纹线的螺纹导程可以是固定导程或变化导程，从动件螺母7无内螺纹，其内至少装有一组滚轮组，每组滚轮组均由两个滚轮3构成一组，两个滚轮3的轮面分别与螺杆中的一条螺纹线的同一个螺牙的两侧面相贴合，滚轮轴4通过螺钉5安装在滚轮轴座6上，滚轮轴座6与从动件螺母7相连接。
本发明滚轮螺旋传动装置的工作原理是：通过滚轮将主动件螺杆旋转的动力传给螺母，使螺母作来回运动，从而给各类机械设备的进给装置提供动力。从图1中可以看出：螺杆1旋转后，螺纹2把动力传递到滚轮3上，滚轮3转动，因滚轮轴4被螺钉5固定在滚轮轴座6上，滚轮轴座6又安装在螺母7上，于是滚轮3便被螺纹2沿螺杆1轴向方向推动，滚轮3通过滚轮轴4及滚轮轴座6将动力传到螺母7上，于是螺母7便可沿螺杆1作轴向来回运动。
当需要增加负载时，可通过增加螺纹线数和增加滚轮组数来满足。
当需要本发明滚轮螺旋传动装置的从动件螺母作匀速运动时，可将主动件螺杆的螺纹设置为有固定导程的螺纹，而滚轮组的两个滚轮的轮面可以是分别与螺杆中的一条螺纹线的同一个螺牙的两侧面相贴合，也可以是分别与相邻两个螺牙的外侧面相贴合，其滚轮轴座与从动件螺母之间的连接方式为固定连接方式。
当需要本发明滚轮螺旋传动装置的从动件螺母作无级变速运动时，可将主动件螺杆的螺纹设置为有变化导程的螺纹，同时将滚轮轴座与从动件螺母采用转动联接的方式连接，如图8～图10所示，其中，滚轮轴座和滚轮组有一条镜像对称轴OO1，它垂直于螺纹切线AB和螺纹轴线CD，滚轮轴座及滚轮组可以绕自身的镜像对称轴OO1转动，以适应导程角的变化。其工作原理是：螺杆转动后，当滚轮组从螺杆上螺距小的部位移动到螺距大的部位时，导程角变大，螺母轴向移动的速度变大，从而实现了无级变速直线运动。由于导程角的角度在变速过程中有变化，故必须将滚轮轴座6与螺母7的连接由固定连接改为转动联接，使滚轮组可以绕自身镜像对称轴OO1转动。
本发明在安装或维修时，可通过螺钉对滚轮进行调节，以保证轮面与螺牙侧面相贴合。
根据要求的进给速度不同，本发明可以设计不同直径的螺杆和滚轮以及不同导程的螺纹。在进给速度相同的情况下，滚轮直径越小，其工作寿命越短；滚轮直径越大，其工作寿命越长。
本发明的从动件螺母的形状可根据需要制成各种不同的形状。
Claims (4)
1.一种滚轮螺旋传动装置，包括主动件螺杆和从动件螺母，其特征在于主动件螺杆的表面至少有一条梯形或矩形螺纹线，每条螺纹线的螺纹导程为固定导程或变化导程，从动件螺母无内螺纹，其内至少装有一组滚轮组，所述滚轮组是由两个滚轮构成一组，两个滚轮的轮面分别与螺杆中的一条螺纹线的同一个螺牙的两侧面相贴合，滚轮轴安装在滚轮轴座上，滚轮轴座与从动件螺母相连接。
2.如权利要求1所述的滚轮螺旋传动装置，其特征是当主动件螺杆上的螺纹导程为固定导程时，所述滚轮组的两个滚轮的轮面分别与螺杆中的一条螺纹线的同一个螺牙的两侧面或相邻两个螺牙的外侧面相贴合。
3.如权利要求1所述的滚轮螺旋传动装置，其特征是当主动件螺杆上的螺纹导程为固定导程时，滚轮轴座与从动件螺母之间为固定连接。
4.如权利要求1所述的滚轮螺旋传动装置，其特征是当主动件螺杆上的螺纹导程为变化导程时，滚轮轴座与从动件螺母之间为转动联接，使滚轮轴座及滚轮组可绕自身的镜像对称轴转动。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2009101140662A CN101576150A (zh) | 2009-05-15 | 2009-05-15 | 滚轮螺旋传动装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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| CN101576150A true CN101576150A (zh) | 2009-11-11 |
Family
ID=41271171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CNA2009101140662A Pending CN101576150A (zh) | 2009-05-15 | 2009-05-15 | 滚轮螺旋传动装置 |
Country Status (1)
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN102734415A (zh) * | 2012-07-02 | 2012-10-17 | 杭州赛奇高空作业机械有限公司 | 多用途螺杆与滚轮耦合传动装置 |
| CN104595445A (zh) * | 2015-02-04 | 2015-05-06 | 中山联合光电科技有限公司 | 一种新型马达传动装置 |
| CN109139845A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-04 | 深圳盛世电梯股份有限公司 | 一种螺旋轴承传动系统 |
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2009
- 2009-05-15 CN CNA2009101140662A patent/CN101576150A/zh active Pending
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