CN210344195U - 一种内循环重载滚珠丝杠副 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种内循环重载滚珠丝杠副，包括螺母体和丝杠轴；螺母体通过滚珠套合于所述丝杠轴上，螺母体上嵌入多个循环器；螺母体内设有螺母螺纹槽；丝杠轴外表面设有丝杠螺纹槽；螺母螺纹槽和丝杠螺纹槽组成能供滚珠运动的螺旋腔滚道；每个循环器与对应的螺旋腔滚道连通，组成独立的围绕丝杠轴的轴向中心螺旋的闭合回路。本实用新型实现螺母体在丝杠轴的长度方向上往复运动时，通过多个循环器和连通的螺旋腔滚道组成的闭合回路内的滚珠提高负载能力，并且，嵌入式循环器与螺母体结合为一体，滚珠的循环路径在螺母体内部进行，能够达到高速、低噪音化的效果，并且该紧凑型的设计，能够使螺母外径缩小尺寸，达到节省空间、外观紧凑的效果。

Description

一种内循环重载滚珠丝杠副

技术领域

本实用新型属于机械传动技术中功能部件滚珠丝杠副技术领域，尤其涉及一种内循环重载滚珠丝杠副。

背景技术

滚珠丝杠副是高端装备的核心功能部件，也是数控机床和机电一体化产品不可替代的关键配套件。典型的滚珠丝杠副由丝杠、螺母、钢球、循环器等零部件组成。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，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。

常规导程的滚珠丝杠副中，螺母的每一圈钢球都配独立的循环器，由于循环器数量多，钢球进入和离开循环器时频繁加载及卸载，易导致运行柔顺性差，螺母刚性降低，负载能力相对较弱，易产生噪音，长时间运作造成对整体使用寿命的影响。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种内循环重载滚珠丝杠副，包括螺母体和丝杠轴，所述螺母体通过滚珠套合于所述丝杠轴上，其特征在于：

所述螺母体设有多个嵌入式的长腰型循环器；

所述螺母体内设有螺母螺纹槽；所述丝杠轴外表面设有丝杠螺纹槽；所述螺母螺纹槽和所述丝杠螺纹槽组成能供所述滚珠运动的螺旋腔滚道；

每个所述长腰型循环器与对应的所述螺旋腔滚道连通，组成独立的围绕所述丝杠轴的轴向中心螺旋的闭合回路，以便于在所述丝杠轴转动时，所述螺母体在所述丝杠轴的长度方向上运动，其中所述滚珠随着所述丝杠轴的转动而在对应的闭合回路内循环运动。

优选地，在所述螺母体内的所述长腰型循环器的数量为2。

优选地，所述循环器对称设于所述螺母体外圆相对应的两侧。

优选地，在所述螺母体内的每个独立的所述闭合回路围绕所述丝杠轴的轴向中心螺旋的圈数至少为3圈。

优选地，所述丝杠轴的外周设有与所述螺母螺纹槽对应的两个并列螺旋的丝杠螺纹槽，以便于与对应的所述螺母螺纹槽组合形成相匹配的螺旋钢球滚道，并与对应的所述循环器连通，分别组成两个对应的以所述丝杠轴的轴向为中心螺旋的钢球运行闭合回路。

优选地，所述长腰型循环器内设有用于所述滚珠循环移动的U形通道。

优选地，所述螺母体的外圆的两侧对称设有用于嵌入所述长腰型循环器的圆角矩形凹槽，以便于所述长腰型循环器嵌入所述圆角矩形凹槽后，所述U形通道的两个通道口与对应的螺旋腔滚道连通，组成对应的闭合回路。

优选地，所述螺母体内的每个圆角矩形凹槽中，还设有与所述长腰型循环器的U形通道的两个通道口分别对应的的两个插接位；并且，所述插接位与所述螺旋腔滚道连通。

优选地，所述长腰型循环器包括两个可拆卸连接的对称设置的组装盖；每个所述组装盖均包括对称的盖本体，所述盖本体内设有一U形槽；且两个所述盖本体内的U形槽相适配，在两个所述组装盖组装合并后，两个所述U形槽对接组成所述U形通道。

本实用新型提供一种内循环重载滚珠丝杠副，通过在螺母体内设置多个长腰型循环器，并且每个长腰型循环器与对应的螺旋腔滚道连通，组成独立的围绕所述丝杠轴的轴向中心螺旋的多个闭合回路，在丝杠轴转动时，长腰型循环器内的滚珠在对应的闭合回路内循环运动，实现螺母体在丝杠轴的长度方向上往复运动时，通过多个长腰型循环器和连通的螺旋腔滚道组成的闭合回路内的滚珠提高负载能力，并且，嵌入的长腰型循环器与螺母体嵌合为一体，滚珠的循环路径在螺母体内部进行，能够达到高速、低噪音化的效果，并且该紧凑型的设计，能够使螺母外径缩小尺寸，达到节省空间、外观紧凑的效果。

附图说明

图1为本申请内循环重载滚珠丝杠副的侧方位结构示意图；

图2为本申请内循环重载滚珠丝杠副的斜向俯视结构示意图；

图3为本申请内循环重载滚珠丝杠副的剖面结构示意图；

图4为本申请螺母体的剖面结构示意图；

图5为本申请螺母体的结构示意图；

图6为本申请长腰型循环器的剖面结构示意图；

图7为本申请内循环重载滚珠丝杠副的爆炸示意图；

图8为本申请内循环重载滚珠丝杠副的长腰型循环器的爆炸示意图；

图9为本申请内循环重载滚珠丝杠副的螺旋腔滚道的示意图。

附图标记：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：

参考图1-2，一种内循环重载滚珠丝杠副，包括螺母体1和丝杠轴2，所述螺母体1通过滚珠套合于所述丝杠轴2上，其特征在于，

所述螺母体1设有多个嵌入式的长腰型循环器11；

所述螺母体1内设有螺母螺纹槽12；所述丝杠轴2外表面设有丝杠螺纹槽21；所述螺母螺纹槽12和所述丝杠螺纹槽21组成能供所述滚珠运动的螺旋腔滚道3；

每个所述长腰型循环器11与对应的所述螺旋腔滚道3连通，组成独立的围绕所述丝杠轴2的轴向中心螺旋的闭合回路，以便于在所述丝杠轴2转动时，所述螺母体1在所述丝杠轴2的长度方向上运动，其中所述滚珠随着所述丝杠轴2的转动而在对应的闭合回路内循环运动。

上述，螺母体1套设于丝杠轴2外，并且，螺母体1内设有螺母螺纹槽12，丝杠轴2外设有丝杠螺纹槽21，螺母螺纹槽12和丝杠螺纹槽21相配合，在装配后形成可供滚珠队列运动的螺旋腔滚道3。螺旋腔滚道3与嵌入式循环器相连通，每个循环器独立的与对应螺旋腔滚道3连通，组成独立的闭合回路。

上述，每个闭合回路内的滚珠只在该闭合回路内的螺旋腔滚道3和循环器内运动。

上述，循环器，为用于使滚珠于其内部实现循环的装置，嵌入至螺母体1内，在装配后与螺母体1成为一体。本实施例中提供的长腰型循环器11为分体组合装置。嵌入式长腰型循环器11与螺母体1结合为一体，丝杠轴2形成于螺母体1的滚珠的循环路径在螺母体1内部进行，能够达到高速、低噪音化的效果。同时，该紧凑型的设计，能够使螺母外径缩小尺寸，达到节省空间、外观紧凑的效果。

上述，本实施例中所提供的一种内循环重载滚珠丝杠副的螺母体1，采用金属注射成型工艺，即以金属粉末和粘接剂的混合物为原料，借助注射机在一定温度、速度和压力下将处于粘流态的混合物注入模具型腔，经冷却定型出模得到具有一定形状尺寸的预制坯，在经过脱除粘接剂和烧结得到具有一定机械物理性能的制品。

本实施例中所提供的一种内循环重载滚珠丝杠副所应用的长腰型循环器11，相比与常规循环器在烧结工艺上有着本质上的区别，本实施例中所应用的循环器，采用组合烧结工艺，即烧结时先将两个预制坯组合成完整的闭合循环回路再烧结定型，以提高长腰型循环器11内回路的精度及整体的刚性。

本实施例提供一种内循环重载滚珠丝杠副，通过在螺母体1内设置多个长腰型循环器11，并且每个长腰型循环器11与对应的螺旋腔滚道3连通，组成独立的围绕所述丝杠轴2的轴向中心螺旋的多个闭合回路，在丝杠轴2转动时，长腰型循环器11内的滚珠在对应的闭合回路内循环运动，实现螺母体1在丝杠轴2的长度方向上往复运动时，通过多个长腰型循环器11和连通的螺旋腔滚道3组成的闭合回路内的滚珠提高负载能力，并且，嵌入的长腰型循环器11与螺母体1嵌合为一体，滚珠的循环路径在螺母体1内部进行，能够达到高速、低噪音化的效果，并且该紧凑型的设计，能够使螺母外径缩小尺寸，达到节省空间、外观紧凑的效果。

实施例2：

参考图3-9，基于上述实施例1，本实施例提供一种内循环重载滚珠丝杠副。进一步的，在所述螺母体1内的所述长腰型循环器11的数量为2。

进一步的，所述循环器对称设于所述螺母体1外圆相对应的两侧。

上述，螺母体1其形状可以为圆形截面的筒状结构，其中间的空洞区域为丝杠轴2穿设的位置，长腰型循环器11的设置位置，为其外圆的两侧，可以为对称设置。

进一步的，在所述螺母体1内的每个独立的所述闭合回路围绕所述丝杠轴2的轴向中心螺旋的圈数至少为3圈。

上述，传统的滚珠丝杠副中，一般为单线螺纹，围绕丝杠轴2的轴向中心旋转的圈数一般为3圈，为达到一定的负载效果，需要具有一定的循环圈数，但是如果圈数过多，则会造成滚珠丝杠副的螺母体1的长度过长，从而在丝杠轴2的长度一定的情况下，螺母体1长度过长对于其在丝杠轴2的轴向运动的行程距离变短，导致对于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的运动造成巨大的影响。

为解决传统滚珠丝杠副的循环圈数与行程距离不能兼顾的问题，本实施例中，将循环器设置为2个，并且分别设置在螺母体1的外圆两侧，每个长腰型循环器11单独组成一独立的滚珠的循环回路，每个循环回路绕中心的丝杠轴2为至少3圈，则两个循环回路形成至少6圈的循环圈数，从而在螺母体1的轴向长度一定的基础上，使循环回路由现有的丝杠副中的一个变为两个独立的循环，且每个循环回路都具有一个独立的至少3圈的循环圈数，在保证螺母体1长度的基础上大大提高了负载能力，降低了扭矩，能实现快速传动或定位。

此外，为了便于理解，参考图9，为本实施例中，螺旋腔滚道3具象化的示意图，即把其中的滚道的循环方式具象化，由图中循环腔滚道的螺旋形式可见，在螺母体1中，每个长腰型循环器11对应连接循环腔滚道，组成一独立的供滚珠循环移动的循环回路，其中每个循环回路绕丝杠轴2的轴向螺旋的圈数，即循环圈数为3圈。

进一步的，所述丝杠轴2的外周设有与所述螺母螺纹槽12对应的两个并列螺旋的丝杠螺纹槽21，以便于与对应的所述螺母螺纹槽12组合形成相匹配的螺旋钢球滚道，并与对应的所述循环器连通，分别组成两个对应的以所述丝杠轴2的轴向为中心螺旋的钢球运行闭合回路。

上述，丝杠轴2上，设有两行并列的丝杠螺纹槽21，两个槽并列且形成螺旋，在装配后，与螺母螺纹槽12组合成对应的两个独立的螺旋腔滚道3，分别与对应的循环器连通。

进一步的，所述长腰型循环器11内设有用于所述滚珠循环移动的U形通道111。

上述，长腰型循环器11嵌入螺母体1循环器安置槽内，长腰型循环器11设置有U形通道111，从而在与对应的螺旋腔滚道3连通后，滚珠队列从U形通道111的一个通道口进入，并从另一个U形通道111的通道口滑出，从而实现滚珠在该闭合回路内的循环运动。

进一步的，所述螺母体1的外圆的两侧对称设有用于嵌入所述长腰型循环器11的圆角矩形凹槽13，以便于所述长腰型循环器11嵌入所述圆角矩形凹槽13后，所述U形通道111的两个通道口与对应的螺旋腔滚道3连通，组成对应的闭合回路。

上述，圆角矩形凹槽13与长腰型循环器11的外形相对应，从而使长腰型循环器11可方便的嵌入安装至该矩形凹槽内，并且也可以方便的进行拆卸。在安装后，U形通道111的两个通道口与螺旋腔滚道3连通，形成闭合回路。

进一步的，所述螺母体1内的每个圆角矩形凹槽13中，还设有与所述长腰型循环器11的U形通道111的两个通道口分别对应的的两个插接位131；并且，所述插接位131与所述螺旋腔滚道3连通。

上述，插接位131为用于与长腰型循环器11对接的孔洞，该孔洞设置于凹槽内，贯穿内外，在循环器嵌入该凹槽内时，循环器的U形通道111的两个通道口对应安装于插接位131上，从而使循环器和内部的螺旋腔滚道3连通。通过设置插接位131，从而在可拆卸连接的长腰型循环器11进行拆装时，提高安装的指向性，避免安装错误，提高一次安装到位的成功率和准确性。

进一步的，所述长腰型循环器11包括两个可拆卸连接的对称设置的组装盖112；每个所述组装盖112均包括对称的盖本体，所述盖本体内设有一U形槽111A；且两个所述盖本体内的U形槽111A相适配；

在两个所述组装盖112组装合并后，两个所述U形槽111A能对接组成所述U形通道111。

上述，循环器在使用过程中，可能由于长时间使用造成滚珠磨损、丢失、掉落或其他问题，需要拆卸进行维修，现有的循环器在拆卸维修上存在多种不便，既不是可拆卸连接，本身也无法分解开，导致循环器出现问题，则整套丝杠副需要更换。

本实施例中，同一种长腰形循环器，包括两个组装盖112，两个组装盖112呈镜面对称设置，并且两个组装盖112可互相适配连接。

在两个组装盖112内分别设有一U形槽111A，两个U形槽111A也为对称设置，在两个组装盖112对接后，内部的U形槽111A合并，组成U形通道111。本实施例中提供的长腰形循环器，不光与螺母之间为可拆卸连接，并且本身也为可拆卸；在需要进行拆卸时，由中间分开一分为二，得到两个对称的组装盖112，可进行对于内部滚珠的维修更换等等维护工作，为对于丝杠副整体的维护工作提供了方便。

此外，组装盖112，在区别于U形槽111A，且与对称的组装盖112对接方向的端面，设有卡接装置；

该卡接装置可以包括一对接凹槽113，以及一对接凸起插接件114；其中，对接凸起插接件114的大小与对接凹槽113的腔体内的空间大小相适配；并且，在每个组装盖112中，分别设有一用于对接的对接凹槽113和接凸起插接件，并且与对面的可对接的组装盖112中的凸起插接件和对接凹槽113位置和对接目标相匹配。

即为A组装盖112中，上端设有凸起插接件，下端设有对接凹槽113；而B组装盖112中，与A组装盖112相对应的，上端为对接凹槽113，线段为凸起插接件。通过两个组装盖112中分别设置可对应适配插接的对接凹槽113和凸起插接件，从而避免了插接位131置错误导致的循环器损坏或维修不便安装不便的问题。另一方面，两个组装盖112通过对称设置的凸起插接件和对接凹槽113的对接，进一步使两个组装盖112之间的连接更加紧密，提高了组装盖112组装成循环器后的稳定性，避免了可拆装循环器连接密闭不严、不紧造成的循环器在使用过程中的故障问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (9)

1.一种内循环重载滚珠丝杠副，包括螺母体和丝杠轴，所述螺母体通过滚珠套合于所述丝杠轴上，其特征在于，

所述螺母体设有多个嵌入式的长腰型循环器；

所述螺母体内设有螺母螺纹槽；所述丝杠轴外表面设有丝杠螺纹槽；所述螺母螺纹槽和所述丝杠螺纹槽组成能供所述滚珠运动的螺旋腔滚道；

每个所述长腰型循环器与对应的所述螺旋腔滚道连通，组成独立的围绕所述丝杠轴的轴向中心螺旋的闭合回路，以便于在所述丝杠轴转动时，所述螺母体在所述丝杠轴的长度方向上运动，其中所述滚珠随着所述丝杠轴的转动而在对应的闭合回路内循环运动。

2.如权利要求1所述内循环重载滚珠丝杠副，其特征在于，在所述螺母体内的所述长腰型循环器的数量为2。

3.如权利要求2所述内循环重载滚珠丝杠副，其特征在于，所述循环器对称设于所述螺母体外圆相对应的两侧。

4.如权利要求3所述内循环重载滚珠丝杠副，其特征在于，在所述螺母体内的每个独立的所述闭合回路围绕所述丝杠轴的轴向中心螺旋的圈数至少为3圈。

5.如权利要求4所述内循环重载滚珠丝杠副，其特征在于，

所述丝杠轴的外周设有与所述螺母螺纹槽对应的两个并列螺旋的丝杠螺纹槽，以便于与对应的所述螺母螺纹槽组合形成相匹配的螺旋钢球滚道，并与对应的所述循环器连通，分别组成两个对应的以所述丝杠轴的轴向为中心螺旋的钢球运行闭合回路。

6.如权利要求5所述内循环重载滚珠丝杠副，其特征在于，所述长腰型循环器内设有用于所述滚珠循环移动的U形通道。

7.如权利要求6所述内循环重载滚珠丝杠副，其特征在于，

所述螺母体的外圆的两侧对称设有用于嵌入所述长腰型循环器的圆角矩形凹槽，以便于所述长腰型循环器嵌入所述圆角矩形凹槽后，所述U形通道的两个通道口与对应的螺旋腔滚道连通，组成对应的闭合回路。

8.如权利要求7所述内循环重载滚珠丝杠副，其特征在于，所述螺母体内的每个圆角矩形凹槽中，还设有与所述长腰型循环器的U形通道的两个通道口分别对应的两个插接位；并且，所述插接位与所述螺旋腔滚道连通。

9.如权利要求8所述内循环重载滚珠丝杠副，其特征在于，所述长腰型循环器包括两个可拆卸连接的对称设置的组装盖；每个所述组装盖均包括对称的盖本体，所述盖本体内设有一U形槽；且两个所述盖本体内的U形槽相适配；

在两个所述组装盖组装合并后，两个所述U形槽能对接组成所述U形通道。

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