CN213064524U - 一种具有辅助承载功能的滚珠丝杠副 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有辅助承载功能的滚珠丝杠副，包括传统滚珠丝杠副螺栓、螺母、辅助螺母、支撑座A、键A、键B、支撑座B；所述传统滚珠丝杠副包括滚珠、滚珠螺母及滚珠丝杠，滚珠丝杠的凹螺纹与滚珠螺母的凹螺纹滚道内通过安装滚珠啮合连接，滚珠丝杠的凹螺纹滚道与辅助螺母的凸螺纹滚道直接啮合连接；辅助螺母与滚珠螺母的相对轴向位置通过安装支撑座A与支撑座B进行确定；辅助螺母与滚珠螺母的相对旋向位置通过在支撑座A与辅助螺母之间安装键A、以及在支撑座B与辅助螺母之间安装键B进行确定。该滚珠丝杠副实现了承载功能的余度设计，将大大提高作动器的安全可靠性，并进一步提高飞机飞行的安全性。

Description

一种具有辅助承载功能的滚珠丝杠副

技术领域

本实用新型属于机械传动设计领域，具体涉及一种滚珠丝杠副。

背景技术

滚珠丝杠副是一种新型的螺旋传动元件，具有高精度、高效率和运行平稳等特点。传统的滚珠丝杠副主要应用于数控机床、动力传输和自动化设备等产业，随着应用范围的扩大，滚珠丝杠副不断地被应用于航空航天产品。通过搜集相关资料发现，大型飞机水平安定面作动器的螺旋传动机构绝大部分采用滚珠丝杠副的传动形式，其对滚珠丝杠副的长寿命、高可靠性设计提出了更高的要求。滚珠丝杠副的可靠性设计将对作动器的功能性能、甚至对飞机的安全可靠性起到关键的作用。

实用新型内容

实用新型目的

为实现滚珠丝杠副的高可靠性，本实用新型设计一种具有辅助承载功能的滚珠丝杠副。

实用新型技术解决方案

一种具有辅助承载功能的滚珠丝杠副，包括传统滚珠丝杠副螺栓、螺母、辅助螺母、支撑座A、键A、键B、支撑座B；所述传统滚珠丝杠副包括滚珠、滚珠螺母及滚珠丝杠，滚珠丝杠的凹螺纹与滚珠螺母的凹螺纹滚道内通过安装滚珠啮合连接，滚珠丝杠的凹螺纹滚道与辅助螺母的凸螺纹滚道直接啮合连接；辅助螺母与滚珠螺母的相对轴向位置通过安装支撑座A与支撑座B进行确定；辅助螺母与滚珠螺母的相对旋向位置通过在支撑座A与辅助螺母之间安装键A、以及在支撑座B与辅助螺母之间安装键B进行确定。

优选的，支撑座A、支撑座B均带有与滚珠丝杠同轴的半圆形内孔，对称安装在滚珠丝杠轴线的两侧，并通过螺栓、螺母连接固定在一起。

优选的，在垂直于滚珠螺母中心轴线的方向上，对称设置耳轴A与耳轴B。

优选的，在支撑座A、支撑座B外圆周面的位置，分别沿平行于滚珠丝杠轴线方向延伸出2个耳片，与支撑座A、支撑座B同侧的耳轴分别穿过支撑座A、支撑座B耳片上的孔。

优选的，辅助螺母为回转体型零件，辅助螺母一端与滚珠螺母一端配合在辅助螺母远离滚珠螺母一端的外圆周面设置有一个环形槽。

优选的，支撑座A、支撑座B的半圆内孔上均设置有与滚珠丝杠同轴的半环形凸台，半环形凸台与环形槽配合。

优选的，在环形槽对应支撑座A、支撑座B半环形凸台中部位置处分别开设垂直于环形槽、并且长度大于环形槽宽度的键槽；两键槽对称于辅助螺母的中心轴线。

优选的，支撑座A、支撑座B上的半环形凸台的中间位置均设置有方槽，方槽与键槽对齐，并通过键连接。

优选的，滚珠螺母、辅助螺母的螺纹滚道处于同一理论螺旋线。

本实用新型的优点：该滚珠丝杠副应用于大形飞机的水平安定面作动器，实现了承载功能的余度设计，将大大提高作动器的安全可靠性，并进一步提高飞机飞行的安全性。

附图说明

图1是本实用新型的一种具有辅助承载功能的滚珠丝杠副的结构示意图。

图2为图1中A-A剖视图。

图3为图2中的C向视图。

图4为图2中的B-B剖视图。

其中，1-传统滚珠丝杠副、2-螺栓、3-螺母、4-辅助螺母、5-支撑座A、6-键A、7-键B、8-支撑座B、9-滚珠、10-滚珠螺母、11-滚珠丝杠。

具体实施方式

本实用新型是通过如下技术方案予以实现的。

一种具有辅助承载功能的滚珠丝杠副，包括传统滚珠丝杠副1、螺栓2、螺母3、辅助螺母4、支撑座A5、键A6、键B7、支撑座B8。

参见图1，所述滚珠丝杠11的凹螺纹与滚珠螺母10的凹螺纹滚道内通过安装滚珠9啮合连接，此即为传统滚珠丝杠副，可实现正常传动与承载，将其定义为“主承力通道”。其中滚珠丝杠11为输入端，在垂直于滚珠螺母10中心轴线的方向上，对称设置两个耳轴10-1与耳轴10-2作为输出端接口。

参见图1，滚珠丝杠1的凹螺纹滚道与辅助螺母11的凸螺纹滚道直接啮合连接，实现滚珠丝杠副的辅助承载功能，将其定义为“辅助承力通道”。但需要进一步满足以下的连接关系：

1)支撑座A5、支撑座B8均为内孔为半圆形的空心结构零件，以滚珠丝杠11轴线为对称轴对称安装在滚珠丝杠11两侧，并通过螺栓2、螺母3连接固定在一起。在平行于支撑座A5中心轴线、靠近外圆侧的位置，沿轴向伸出2个耳片5-1，耳片5-1上的内孔安装到耳轴10-1上；在平行于支撑座B8中心轴线、靠近外圆侧的位置，沿轴向伸出2个耳片8-1，耳片8-1上的内孔安装到耳轴10-2上。辅助螺母4为圆柱形零件，在其远离滚珠螺母10端的外圆面设置有一个环形槽4-1。支撑座A5的半圆内孔处设置有一个半环形凸台5-2，半环形凸台5-2安装到环形槽4-1内；支撑座B8的半圆内孔处设置有一个半环形凸台8-2，半环形凸台8-2安装到环形槽4-1内。通过以上连接方式，即可确定辅助螺母4与滚珠螺母10的相对轴向位置，则辅助承力通道的输出端仍然传递到滚两个耳轴10-1与耳轴10-2，与主承力通道接口保持一致。

2)在环形槽4-1处设置了垂直于环形槽4-1、并且长度大于环形槽4-1宽度的键槽4-2及键槽4-3。键槽4-2及键槽4-3对称于辅助螺母4的中心轴线。半环形凸台5-2的半圆中间位置设置有方槽5-3，方槽5-3与键槽4-2对齐，并通过键A6连接；半环形凸台8-2的半圆中间位置设置有方槽8-3，方槽8-3与键槽4-3对齐，并通过键B7连接。通过以上连接方式，即可确定辅助螺母4与滚珠螺母10的相对旋向位置。

3)在满足以上装配关系的情况下，为实现同步运转，滚珠螺母10的凹螺纹与辅助螺母4的凸螺纹滚道应处于同一理论螺旋线，并使滚珠丝杠11的凹螺纹与辅助螺母4的凸螺纹保持一定的初始间隙，确保正常情况下凹螺纹与凸螺纹不接触。

关于滚珠丝杠副的辅助承载功能，进一步说明如下：

1)正常情况下，滚珠丝杠11的凹螺纹与辅助螺母4的凸螺纹不接触，则只有滚珠丝杠副的主承力通道进行传动与承载，不影响正常性能与传动效率。

2)当发生过载，造成主承力通道变形过大、或者主承力通道发生结构破坏时，使得滚珠丝杠11与滚珠螺母10相对轴向位移过大，进一步消除滚珠丝杠11凹螺纹与辅助螺母4凸螺纹的初始间隙，则辅助承力通道参与承载，确保滚珠丝杠副承载的安全性。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此来限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神本质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖本实用新型的保护范围内。本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (9)

1.一种具有辅助承载功能的滚珠丝杠副，其特征在于，包括传统滚珠丝杠副(1)、螺栓(2)、螺母(3)、辅助螺母(4)、支撑座A(5)、键A(6)、键B(7)、支撑座B(8)；所述传统滚珠丝杠副(1)包括滚珠(9)、滚珠螺母(10)及滚珠丝杠(11)，滚珠丝杠(11)的凹螺纹与滚珠螺母(10)的凹螺纹滚道内通过安装滚珠(9)啮合连接，滚珠丝杠(11)的凹螺纹滚道与辅助螺母(4)的凸螺纹滚道直接啮合连接；辅助螺母(4)与滚珠螺母(10)的相对轴向位置通过安装支撑座A(5)与支撑座B(8)进行确定；辅助螺母(4)与滚珠螺母(10)的相对旋向位置通过在支撑座A(5)与辅助螺母(4)之间安装键A(6)、以及在支撑座B(8)与辅助螺母(4)之间安装键B(7)进行确定。

2.根据权利要求1所述的一种具有辅助承载功能的滚珠丝杠副，其特征在于，支撑座A(5)、支撑座B(8)均带有与滚珠丝杠(11)同轴的半圆形内孔，对称安装在滚珠丝杠(11)轴线的两侧，并通过螺栓(2)、螺母(3)连接固定在一起。

3.根据权利要求1所述的一种具有辅助承载功能的滚珠丝杠副，其特征在于，在垂直于滚珠螺母(10)中心轴线的方向上，对称设置耳轴A(10-1)与耳轴B(10-2)。

4.根据权利要求2所述的一种具有辅助承载功能的滚珠丝杠副，其特征在于：在支撑座A(5)、支撑座B(8)外圆周面的位置，分别沿平行于滚珠丝杠(11)轴线方向延伸出2个耳片，与支撑座A(5)、支撑座B(8)同侧的耳轴分别穿过支撑座A(5)、支撑座B(8)耳片上的孔。

5.根据权利要求1所述的一种具有辅助承载功能的滚珠丝杠副，其特征在于：辅助螺母(4)为回转体型零件，辅助螺母(4)一端与滚珠螺母(10)一端配合；在辅助螺母(4)远离滚珠螺母(10)一端的外圆周面设置有一个环形槽(4-1)。

6.根据权利要求5所述的一种具有辅助承载功能的滚珠丝杠副，其特征在于：支撑座A(5)、支撑座B(8)的半圆内孔上均设置有与滚珠丝杠(11)同轴的半环形凸台(5-2)，半环形凸台(5-2)与环形槽(4-1)配合。

7.根据权利要求6所述的一种具有辅助承载功能的滚珠丝杠副，其特征在于：在环形槽(4-1)对应支撑座A(5)、支撑座B(8)半环形凸台中部位置处分别开设垂直于环形槽(4-1)、并且长度大于环形槽(4-1)宽度的键槽；两键槽对称于辅助螺母(4)的中心轴线。

8.根据权利要求7所述的一种具有辅助承载功能的滚珠丝杠副，其特征在于：支撑座A(5)、支撑座B(8)上的半环形凸台的中间位置均设置有方槽，方槽与键槽对齐，并通过键连接。

9.根据权利要求1～8任一所述的一种具有辅助承载功能的滚珠丝杠副，其特征在于：滚珠螺母(10)、辅助螺母(4)的螺纹滚道处于同一理论螺旋线。

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