CN206054655U - 一种滚动丝杆传动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种滚动丝杆传动装置，属于机械传动领域，特别涉及一种无空回、易脱开传动的滚动丝杆传动装置。包括内圈、外圈和滚动体；内圈是回转体，外圈内圆周面是回转特征，内圈与外圈之间设有滚动体，内圈在外圈中转动；内圈套设在丝杆外周且倾斜放置，内圈中心线与丝杆中心线相交，内圈内孔的两侧有两个关于内圈中面对称的环形凸缘，这两个环形凸缘均落入丝杆的螺旋槽中；外圈与转轴固连，转轴支撑在旋转支撑部件中；外圈上施加一个使得内圈压在丝杆的螺旋槽中的力矩；内圈内孔的内径大于丝杆的外径。本实用新型可以将旋转运动转换为直线运动，传动时无轴向空回，当需要脱开传动时环形凸缘可以与丝杆脱离。

Description

一种滚动丝杆传动装置

技术领域

本实用新型公开一种滚动丝杆传动装置，属于机械传动领域，特别涉及一种无空回、易脱开传动的滚动丝杆传动装置。

背景技术

现有技术中将电机或动力部件的旋转运动转换为目标物体的直线运动，需要应用丝杆传动装置，这个装置中与丝杆配合的丝杆螺母结构主要有普通螺母和滚珠螺母两种结构。

在高精度运动的场景下，需要消除丝杆螺母和丝杆之间的间隙，否则往复运动时会有传动空回，影响系统精度并产生噪音和冲击。现有技术的普通螺母需要使用两个普通螺母，通过加装轴向弹簧或者调整两者相对的角度，来消除传动螺母与丝杆轴线的间隙，前者在重载状态下弹簧力容易被抵消，后者会受丝杆螺距的误差影响产生滑动不顺畅的现象。现有技术的滚珠螺母需要对滚珠与丝杆径向预紧来消除间隙，成本也较高。

在需要丝杆与丝杆螺母脱开传动的场景下，比如夹具中的快装和快拆机构、车床大拖板的走刀机构中，均需要丝杆与丝杆螺母脱开传动的设计，现有技术只能通过将现有技术中丝杆螺母沿轴向剖成两部分，在径向加装开合装置实现，开合装置结构复杂成本较高，这种开合螺母的设计很难消除丝杆螺母和丝杆之间的间隙。并且滚珠螺母在结构上根本无法实现与丝杆脱开传动。

综上，迫切需要设计一种无传动空回且便于丝杆螺母和丝杆脱开传动的丝杆传动装置。

实用新型内容

本实用新型主要旨在解决现有技术丝杆传动装置的空回不易消除，丝杆螺母和丝杆不易脱开的问题，提供一种滚动丝杆传动装置。

为了实现上述目的，所述的方案如下：

提供一种滚动丝杆传动装置，包括外周面设有螺旋槽的丝杆，其特征是，还包括内圈、外圈和滚动体；内圈是回转体，外圈内圆周面是回转特征，内圈外圆周面与外圈内圆周面之间设有供滚动体滚动的环槽，内圈在外圈中转动；内圈套设在丝杆外周且倾斜放置，内圈中心线与丝杆中心线相交，内圈内孔的两侧有两个关于内圈中面对称的环形凸缘，这两个环形凸缘均落入丝杆的螺旋槽中，每个环形凸缘均与丝杆螺旋槽的两个侧面相接触；外圈与转轴固连，转轴支撑在旋转支撑部件中，旋转支撑部件中心线与内圈的中心线相交并垂直，旋转支撑部件中心线与丝杆的中心线相交并垂直；外圈上施加一个使得内圈压在丝杆的螺旋槽中的力矩；内圈内孔的内径大于丝杆的外径。

进一步地，所述的一种滚动丝杆传动装置，其特征是，滚动体是球体；内圈外圆周面与外圈内圆周面之间的环槽截面是圆形。

进一步地，所述的一种滚动丝杆传动装置，其特征是，滚动体与内圈和外圈之间是过盈配合。

进一步地，所述的一种滚动丝杆传动装置，其特征是，在外圈连接的转轴上套设一个圆柱扭转弹簧，圆柱扭转弹簧的一端与旋转支撑部件连接，另一端与外圈连接，圆柱扭转弹簧对外圈施加力矩，力矩的方向使得内圈压在丝杆的螺旋槽中。

进一步地，所述的一种滚动丝杆传动装置，其特征是，外圈固连两个转轴，这两个转轴位于外圈直径的两端，这两个转轴分别支撑在两个旋转支撑部件中，两个旋转支撑部件中心线重合。

本实用新型可以将旋转运动转换为直线运动，传动时无轴向空回，当需要脱开传动时环形凸缘可以与丝杆脱离。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是滚动丝杆传动装置示意图(旋转支撑部件被过其轴线的平面剖分)；

图2是滚动丝杆传动装置示意图(旋转支撑部件被过其轴线的平面剖分；沿过丝杆轴线的平面对内圈、外圈剖分)；

图3是滚动丝杆传动装置沿A向视图(沿过丝杆轴线的平面对内圈、外圈和旋转支撑部件剖分)；

图4是滚动丝杆与螺母脱开传动沿A向视图(沿过丝杆轴线的平面对内圈、外圈和旋转支撑部件剖分)。

图中标记为：

11、丝杆；12、旋转支撑部件；

21、内圈；211、环形凸缘；22、滚动体；23、外圈；24、旋转支撑部件。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

具体的，

如图1、图2和图3所示，丝杆11属于现有技术，是圆柱状，外周面设有螺旋槽，丝杆11两端支撑在旋转支撑部件12内，不能轴向窜动，丝杆11只能在动力组件的驱动下绕丝杆11的中心线旋转。

如图1和图2所示，内圈21是回转体，外圈23内圆周面是回转特征，内圈21外圆周面与外圈23内圆周面之间设有供滚动体22滚动的环槽，内圈21在外圈23中转动。作为优选，滚动体22是球体，内圈21外圆周面与外圈23内圆周面之间的环槽截面是圆形。作为优选，滚动体22与内圈21和外圈23之间是过盈配合，这样有利于提高传动精度。

如图1所示，内圈21套设在丝杆11外周且倾斜放置，内圈21中心线与丝杆11中心线相交，内圈21内孔的两侧有两个关于内圈21中面(即距离内圈21两端面相等的面)对称的环形凸缘211，如图3所示，这两个环形凸缘211均落入丝杆11的螺旋槽中，每个环形凸缘211均与丝杆11螺旋槽的两个侧面相接触。

如图1和图2所示，外圈23与转轴固连，转轴支撑在旋转支撑部件24中，转轴与旋转支撑部件24旋转连接，旋转的轴线即旋转支撑部件24的中心线，旋转支撑部件24中心线与内圈21的中心线相交并垂直，旋转支撑部件24中心线与丝杆11的中心线相交并垂直。

为了环形凸缘211在轴向运动时不会从螺旋槽中脱出，需要将内圈21内孔的环形凸缘211压在丝杆11的螺旋槽中，在外圈23上需要施加一个使得内圈21压在丝杆11的螺旋槽中的力矩，具体的，在外圈23连接的转轴上套设一个圆柱扭转弹簧，圆柱扭转弹簧的一端与旋转支撑部件24连接，另一端与外圈23连接，圆柱扭转弹簧对外圈23施加力矩，力矩的方向使得内圈21压在丝杆11的螺旋槽中(施加力矩的结构属于本领域普通技术人员显而易见的，本实用新型附图中未示出)。

为了增加外圈23与转轴固连的刚度和强度，外圈23固连两个转轴，这两个转轴位于外圈23直径的两端，这两个转轴分别支撑在两个旋转支撑部件24中，两个旋转支撑部件24中心线重合。形成两点支撑，结构更加稳固。

本实用新型的滚动丝杆传动装置，当丝杆11转动，丝杆11表面的螺旋槽在摩擦力的作用下带动内圈21相对外圈23旋转，丝杆11表面的螺旋槽侧壁与内圈21的环形凸缘211是纯滚动，内圈21沿丝杆11的轴向运动，从而带动与旋转支撑部件24固连的部件运动，实现了将旋转运动转换为直线运动。设想本实用新型出现了内圈21和外圈23固连在一起的故障，这时内圈21与丝杆11就相当于普通螺母与丝杆11配合，同样可以实现将旋转运动转换为直线运动。

又由于内圈21的环形凸缘211是与螺旋槽的两个侧面是接触的，螺旋槽的截面呈外部开口大内部开口小的形状(如图3所示)，内圈21的环形凸缘211会在压紧力的作用下，紧贴在螺旋槽的侧面，所以在传动时无轴向空回。

当丝杆螺母和丝杆需要脱开传动时，如图4所示，对外圈23施加使得内圈21的环形凸缘211脱离丝杆11的力矩，将外圈23转动，内圈21内孔的内径大于丝杆11的外径，则内圈21完全与丝杆11脱离。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种滚动丝杆传动装置，包括外周面设有螺旋槽的丝杆(11)，其特征是，还包括内圈(21)、外圈(23)和滚动体(22)；

内圈(21)是回转体，外圈(23)内圆周面是回转特征，内圈(21)外圆周面与外圈(23)内圆周面之间设有供滚动体(22)滚动的环槽，内圈(21)在外圈(23)中转动；

内圈(21)套设在丝杆(11)外周且倾斜放置，内圈(21)中心线与丝杆(11)中心线相交，内圈(21)内孔的两侧有两个关于内圈(21)中面对称的环形凸缘(211)，这两个环形凸缘(211)均落入丝杆(11)的螺旋槽中，每个环形凸缘(211)均与丝杆(11)螺旋槽的两个侧面相接触；

外圈(23)与转轴固连，转轴支撑在旋转支撑部件(24)中，旋转支撑部件(24)中心线与内圈(21)的中心线相交并垂直，旋转支撑部件(24)中心线与丝杆(11)的中心线相交并垂直；

外圈(23)上施加一个使得内圈(21)压在丝杆(11)的螺旋槽中的力矩；

内圈(21)内孔的内径大于丝杆(11)的外径。

2.根据权利要求1所述的一种滚动丝杆传动装置，其特征是，滚动体(22)是球体；

内圈(21)外圆周面与外圈(23)内圆周面之间的环槽截面是圆形。

3.根据权利要求1所述的一种滚动丝杆传动装置，其特征是，滚动体(22)与内圈(21)和外圈(23)之间是过盈配合。

4.根据权利要求1所述的一种滚动丝杆传动装置，其特征是，在外圈(23)连接的转轴上套设一个圆柱扭转弹簧，圆柱扭转弹簧的一端与旋转支撑部件(24)连接，另一端与外圈(23)连接，圆柱扭转弹簧对外圈(23)施加力矩，力矩的方向使得内圈(21)压在丝杆(11)的螺旋槽中。

5.根据权利要求1所述的一种滚动丝杆传动装置，其特征是，外圈(23)固连两个转轴，这两个转轴位于外圈(23)直径的两端，这两个转轴分别支撑在两个旋转支撑部件(24)中，两个旋转支撑部件(24)中心线重合。