CN112643382B - 一种斜轨数控车床滚珠丝杆优化结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控车控技术领域，且公开了一种斜轨数控车床滚珠丝杆优化结构，包括螺杆，螺杆的外侧活动套接有螺母，滚珠和螺母之间滚动有滚珠，螺杆的外侧和螺母的内部活动安装有螺旋内筒，螺旋内筒的内部开设有磁铁槽且位于滚珠的正上方。本发明通过螺杆旋转带动螺母做直线运动，带动螺旋内筒做同轴旋转运动，磁铁的质量远大于重块且磁铁到杠杆旋转点的力矩大于重块到杠杆的力矩，螺旋内筒旋转产生离心力使得重块滑到最外侧撬动磁铁克服自身离心力靠近滚珠，实现了螺杆在运动时使得磁铁紧靠滚珠使其磁化，使得每个滚动的滚珠之间产生斥力，减弱滚动时刚性接触所带来的摩擦力，从而极大程度延缓了滚珠之间刚性接触造成损伤的问题。

Description

一种斜轨数控车床滚珠丝杆优化结构

技术领域

本发明涉及数控车床技术领域，具体为一种斜轨数控车床滚珠丝杆优化结构。

背景技术

数控车床滚珠丝杆是一种将回转运动转化为直线运动或将直线运动转化为回转运动的结构，滚珠丝杆由螺母、螺杆和滚珠构成，一般数控车床控制螺杆的转速与方向来控制螺母带动托板做直线运动，托板上固定有刀头在水平方向对材料切削进给。

现有的滚珠丝杆仍存在一些缺陷：其一、螺杆转动带动螺母做直线运动，使得中间的滚珠顺着螺旋槽滚动，在滚动中滚珠之间会产生碰撞等刚性接触，造成滚珠损伤影响设备正常运行；其二、刀头切削会产生金属屑，有些金属屑留在螺杆槽上，螺母两侧会有密封圈防止金属屑或异物进入螺母内部，在螺母直线运动过程中使得金属屑与密封圈产生摩擦造成密封圈的损坏。

发明内容

针对背景技术中提出的现有滚珠丝杆在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种斜轨数控车床滚珠丝杆优化结构，具备滚珠在滚动时不会产生刚性接触、防止螺旋槽上的金属屑或异物磨损密封圈的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

本发明提供如下技术方案：一种斜轨数控车床滚珠丝杆优化结构，包括螺杆，所述螺杆的外侧活动套接有螺母，所述滚珠和所述螺母之间滚动有滚珠，所述螺杆的外侧和所述螺母的内部活动安装有螺旋内筒，所述螺旋内筒的内部开设有磁铁槽且位于所述滚珠的正上方，所述磁铁槽的内部活动安置有磁铁，所述磁铁槽的侧面开设有重块槽，所述重块槽的内部活动安置有重块，所述磁铁和所述重块之间活动连接有杠杆，所述磁铁槽和所述重块槽在所述螺旋内筒内部水平方向依次间隔排列，所述螺旋内筒的两侧活动安装有清刷装置。

优选的，所述螺旋内筒的两侧固定连接有侧面齿轮，所述侧面齿轮的侧边啮合有传动齿轮，所述传动齿轮的同方向一侧啮合有变向齿轮，所述螺母的两侧活动安装有旋转齿轮，所述变向齿轮和所述旋转齿轮啮合且位于所述旋转齿轮的侧边，所述旋转齿轮的一侧固定连接有毛刷。

优选的，所述磁铁为轻质材料制成且同极性全部朝向所述螺杆，所述重块的质量远大于所述磁铁的质量，所述重块到达所述杠杆旋转点的力矩大于所述磁铁到达所述杠杆旋转点的力矩。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过螺杆旋转带动螺母做直线运动，带动螺旋内筒做同轴旋转运动，磁铁的质量远大于重块且磁铁到杠杆旋转点的力矩大于重块到杠杆的力矩，螺旋内筒旋转产生离心力使得重块滑到最外侧撬动磁铁克服自身离心力靠近滚珠，实现了螺杆在运动时使得磁铁紧靠滚珠使其磁化，使得每个滚动的滚珠之间产生斥力减弱滚动时刚性接触所带来的摩擦力，从而极大程度延缓了滚珠之间刚性接触造成损伤的问题。

2、本发明通过螺杆旋转带动螺旋内筒旋转使得侧面齿轮同步旋转，侧面齿轮带动传动齿轮旋转，进而带动变向齿轮旋转，最后带动旋转齿轮旋转使得毛刷旋转清理，实现了毛刷顺着螺母前进方向向前旋转清扫螺旋槽上的金属屑，解决了刀头切削的金属屑与密封圈摩擦造成密封圈损坏的问题。

附图说明

图1为本发明滚珠丝杆结构整体示意图；

图2为本发明滚珠丝杆结构正剖面示意图；

图3为本发明图2中A-A处结构剖面放大示意图；

图4为本发明旋转齿轮结构侧面示意图。

图中：1、螺杆；2、滚珠；3、螺母；4、螺旋内筒；41、磁铁槽；42、磁铁；43、重块槽；44、重块；45、杠杆；46、侧面齿轮；5、清刷装置；51、传动齿轮；52、变向齿轮；53、旋转齿轮；54毛刷。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，一种斜轨数控车床滚珠丝杆优化结构，包括螺杆1，螺杆1的外侧活动套接有螺母3，滚珠2和螺母3之间滚动有滚珠2，螺杆1的外侧和螺母3的内部活动安装有螺旋内筒4，螺旋内筒4的内部开设有磁铁槽41且位于滚珠2的正上方，磁铁槽41的内部活动安置有磁铁42，磁铁槽41的侧面开设有重块槽43，重块槽43的内部活动安置有重块44，通过重块44原位置在远离螺杆1的位置，避免在螺杆1停止时给固定位置的滚珠2磁化使得少数的滚珠2的磁力大于其他位置滚珠2的磁力可能运行时造成刚性接触，提高装置的实用性，磁铁42和重块44之间活动连接有杠杆45，磁铁槽41和重块槽43在螺旋内筒4内部水平方向依次间隔排列，，螺旋内筒4的两侧活动安装有清刷装置5，通过螺杆1旋转带动螺旋内筒4同轴旋转使得重块44受离心力加上杠杆撬动磁铁42克服离心力靠近滚珠2，实现了磁铁42给快速滚动的滚珠2磁化使其在滚动过程中互相排斥，减弱滚动时刚性接触所带来的摩擦力，从而极大程度延缓了滚珠2之间刚性接触造成损伤的问题。

其中，螺旋内筒4的两侧固定连接有侧面齿轮46，侧面齿轮46的侧边啮合有传动齿轮51，传动齿轮51的同方向一侧啮合有变向齿轮52，螺母3的两侧活动安装有旋转齿轮53，变向齿轮52和旋转齿轮53啮合且位于旋转齿轮53的侧边，旋转齿轮53的一侧固定连接有毛刷54，通过螺杆1旋转带动螺旋内筒4同轴旋转，在螺旋内筒4两侧的侧面齿轮46同步旋转带动传动齿轮51和变向齿轮52旋转，最终使得旋转齿轮53转动带动毛刷54旋转清理，实现了毛刷54顺着螺母3前进方向向前清理金属屑，解决了刀头切削产生的金属屑与密封圈摩擦造成密封圈磨损的问题。

其中，磁铁42为轻质材料制成且同极性全部朝向螺杆1，通过磁铁42同极全部朝向螺杆1，实现了滚动的滚珠2被磁化所带的磁性一致使其之间受到的斥力一致，提高装置的实用性，重块44的质量远大于磁铁42的质量，重块44到达杠杆45旋转点的力矩大于磁铁42到达杠杆45旋转点的力矩，通过重块44的质量和力矩都大于磁铁42的质量和力矩，实现了重块44在受到离心力作用下可以利用杠杆原理使磁铁42克服离心力靠近滚珠2使其磁化，提高装置的实用性。

本发明的使用方法工作原理如下：

螺杆1旋转使得螺母3做直线运动，螺旋内筒4利用滚珠2做同轴旋转运动，重块44受到离心力因本身的质量和到达杠杆45旋转点的力矩都大于磁铁42使得磁铁42被撬动到靠近滚珠2的位置给经过的滚珠2磁化，螺旋内筒4的旋转带动侧面齿轮46旋转，进而带动传动齿轮51和变向齿轮52旋转，最终使得旋转齿轮53带动毛刷54顺着螺母3前进方向向前清理螺旋槽上的金属屑。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种斜轨数控车床滚珠丝杆优化结构，包括螺杆(1)，所述螺杆(1)的外侧活动套接有螺母(3)，所述螺杆(1)的外侧与螺母(3)内侧之间活动安装有滚珠(2)，其特征在于：所述螺杆(1)的外侧和所述螺母(3)的内部活动安装有螺旋内筒(4)，所述螺旋内筒(4)的内部开设有磁铁槽(41)且位于所述滚珠(2)的正上方，所述磁铁槽(41)的内部活动安置有磁铁(42)，所述磁铁槽(41)的侧面开设有重块槽(43)，所述重块槽(43)的内部活动安置有重块(44)，所述磁铁(42)和所述重块(44)之间活动连接有杠杆(45)，所述磁铁槽(41)和所述重块槽(43)在所述螺旋内筒(4)内部水平方向依次间隔排列，所述螺旋内筒(4)的两侧活动安装有清刷装置(5)。

2.根据权利要求1所述的一种斜轨数控车床滚珠丝杆优化结构，其特征在于：所述螺旋内筒(4)的两侧固定连接有侧面齿轮(46)，所述侧面齿轮(46)的侧边啮合有传动齿轮(51)，所述传动齿轮(51)的同方向一侧啮合有变向齿轮(52)，所述螺母(3)的两侧活动安装有旋转齿轮(53)，所述变向齿轮(52)和所述旋转齿轮(53)啮合且位于所述旋转齿轮(53)的侧边，所述旋转齿轮(53)的一侧固定连接有毛刷(54)。

3.根据权利要求1所述的一种斜轨数控车床滚珠丝杆优化结构，其特征在于：所述磁铁(42)为轻质材料制成且同极性全部朝向所述螺杆(1)，所述重块(44)的质量远大于所述磁铁(42)的质量，所述重块(44)到达所述杠杆(45)旋转点的力矩大于所述磁铁(42)到达所述杠杆(45)旋转点的力矩。

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