CN207975208U - 一种滚柱丝杠 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滚柱丝杠，属于机械传动机构领域，包括丝杠、螺母、滚柱、滚动轴承和保持架；螺母与丝杠共轴设置；丝杠与滚柱通过螺纹轴向衔接，相互啮合使丝杠带动滚柱旋转及轴向直线运动；滚柱设在保持架上并周向排列布置在丝杠外，以均衡受力；保持架与滚动轴承套接，滚动轴承与螺母固定连接。本实用新型采用滚柱作为旋转体，通过滚柱与丝杠的线接触来传递载荷，支撑负载的接触点多，能够通过众多接触点迅速释放，从而有更高的抗冲能力和大幅度提高刚度。该滚柱丝杠还具备精度控制准确、运作速度快等特点。有效解决了现有传动元件中滚珠丝杠负载能力弱，受力程度低、易磨损寿命短等缺点。

Description

一种滚柱丝杠

【技术领域】

本实用新型涉及机械传动机构领域，具体涉及一种滚柱丝杠。

【背景技术】

滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。

但是滚珠丝杠的载荷传递元件为滚珠，其接触受力方式为点接触，支撑负载的接触点较少，受力程度低。滚珠丝杠机构中的滚珠为循环式，当运转速度快时滚珠相互间发生碰撞摩擦，导致运转流畅度降低和旋转速度减慢，同时还会影响滚珠丝杠的使用寿命。故面对更高要求的生产需求时，要用到性能更好的传动元件。

【实用新型内容】

为解决上述问题，本实用新型提供了一种负载能力强、运转速度快、精度高的滚柱丝杠。

本实用新型所采取的技术方案是：一种滚柱丝杠包括丝杠、螺母、滚柱、滚动轴承和保持架；所述螺母与所述丝杠共轴设置；所述丝杠与所述滚柱通过螺纹轴向衔接，所述丝杠设有外螺纹，所述滚柱设有与该外螺纹相配合的滚柱螺纹，该外螺纹与该滚柱螺纹相互啮合使所述丝杠可带动所述滚柱旋转及轴向直线运动；所述滚柱设在所述保持架上并周向排列布置在所述丝杠外，以均衡受力；所述保持架与所述滚动轴承套接，所述滚动轴承与所述螺母固定连接。

在上述的技术方案中，所述丝杠设有外螺纹，所述滚柱设有与该外螺纹相配合的滚柱螺纹；所述丝杠的外螺纹与所述滚柱的滚柱螺纹均是多头螺纹，所述丝杠的外螺纹与所述滚柱的滚柱螺纹的头数与螺距一致。

在上述的技术方案中，所述滚柱两端为圆柱端头，所述滚柱中部设有滚柱螺纹，所述圆柱端头的直径小于所述滚柱的直径。

在上述的技术方案中，所述圆柱端头设有紧固件和用于卡合所述紧固件的卡合槽，由所述紧固件将所述滚柱固定在所述保持架之间，防止所述滚柱在所述螺母内产生轴向位移。

在上述的技术方案中，所述保持架上周向设置有通孔，所述圆柱端头穿设在所述通孔中。

在上述的技术方案中，所述滚动轴承内设有密封圈，以防止外部灰尘碎屑等进入所述滚动轴承内。

在上述的技术方案中，所述滚动轴承的内圈中设有用于遮挡所述保持架的防尘圈，以防止外部灰尘碎屑等进入所述保持架内。

在上述的技术方案中，所述防尘圈的内径不小于所述丝杠的直径，避免所述防尘圈与所述丝杠产生摩擦。

在上述的技术方案中，所述螺母两端分别设有用于放置所述滚动轴承的凹槽。

在上述的技术方案中，所述螺母设有用于注入润滑油的注液口。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用滚柱来作为丝杠传动机构的旋转体，通过滚柱与丝杠的线接触来传递载荷，拥有众多接触点来支撑负载，能够通过众多接触点迅速释放，从而有更高的抗冲能力和大幅度提高刚度。

2、本实用新型采用多头螺纹丝杠和多头螺纹滚柱来进行传导位移，滚柱丝杠的导程比滚珠丝杠的要更小，有利于达到较高的导程精度，可以提高其精度控制，实现精密微进给。

3、本实用新型通过将滚柱与丝杠的啮合，当丝杠旋转时带动滚柱同步旋转并进行轴向直线移动，而滚柱穿设在滚动轴承内并使用紧固件将其固定在滚动轴承上，从而推动滚动轴承及与其固定的螺母进行直线运动，实现了将旋转运动转换成线性运动的功能。

4、本实用新型中在滚动轴承内设有密封圈，在保持架外设有用于遮挡杂物的防尘圈，并且在螺母上开设注液口以注入润滑油，能够有效地避免生产过程中产生的灰尘或碎屑进入到滚柱丝杠内，影响其运作性能，而且可以通过注液口注入润滑油对相互啮合的丝杠和滚柱进行润滑而降低其摩擦系数，提高运转速度、保证其精度并延长其使用寿命。

【附图说明】

图1为一种滚柱丝杠的轴向结构示意图；

图2为一种滚柱丝杠的径向结构示意图；

图3为螺母的结构示意图；

图4为螺母的侧视图；

图5为滚柱的结构示意图；

附图标记为：

1、丝杠；2、螺母；21、凹槽；22、注液口；3、滚柱；31、圆柱端头；32、卡合槽；4、滚动轴承；41、密封圈；42、防尘圈；5、保持架；51、通孔；6、紧固件。

【具体实施方式】

为了进一步说明本实用新型的上述目的、技术方案和效果，以下通过实施例结合附图及有关公知的技术知识来说明本实用新型：

如图1所示，一种滚柱丝杠，包括丝杠1、螺母2、滚柱3、滚动轴承4、保持架5和紧固件6。螺母2与丝杠1共轴设置，螺母2套设在丝杠1外，该丝杠1为圆柱体，该螺母2为中空圆柱状，螺母2的长度短于丝杠1的长度，以便螺母2在丝杠1上自由行进。丝杠1与滚柱3通过螺纹轴向衔接。丝杠1外表面设有外螺纹，该外螺纹为多头螺纹，其具体头数可以是3-8头，滚柱3表面设有与该外螺纹相配合的滚柱螺纹，该滚柱螺纹为多头螺纹，其具体头数可以是3-8头；丝杠1的外螺纹与滚柱3的滚柱螺纹的头数与螺距一致。外螺纹与滚柱螺纹相互啮合，当丝杠1转动时，经由外螺纹啮合带动滚柱螺纹，从而带动滚柱3旋转并进行轴向直线进给。

所述滚柱3穿设在保持架5上并周向排列布置在丝杠1外。如图1和图2所示，丝杠1外均匀排布有6根滚柱3，滚柱3两端分别穿设在一个保持架5上。所述滚柱3两端为圆柱端头31，滚柱3中部设有滚柱螺纹，圆柱端头31的直径小于滚柱3的直径。保持架5上周向设置有6个通孔51，分别一一对应着各个圆柱端头31，圆柱端头31穿设在通孔51中。当滚柱螺纹与外螺纹啮合接触时，圆柱端头31与丝杠1并无产生接触。而且保持架5的内径大于丝杠1的直径，圆柱端头31插入保持架5的通孔51后，保持架5和丝杠1共轴放置但未产生接触，并不会影响到丝杠1的转动。丝杠1旋转时，滚柱3除了产生自转外，还会围绕着丝杠1进行公转，通过圆柱端头31的带动，保持架5同时也会围绕丝杠1进行旋转。因为圆柱端头31的直径小于通孔51直径，所以滚柱3的旋转不会对保持架5的旋转产生影响、

所述滚柱3穿设在保持架5中，故圆柱端头31突出于保持架5外，滚柱3突出于保持架5的两端套设有紧固件6，而圆柱端头31设有用于卡合紧固件6的卡合槽32；该紧固件6可以是轴用弹性挡圈。该轴用弹性挡圈卡合在卡合槽32内并与保持架5相抵，有效地限制了滚柱3在两个保持架5内的轴向位移，避免了滚柱3在保持架5内发生轴向移动而影响到滚柱丝杠的整体运行或导致偏移。

所述滚动轴承4可以是滚珠轴承，也可以滚针轴承，如图1所示，本实施例中的滚动轴承4为滚珠轴承。保持架5套设在滚动轴承4的内圈之中，保持架5与内圈固定连接，其固定连接方式可以是过盈配合。滚动轴承4的外圈与螺母2固定连接，其连接方式可以是过盈配合。因为圆柱端头31的直径小于滚柱3的直径，滚柱3上的滚柱螺纹抵在保持架5上，当保持架5在滚柱3的带动下产生旋转及轴向移动时，螺母2只产生轴向移动，而不会随着丝杠1或者滚柱3进行旋转。滚动轴承4的外圈只受到了由滚柱3传导过来的轴向的力，而其旋转则经过滚珠消除，实现了滚柱丝杠将旋转运动转换成线性运动的功能。

所述滚动轴承4内设有密封圈41，滚动轴承4的外圈内表面设有一个沟槽，滚动轴承4的内圈外表面对应着外圈沟槽相应位置也设有一个沟槽，密封圈41通过两个沟槽卡合在滚动轴承4内，以起到密封作用，防止外部灰尘碎屑等进入滚动轴承4内。

滚动轴承4的内圈中设有用于遮挡保持架5的防尘圈42，以防止外部灰尘碎屑等进入保持架5内。滚动轴承4内圈内表面同样设有一个沟槽，防尘圈42卡合在滚动轴承4内圈内表面的沟槽内。防尘圈42的内径不小于丝杠1的直径，避免防尘圈42与丝杠1产生摩擦而影响整体运转速度，防尘圈42与丝杠1之间形成间隙很小但不接触的防尘面。

如图3和图4所示，所述螺母2两端分别设有用于放置滚动轴承4的凹槽21。凹槽21直径不大于滚动轴承4外圈外径，以产生过盈配合将滚动轴承4固定在螺母2中。螺母2设有注液口22。注液口22穿设在螺母22的外表面，注液口22呈阶梯型孔，其大孔位于外表面一侧，方便润滑油从螺母2外部注入到螺母2内。润滑油从阶梯型注液口22的大孔进入到螺母2内部，经由旋转的滚柱3带动而均匀涂布在滚柱3以及丝杠1的接触面，以产生润滑效果。同时润滑油也会进入到保持架5的通孔51中，对圆柱端头31进行润滑以降低其摩擦系数。因注液口22在螺母2内部一侧为小孔，根据润滑油的粘度作用下，润滑油不易从注液口22中流出，保证了螺母2内部的润滑程度。同时因为圆柱端头31与通孔51之间的间隙很小，润滑油也不会轻易流出。而且保持架5外还设有遮挡灰尘碎屑的防尘圈42，有效提高了整体的防尘密闭效果，保证了润滑油的高效利用。

以上的实施例只是在于说明而不是限制本实用新型，故凡依本实用新型专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种滚柱丝杠，其特征在于：包括丝杠(1)、螺母(2)、滚柱(3)、滚动轴承(4)和保持架(5)；所述螺母(2)与所述丝杠(1)共轴设置；所述丝杠(1)与所述滚柱(3)通过螺纹轴向衔接；所述滚柱(3)设在所述保持架(5)上；所述保持架(5)与所述滚动轴承(4)套接，所述滚动轴承(4)与所述螺母(2)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种滚柱丝杠，其特征在于：所述丝杠(1)设有外螺纹，所述滚柱(3)设有与该外螺纹相配合的滚柱螺纹；所述丝杠(1)的外螺纹与所述滚柱(3)的滚柱螺纹均是多头螺纹，所述丝杠(1)的外螺纹与所述滚柱(3)的滚柱螺纹的头数与螺距一致。

3.根据权利要求1所述的一种滚柱丝杠，其特征在于：所述滚柱(3)两端为圆柱端头(31)，所述滚柱(3)中部设有滚柱螺纹，所述圆柱端头(31)的直径小于所述滚柱(3)的直径。

4.根据权利要求3所述的一种滚柱丝杠，其特征在于：所述圆柱端头(31)设有紧固件(6)和用于卡合所述紧固件(6)的卡合槽(32)。

5.根据权利要求3或4所述的一种滚柱丝杠，其特征在于：所述保持架(5)上周向设置有通孔(51)，所述圆柱端头(31)穿设在所述通孔(51)中。

6.根据权利要求1所述的一种滚柱丝杠，其特征在于：所述滚动轴承(4)内设有密封圈(41)。

7.根据权利要求1或6所述的一种滚柱丝杠，其特征在于：所述滚动轴承(4)的内圈中设有用于遮挡所述保持架(5)的防尘圈(42)。

8.根据权利要求7所述的一种滚柱丝杠，其特征在于：所述防尘圈(42)的内径不小于所述丝杠(1)的直径。

9.根据权利要求1所述的一种滚柱丝杠，其特征在于：所述螺母(2)两端分别设有用于放置所述滚动轴承(4)的凹槽(21)。

10.根据权利要求1或9所述的一种滚柱丝杠，其特征在于：所述螺母(2)设有注液口(22)。