CN102588543B - 一种滚珠丝杠副支撑结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滚珠丝杠副支撑结构，包括滚珠丝杠1、丝母2、横梁3、丝杠支架4、丝杠支座5、减速器6和联轴器7；所述丝母2旋于所述滚珠丝杠1上；所述丝杠支架4与所述丝杠支座5分别连接于所述横梁3的两端；所述丝杠支架4与所述丝杠支座5分别固定所述滚珠丝杠1的两端；所述丝杠支座5包括定位面50，所述定位面50上设有定位面通孔51、容置空间52和减速器连接座53，所述滚珠丝杠1一端由所述定位面通孔51伸入所述丝杠支座5的容置空间52内并通过所述联轴器7与由所述减速器连接座53伸入所述容置空间52内的所述减速器6的输出轴连接；其中，还包括防撞装置、丝杠支座端支撑结构以及丝杠支架端支撑结构。

Description

一种滚珠丝杠副支撑结构

技术领域

本发明涉及一种丝杠副结构，尤其是一种滚珠丝杠副支撑结构。

背景技术

滚珠丝杠副是由丝杠及螺母二个配套组成是传统滑动丝杠的进一步延伸发展，滚珠丝杠副的丝杠轴与丝母之间有很多滚珠在做滚动运动,能得到较高的运动效率。与过去的滑动丝杠副相比驱动力矩达到1/3以下,即达到同样运动结果所需的动力为使用滚动丝杠副的1/3。由于滚珠丝杠副因其优良的摩擦特性以及在节省能源方面的显著特点使其广泛的应用于工业设备、精密仪器、数控机床等领域，成为目前传动机械尤其是机床类产品中最常用的传动装置。

随着工业的高速发展，对于机床行业机床母机的加工性能、重载荷、精度等越来越高。这也对机床上滚珠丝杠副提出了更高的要求。现有技术中对对滚珠丝杠副采用两端固定的形式，其对轴承的选择通常为单列或双列角接触轴承，但存在以下问题：首先，单列角接触球轴承只能承受一个方向的轴向负荷，当承受径向负荷时将会引起轴向两点才能固定一根轴，因为角接触只能单向固定轴，所以要对称使用才能固定一根轴；若采用双列角接触球轴承内、外圈之间的可倾斜性有限，允许倾斜角取决于轴承的内部间隙、轴承尺寸、内部设计及作用于轴承上的力和力矩，而最大允许倾斜角应保证轴承内不会产生过高的附加应力，若轴承内、外圈之间存在倾斜角，会对轴承有一定的影响的，同时造成轴承运转精度下降，运转噪声增大。

发明内容

针对现有的滚珠丝杠的支撑方式所存在的上述问题，本发明提供一种旨在改善上述问题的滚珠丝杠副支撑结构。

本发明解决技术问题所采用的技术手段为：

一种滚珠丝杠副支撑结构，包括滚珠丝杠1、丝母2、横梁3、丝杠支架4、丝杠支座5、减速器6和联轴器7；

所述丝母2旋于所述滚珠丝杠1上；

所述丝杠支架4与所述丝杠支座5分别连接于所述横梁3的两端；

所述丝杠支架4与所述丝杠支座5分别固定所述滚珠丝杠1的两端；

所述丝杠支座5包括定位面50，所述定位面50上设有定位面通孔51、容置空间52和减速器连接座53，所述滚珠丝杠1一端由所述定位面通孔51伸入所述丝杠支座5的容置空间52内并通过所述联轴器7与由所述减速器连接座53伸入所述容置空间52内的所述减速器6的输出轴连接；

其中，还包括防撞装置，所述防撞装置设于所述丝杆1上近所述丝杠支座一端。

上述滚珠丝杠副支撑结构，其中，所述定位面通孔51内设有支座端支撑结构，所述支座端支撑结构包括左定位套501、组合轴承502、右定位套503和法兰套504；

所述左定位套501于所述定位面通孔51内套在所述滚珠丝杠11上并与所述滚珠丝杠1的径向凸出部右侧抵靠；

所述组合轴承502套在所述滚珠丝杠1上所述左定位套501的右侧，且与所述定位面通孔51形成镶嵌结构；

所述右定位套503套在所述滚珠丝杠1上且一端伸入所述定位面通孔51内抵靠所述组合轴承502，另一端有环形径向凸起，所述环形径向凸起直径大于所述定位面通孔51的直径，所述右定位套503的环形径向凸起通过螺钉固定于所述定位面50上；

所述右定位套502中心设有通孔，所述法兰套504套在所述滚珠丝杠1上由所述右定位套502中心的通孔伸入并抵靠所述组合轴承502的右侧；

所述滚珠丝杠1设有第一定位键11，所述法兰套504通过所述第一定位键11与所述滚珠丝杠1同步旋转；

所述组合轴承502于所述定位面通孔51及所述滚珠丝杠1之间形成支撑；

所述左定位套501与所述右定位套503及所述法兰套504配合防止所述组合轴承502左右移动。

上述滚珠丝杠副支撑结构，其中，所述丝杠支架4包括通孔41、容置空间42和支架端紧固装置，所述滚珠丝杠1背向所述丝杠支座5的一端由所述通孔41伸入所述容置空间42内并通过支架端紧固装置固定。

上述滚珠丝杠副支撑结构，其中，所述防撞装置主要有橡胶套8形成，所述滚珠丝杠1近所述丝杠支座5一端设有第二定位键12，所述橡胶套8套在所述滚珠丝杠1上并通过所述第二定位键12与所述滚珠丝杠1固定且同步旋转。

上述滚珠丝杠副支撑结构，其中，所述丝杠支座5内设有支座端紧固装置，所述支座端紧固装置主要由第一锁紧螺母505形成，所述锁紧螺母505设于所述滚珠丝杠1上所述法兰套504右侧。

上述滚珠丝杠副支撑结构，其中，所述丝杠支架4包括支架端支撑结构，所述支架端支撑结构主要由隔套401、滚针轴承402、推力球轴承403和内隔套404形成；

所述隔套401与所述通孔41内套在所述滚珠丝杠1上，并与所述滚珠丝杠1的径向凸出部左侧抵靠；

所述滚针轴承402于所述通孔41内套在所述滚珠丝杠1上所述隔套401左侧并与所述隔套401形成抵靠关系；

所述推力球轴承403与所述容置空间42内套在所述滚珠丝杠1上所述滚针轴承402左侧，所述推力球轴承403的右端面抵靠所述滚针轴承402的外圆形成抵靠关系；

所述内隔套404与所述容置空间42内套在所述滚珠丝杠1上所述推力球轴承403左侧，所述内隔套404有轴向突出部，所述轴向突出部由所述推力球轴承403内圆伸入并与所述滚针轴承402的内圆形成抵靠关系；

所述滚针轴承402于所述通孔41及所述滚珠丝杠1之间形成制成关系。

上述滚珠丝杠副支撑结构，其中，所述支架端紧固装置主要由第二锁紧螺母405形成，所述第二锁紧螺母405设于所述滚珠丝杠上所述内隔套404左侧。

上述滚珠丝杠副支撑结构，其中，所述丝杠支架4包括横向定位装置和纵向定位装置；

所述横向定位装置用于调整所述丝杠支架4与所述丝杠支座5之间的距离；

所述纵向定位装置用于调整所述丝杠支架4与所述横梁3之间的距离。

上述滚珠丝杠副支撑结构，其中，所述横向定位装置主要由楔块43形成。

上述滚珠丝杠副支撑结构，其特征在于，所述纵向定位装置主要由调整垫44形成。

本发明的有益效果是：

1．丝杠支座一端安装组合轴承，组合轴承具有精度高，使用寿合长等特点．组合式滚针轴承是由一个向心滚针轴承和一个推力轴承相结合 ,因此能够承受径向和轴向负荷，可以在很小的径向空间里对固定端 轴承 配置进行定位；

2. 丝杠支架一端采用滚针轴承和推力球轴承组合使用的方式对轴承进行预拉伸，

滚针轴承起动摩擦小和动摩擦小；

起动摩擦和动摩擦之差小：摩擦系数小，故驱动装置能够达到小型化，从而机械主体也能够小型化和轻量化，降低机械的成本节省动力费用；

能长期维持稳定的精度：由于摩擦小，故能够长期维持稳定的精度；

提高机械的可靠性：因能根据滚动疲劳预测其使用寿命，故提高了机械的可靠性；

可简化润滑结构：在大多数情况下，只需润滑脂润滑就能充分保证其工作，故可简化润滑结构，维护也简便；

断面高度低，能随重负载：与其它的滚动轴承相比，断面高度低，能随重负载，故可使机械整体小型化和轻量化，有助于降低成本；

旋转扭矩小，提高机械的效率；

可缩小惯性力：由于轴承容积和质量小，故可缩小轴运动时轴承周围的惯性力；

最适合于摆动运动：滚动体的根数多，间距小，故适合于摆动运动；

3. 推力球轴承设有带座垫的结构，由于座垫的安装面呈球面形，故轴承具有调心性能，可以减少安装误差的影响。

附图说明

图1是本发明一种滚珠丝杠副支撑结构纵向剖面结构图；

图2是本发明一种滚珠丝杠副支撑结构丝杠支架一端的纵向剖面放大图；

图3是本发明一种滚珠丝杠副支撑结构丝杠支座一端的纵向剖面放大图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

如图1所示一种滚珠丝杠副支撑结构，包括滚珠丝杠1、丝母2、横梁3、丝杠支架4、丝杠支座5、减速器6、联轴器7和步进电机9；丝母2旋于滚珠丝杠1上；丝杠支架4与丝杠支座5分别连接于横梁3的两端；丝杠支架4与丝杠支座5分别固定滚珠丝杠1的两端；丝杠支座5包括定位面50，定位面50上设有定位面通孔51、容置空间52和减速器连接座53，滚珠丝杠1一端由定位面通孔51伸入丝杠支座5的容置空间52内并通过联轴器7与由减速器连接座53伸入容置空间52内的减速器6的输出轴连接，减速器6与步进电机9连接；其中，还包括防撞装置，防撞装置设于丝杆1上近丝杠支座一端，防止误操作丝母过行程损坏滚珠丝杠1和丝杠支座5中的其他部件，防撞装置主要由橡胶套8形成，滚珠丝杠1近丝杠支座5一端设有第二定位键12，橡胶套8套在滚珠丝杠1上并通过第二定位键12与滚珠丝杠1固定且同步旋转。

如图3所示，定位面通孔51内设有支座端支撑结构，支座端支撑结构包括左定位套501、组合轴承502、右定位套503和法兰套504；左定位套501于定位面通孔51内套在滚珠丝杠11上并与滚珠丝杠1的径向凸出部右侧抵靠；组合轴承502套在滚珠丝杠1上左定位套501的右侧，且与定位面通孔51形成镶嵌结构；右定位套503套在滚珠丝杠1上且一端伸入定位面通孔51内抵靠组合轴承502，另一端有环形径向凸起，环形径向凸起直径大于定位面通孔51的直径，右定位套503的环形径向凸起通过螺钉固定于定位面50上；右定位套502中心设有通孔，法兰套504套在滚珠丝杠1上由右定位套502中心的通孔伸入并抵靠组合轴承502的右侧；滚珠丝杠1设有第一定位键11，法兰套504通过第一定位键11与滚珠丝杠1同步旋转，组合轴承502于定位面通孔51及滚珠丝杠1之间形成支撑；左定位套501与右定位套503及法兰套504配合防止组合轴承502左右移动。丝杠支座5内设有支座端紧固装置，支座端紧固装置主要由第一锁紧螺母505形成，锁紧螺母505设于滚珠丝杠1上法兰套504右侧。丝杠支座5一端安装组合轴承502作为主要支撑部件具有精度高，使用寿合长等特点．组合式滚针轴承是由一个向心滚针轴承和一个推力轴承相结合 ,因此能够承受径向和轴向负荷，可以在很小的径向空间里对固定端轴承配置进行定位；

如图2所示，丝杠支架4包括通孔41、容置空间42和支架端紧固装置，滚珠丝杠1背向丝杠支座5的一端由通孔41伸入容置空间42内并通过支架端紧固装置固定。丝杠支架4包括支架端支撑结构，支架端支撑结构主要由隔套401、滚针轴承402、推力球轴承403和内隔套404形成；隔套401与通孔41内套在滚珠丝杠1上，并与滚珠丝杠1的径向凸出部左侧抵靠；滚针轴承402于通孔41内套在滚珠丝杠1上隔套401左侧并与隔套401形成抵靠关系；推力球轴承403与容置空间42内套在滚珠丝杠1上滚针轴承402左侧，推力球轴承403的右端面抵靠滚针轴承402的外圆形成抵靠关系，在滚珠丝杠1旋转时推力球轴承403与丝杠支架4保持静止；内隔套404与容置空间42内套在滚珠丝杠1上推力球轴承403左侧，内隔套404有轴向突出部，轴向突出部由推力球轴承403内圆伸入并与滚针轴承402的内圆形成抵靠关系，在滚珠丝杠1旋转时内隔套404随滚珠丝杠1同步旋转；滚针轴承402于通孔41及滚珠丝杠1之间形成制成关系。支架端紧固装置主要由第二锁紧螺母405形成，第二锁紧螺母405设于滚珠丝杠上内隔套404左侧。丝杠支架4一端采用滚针轴承402和推力球轴承403组合使用的方式对轴承进行预拉伸，使用滚针轴承402的优点是：起动摩擦小，动摩擦小，起动摩擦和动摩擦之差小，可以使驱动装置小型化，从而机械主体也能够小型化和轻量化，降低机械的成本节省动力费用；由于摩擦小，能够长期维持稳定的精度；因能根据滚动疲劳预测其使用寿命，故提高了机械的可靠性；在大多数情况下，只需润滑脂润滑就能充分保证其工作，故可简化润滑结构，维护也简便；与其它的滚动轴承相比，断面高度低，能随重负载，可使机械整体小型化和轻量化，有助于降低成本；旋转扭矩小，提高机械的效率；由于轴承容积和质量小，故可缩小轴运动时轴承周围的惯性力；滚针轴承的滚动体的根数多，间距小，适合于摆动运动。使用推力球轴承403的优点是推力球轴承设有带座垫的结构，由于座垫的安装面呈球面形，故轴承具有调心性能，可以减少安装误差的影响。

如图2所示，丝杠支架4包括横向定位装置和纵向定位装置；横向定位装置用于调整丝杠支架4与丝杠支座5之间的距离；纵向定位装置用于调整丝杠支架4与横梁3之间的距离。其中，横向定位装置可以由楔块43形成，纵向定位装置可以由调整垫44形成。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的申请专利范围，所以凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种滚珠丝杠副支撑结构，包括滚珠丝杠(1)、丝母(2)、横梁(3)、丝杠支架(4)、丝杠支座(5)、减速器(6)和联轴器(7)； 

所述丝母(2)旋于所述滚珠丝杠(1)上； 

所述丝杠支架(4)与所述丝杠支座(5)分别连接于所述横梁(3)的两端； 

所述丝杠支架(4)与所述丝杠支座(5)分别固定所述滚珠丝杠(1)的两端； 

所述丝杠支座(5)包括定位面(50)，所述定位面(50)上设有定位面通孔(51)、丝杠支座容置空间(52)和减速器连接座(53)，所述滚珠丝杠(1)一端由所述定位面通孔(51)伸入所述丝杠支座(5)的丝杠支座容置空间(52)内并通过所述联轴器(7)与由所述减速器连接座(53)伸入所述丝杠支座容置空间(52)内的所述减速器(6)的输出轴连接； 

其特征在于，还包括防撞装置，所述防撞装置设于所述滚珠丝杠(1)上近所述丝杠支座一端； 

所述丝杠支架(4)包括横向定位装置和纵向定位装置； 

所述横向定位装置用于调整所述丝杠支架(4)与所述丝杠支座(5)之间的距离； 

所述纵向定位装置用于调整所述丝杠支架(4)与所述横梁(3)之间的距离； 

所述丝杠支架(4)包括丝杠支架通孔(41)、丝杠支架容置空间(42)和支架端紧固装置，所述滚珠丝杠(1)背向所述丝杠支座(5)的一端由所述丝杠支架通孔(41)伸入丝杠支架容置空间(42)内并通过支架端紧固装置固定； 

还包括一步进电机(9)，所述步进电机(9)与所述减速器(6)连接； 

所述丝杠支架(4)包括支架端支撑结构，所述支架端支撑结构主要由隔套(401)、滚针轴承(402)、推力球轴承(403)和内隔套(404)形成； 

所述隔套(401)于所述丝杠支架通孔(41)内套在所述滚珠丝杠(1)上，并与所述滚珠丝杠(1)的径向凸出部左侧抵靠； 

所述滚针轴承(402)于所述丝杠支架通孔(41)内套在所述滚珠丝杠(1)上所述隔套(401)左侧并与所述隔套(401)形成抵靠关系； 

所述推力球轴承(403)于丝杠支架容置空间(42)内套在所述滚珠丝杠(1)上所述滚针轴承(402)左侧，所述推力球轴承(403)的右端面抵靠所述滚针轴承(402)的外圆形成抵靠关系； 

所述内隔套(404)于丝杠支架容置空间(42)内套在所述滚珠丝杠(1)上所述推力球轴承(403)左侧，所述内隔套(404)有轴向突出部，所述轴向突出部由所述推力球轴承(403)内圆伸入并与所述滚针轴承(402)的内圆形成抵靠关系。 

2.如权利要求1所述滚珠丝杠副支撑结构，其特征在于，所述定位面通孔(51)内设有支座端支撑结构，所述支座端支撑结构包括左定位套(501)、组合轴承(502)、右定位套(503)和法兰套(504)； 

所述左定位套(501)于所述定位面通孔(51)内套在所述滚珠丝杠(1)上并与所述滚珠丝杠(1)的径向凸出部右侧抵靠； 

所述组合轴承(502)套在所述滚珠丝杠(1)上所述左定位套(501)的右侧，且与所述定位面通孔(51)形成镶嵌结构； 

所述右定位套(503)套在所述滚珠丝杠(1)上且一端伸入所述定位面通孔(51)内抵靠所述组合轴承(502)，另一端有环形径向凸起，所述环形径向凸起直径大于所述定位面通孔(51)的直径，所述右定位套(503)的环形径向凸起通过螺钉固定于所述定位面(50)上； 

所述右定位套(502)中心设有通孔，所述法兰套(504)套在所述滚珠丝杠(1)上由所述右定位套(502)中心的通孔伸入并抵靠所述组合轴承(502)的右侧； 

所述滚珠丝杠(1)设有第一定位键(11)，所述法兰套(504)通过所述第一定位键(11)与所述滚珠丝杠(1)同步旋转； 

所述组合轴承(502)于所述定位面通孔(51)及所述滚珠丝杠(1)之间形成支撑； 

所述左定位套(501)与所述右定位套(503)及所述法兰套(504)配合防止所述组合轴承(502)左右移动。 

3.如权利要求1所述滚珠丝杠副支撑结构，其特征在于，所述防撞装置 主要有橡胶套(8)形成，所述滚珠丝杠(1)近所述丝杠支座(5)一端设有定位键(12)，所述橡胶套(8)套在所述滚珠丝杠(1)上并通过所述定位键(12)与所述滚珠丝杠(1)固定且同步旋转。 

4.如权利要求2所述滚珠丝杠副支撑结构，其特征在于，所述丝杠支座(5)内设有支座端紧固装置，所述支座端紧固装置主要由第一锁紧螺母(505)形成，所述锁紧螺母(505)设于所述滚珠丝杠(1)上所述法兰套(504)右侧。 

5.如权利要求1所述滚珠丝杠副支撑结构，其特征在于，所述支架端紧固装置主要由锁紧螺母(405)形成，所述锁紧螺母(405)设于所述滚珠丝杠上所述内隔套(404)左侧。 

6.如权利要求1所述滚珠丝杠副支撑结构，其特征在于，所述横向定位装置主要由楔块(43)形成。 

7.如权利要求1所述滚珠丝杠副支撑结构，其特征在于，所述纵向定位装置主要由调整垫(44)形成。