CN102581679A - 柔性丝杠 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性丝杠，其中，包括机壳、光杆、至少三个轴承，所述轴承固定于所述机壳内壁的斜槽，所述光杆穿过机壳及固定于机壳的轴承，所述轴承内壁径向设有尖角，所述尖角与光杆外表面接触，所述轴承的横截面与机壳的横截面成一个倾斜角度；上述结构的本发明柔性丝杠，轴承卡于机壳的斜槽内，结构稳固、工作精度更高，并且结构简单，拆卸维修方便。

Description

柔性丝杠

技术领域

本发明涉及一种机床设备，尤其是涉及一种柔性丝杠。

背景技术

丝杠被广泛应用于数控机床上，能够将圆周运动转化为直线运动；目前使用的丝杠大部分是采用丝杆与丝母配合，采用螺纹旋转推进的方式使丝母直线运动。这样的丝杠结构，丝杆上的螺纹区决定丝杠能够调节的范围，使丝杠的工作距离受限。因此，设计一种工作距离自由并且结构简单、精度高的丝杠成为需要。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种工作距离自由、结构简单、精度高的柔性丝杠。

为了达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种柔性丝杠，其中，包括机壳、光杆、至少三个轴承，所述轴承固定于所述机壳内壁的斜槽，所述光杆穿过机壳及固定于机壳的轴承，所述轴承内壁径向设有尖角，所述尖角与光杆外表面接触，所述轴承的横截面与机壳的横截面成一个倾斜角度。

上述的柔性丝杠，其中，所述轴承横截面与机壳的横截面较佳成0.1-30°，更佳成3.64-9.05°。

上述的柔性丝杠，其中，所述机壳包括径向排列的至少两个部分，所述至少两个部分可拆卸地固定连接。

上述的柔性丝杠，其中，所述斜槽与轴承紧配合。

上述的柔性丝杠，其中，所述尖角的尖端较佳为凸弧面，所述尖角的侧面与尖角底部的径向延伸面较佳成12-25°，更佳成15-21°。

上述的柔性丝杠，其中，所述斜槽的底部设有弧面，该弧面较佳为微弧面，减少设于斜槽内的轴承传递的应力，防止过快磨损。

上述的柔性丝杠，其中，所述斜槽至少一侧设有加强块，所述加强块支撑所述轴承；较佳在斜槽的与机壳内壁呈锐角一侧设置加强块，更佳在斜槽两侧均设置加强块。

上述的柔性丝杠，其中，所述至少一个轴承的倾斜方向与其它轴承的倾斜方向相反。

上述的柔性丝杠，其中，所述至少一个斜槽内设有调节装置；所述调节装置较佳为调节螺母。

上述的柔性丝杠，其中，所述机壳的两端设有防尘挡圈。

由于具有上述结构，本发明相比现有技术具有以下优点：

1、本发明柔性丝杠，由于采用带尖角的轴承与光杆进行摩擦，使得丝杠的工作距离不会受到杆的螺纹区的限制，工作距离自由。

2、本发明柔性丝杠，由于采用机壳内斜槽卡合固定轴承，使得轴承不会晃动，结构稳固，工作精度高。

3、本发明柔性丝杠，由于采用仅采用光杆、轴承及机壳即达到了丝杠的效果，结构简单，拆卸及维修均很方便。

附图说明

图1是本发明柔性丝杠的结构示意图。

图2是本发明柔性丝杠的机壳纵向的剖面图。

图3是本发明柔性丝杠的机壳横向的剖面图。

图4是本发明柔性丝杠的分解结构示意图。

具体实施方式

下面，结合实施例来对本发明做进一步的说明：

如图1、2、3所示，本发明柔性丝杠包括机壳、光杆，所述机壳包括带半圆形凹槽的长方体形状的上机壳1、下机壳2，所述上机壳1及上机壳2上设有固定孔，采用四根螺栓10固定，形成长方体机壳，所述长方体机壳的内壁为圆柱形。机壳内壁沿轴向依次开有三个环形斜槽4，所述环形斜槽4与机壳的横截面呈9°，所述三个环形斜槽4，中间一个环形斜槽4的宽度为两端的环形斜槽4的宽度的两倍，且倾斜方向与两端的环形斜槽4相反。两端的环形斜槽4内各放置有一个形状相适配的轴承5，中间一个环形斜槽4内放置有两个并排的的所述轴承5，所述两端的环形斜槽4与轴承5紧密配合，中间的环形斜槽4的内径略大于轴承5的外径。所述中间一个环形斜槽4的底部开有一个调节孔，所述调节孔内设有调节螺母7与调节垫9，该调节螺母7通过调节垫9与环形斜槽4内的轴承5底部接触，调节轴承5在竖直方向的位置。所述轴承5为滚珠轴承或其它常用轴承，所述轴承5内圈的内壁上设有数个径向尖角6，该尖角6的顶端较佳为凸弧面，每个尖角6的侧面与尖角6底部的径向延伸面呈15°。所述机壳的两端固定有防尘挡圈8，该防尘挡圈8的内径略大于光杆3的外径，光杆3从机壳的一端进入，依次贯穿防尘挡圈8、四个轴承5，从机壳的另一端伸出，所述轴承5内圈上的尖角6与光杆3的外表面紧密接触。

上述结构的本发明柔性丝杠，光杆3与轴承5上的尖角6紧配合，光杆3转动，即与斜向设置的轴承5上的尖角6发生摩擦，摩擦力即带动轴承5及固定轴承5的机壳在光杆上水平移动。这种方式不会像普通的丝杠一样，需要受到丝杆的螺纹区长度的限制，能够在光杆的任意位置上完成传动。并且光杆比丝杆加工容易得多。并且，采用环形斜槽4与轴承5紧配合来固定轴承，能够有效地固定住轴承5，避免轴承5晃动，提高了丝杠的工作精度，适应精细化作业。同时，由于轴承5的活动空间小，定位精准，因此机壳两端的防尘挡圈8的内径可以略大于光杆3的外径，而不会限制或影响光杆3与轴承5之间的配合。由于防尘挡圈8的内径较小，因而整个丝杠与外界接触的面积小，能够有效地起到防尘的作用，保护机壳内部结构。并且，由于本丝杠是采用轴承5上的尖角6与光杆3之间的挤压产生摩擦力，因此，本丝杠的摩擦相比现有普通丝杠的丝杆与螺母的螺纹连接来说，属于较柔性的连接方式，不容易导致丝杠的损坏。

上述结构的本发明柔性丝杠，可以使环形斜槽4与长方体机壳的横截面的夹角增大，使得轴承内壁上径向尖角6与光杆外表面的夹角增大，增大轴向的推力；也可以使轴承5内壁上的径向尖角6，每个尖角的6侧面与尖角6底部的径向延伸面夹角增大，使得尖角6与光杆3外表面的摩擦力增大，适应作业需要，而又不会因为摩擦力过大，而过快磨损。一旦尖角磨损，只需要调节中间的环形斜槽4内的调节螺母7，使得中间的轴承5向上移动，内壁底部再次与光杆挤压，两端的轴承5内壁顶部也会相应的与光杆3挤压，光杆3再次与轴承5上的尖角6形成紧配合，调节十分方便。如果需要增大轴承5的尖角6与光杆3的摩擦力，也只需要旋紧调节螺母7即可；如果需要增加丝杠的轴向推力，还可以将多个上述内部带轴承的机壳并排连接，一起在光杆上使用。需要维修时，只需要松开固定上机壳1、下机壳2的螺栓10，打开机壳，即可以对任意一个结构维修，由于机壳内结构简单，因此维修也十分简单。当然，机壳的外形可以是需要的任何形状，只要内壁与轴承外径配合即可。

上述结构的本发明柔性丝杠，如果需要加强丝杠的摩擦力，可以在机壳内壁上设置更多的斜槽4，放置更多的带尖角6的轴承5。设置更多带尖角6的轴承5的同时，可以使倾斜方向相反的轴承5的数目尽量接近，以平衡轴承尖角6所受的压力。并且，在能够满足丝杠的工作要求的情况下，为了加工方便，较佳使轴承5横截面与机壳的横截面较佳成0..1-30°，更佳成3.64-9.05°，这样的角度设置可以使轴承5的内径不会比光杆3的外径大太多，使光杆3的活动空间小，光杆3与轴承5的配合精度高。由于轴承5上的尖角6是将轴承内壁侧面向内去掉一部分加工而成，尖角侧面与尖角底部的径向延伸面所成的夹角越大，则尖角越尖，与光杆的摩擦力就越大，因此在能够满足丝杠的工作要求的情况下，为了加工方便，并且使轴承上的尖角不会过快磨损，较佳使所述尖角的侧面与尖角底部的径向延伸面较佳成12-25°，更佳成15-21°

上述结构的本发明柔性丝杠，如果需要提高轴承的调节精度，可以在更多的轴承上设置调节装置，并使斜槽的内径略大于轴承外径，预留调节空间；但倾斜方向相反的轴承上的调节装置的锁紧方向也应该相反，以保证光杆与轴承的紧密配合。调节装置可以为现有的任何能够锁紧与放松轴承的装置。

上述结构的本发明柔性丝杠，所述环形斜槽的底部较佳在轴向上设置成微弧面，该微弧面能够有效地降低轴承转动时传递的应力，防止环形斜槽过快磨损。

上述结构的本发明柔性丝杠，由于环形斜槽与机壳内壁有一个角度，因此，轴承转动时，环形斜槽与机壳内壁呈锐角的那一侧将会受到较大的压力，因此可以在这一侧固定一个加强块，该加强块的较佳为梯形，该加强块的内侧与轴承的外表面贴合。该加强块能够有效地提高环形斜槽的耐压能力，防止因为压力过大，损坏环形斜槽。当然，也可以在环形斜槽的两端均设置加强块，稳固环形斜槽。

Claims (10)

1.一种柔性丝杠，其特征在于：包括机壳、光杆、至少三个轴承，所述轴承固定于所述机壳内壁的斜槽，所述光杆穿过机壳及固定于机壳的轴承，所述轴承内壁径向设有尖角，所述尖角与光杆外表面接触，所述轴承的横截面与机壳的横截面成一个倾斜角度。

2.根据权利要求1所述的柔性丝杠，其特征在于：所述机壳包括径向排列的至少两个部分，所述至少两个部分可拆卸地固定连接。

3.根据权利要求1所述的柔性丝杠，其特征在于：所述斜槽与轴承紧配合。

4.根据权利要求1或2或3所述的柔性丝杠，其特征在于：所述斜槽的底部设有弧面。

5.根据权利要求1或2或3所述的柔性丝杠，其特征在于：所述斜槽至少一侧设有加强块，所述加强块支撑所述轴承。

6.根据权利要求1或2或3所述的柔性丝杠，其特征在于：所述至少一个轴承的倾斜方向与其它轴承的倾斜方向相反，。

7.根据权利要求1或2或3所述的柔性丝杠，其特征在于：所述至少一个斜槽内设有调节装置。

8.根据权利要求1或2或3所述的柔性丝杠，其特征在于：所述机壳的两端设有防尘挡圈。

9.根据权利要求1或2或3所述的柔性丝杠，其特征在于：所述轴承横截面与机壳的横截面的夹角为0.1-30°。

10.根据权利要求1或2或3所述的柔性丝杠，其特征在于：所述尖角的侧面与尖角底部的径向延伸面成12-25°。

Images