CN213145264U - 一种长行程滚珠丝杠机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种长行程滚珠丝杠机构，整体固定设置于机械加工设备上的传送工位内，包括用于实现水平传动的丝杠组件、用于带动丝杠组件运动的驱动组件以及用于完成对丝杠组件固定支撑的支撑组件；丝杠组件包括一根滚珠丝杠以及一个丝杠螺母座，支撑组件包括丝杠支撑部及辅助支撑部，滚珠丝杠通过丝杠支撑部及辅助支撑部二者的共同支撑、固定设置于机械加工设备传送工位内的连接端面上。本实用新型在保留了以往滚珠丝杠所具有的定位精度高、摩擦力小、刚性高等优点的同时，通过追加辅助支撑结构的方式，有效地提升了滚珠丝杠的负载能力，避免了丝杠使用过程的下垂变形，有效地拓展了滚珠丝杠的应用场景。

Description

一种长行程滚珠丝杠机构

技术领域

本实用新型为一种滚珠丝杠机构，具体涉及一种具有高负载能力的长行程滚珠丝杠机构，属于机械加工设备技术领域。

背景技术

滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最为常见的一种传动元件，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，同时兼具高精度、运动行程可逆和高效率等特点。由于滚珠丝杠在使用时具有很小的摩擦阻力，因此该元件被广泛应用于各种工业设备和精密仪器中。

近年来，随着全球范围内工业化进程的加速，各类工业设备的功能和结构也变得日益复杂，为了满足实际的生产需要，对各类工业设备中所应用到的滚珠丝杠也提出了更高的要求。

目前市面上常见的滚珠丝杠，特别对于一些端盖式的滚珠丝杠而言，其水平传动时的跨距及其上丝杠螺母座的负载都存在着比较明显的设计上限。这是因为在现有的技术条件下，滚珠丝杠的整体设置一般都通过对丝杠两端进行固定的方式完成，而在这样的结构设置下，一旦丝杠的水平传动跨距被设计的过大或其上丝杠螺母座的负载过重，都会使得丝杠因自重或受力不均而导致下垂变形，进而导致应用该滚珠丝杠的设备的使用异常及损坏。

也正因如此，如何对滚珠丝杠的整体结构进行改进，提出一种全新结构的、适用于企业日常使用的滚珠丝杠结构，突破现有技术中丝杠水平传动时的跨距及丝杠螺母座的负载上限，也就成为了诸多业内人士所期待解决的问题。

发明内容

鉴于现有技术存在上述缺陷，本实用新型的目的是提出一种具有高负载能力的长行程滚珠丝杠机构，具体如下。

一种长行程滚珠丝杠机构，整体固定设置于机械加工设备上的传送工位内，包括用于实现水平传动的丝杠组件、用于带动所述丝杠组件运动的驱动组件以及用于完成对所述丝杠组件固定支撑的支撑组件；

所述丝杠组件包括一根滚珠丝杠以及一个可活动地设置于所述滚珠丝杠上的丝杠螺母座，所述支撑组件包括固定套接设置于所述滚珠丝杠上两侧端部位置的丝杠支撑部以及套接设置于所述滚珠丝杠上中段位置的辅助支撑部，所述滚珠丝杠通过所述丝杠支撑部及所述辅助支撑部二者的共同支撑、固定设置于机械加工设备传送工位内的连接端面上。

优选地，所述滚珠丝杠沿水平方向设置，所述丝杠螺母座与外部负载机构固定连接，通过所述滚珠丝杠的转动，所述丝杠螺母座带动所述外部负载机构整体沿所述滚珠丝杠的设置方向往复移动。

优选地，所述驱动组件包括一部滑台伺服电机以及一个联轴器，所述滑台伺服电机及所述联轴器二者整体借助一个电机座固定设置于机械加工设备传送工位内的连接端面上，所述电机座的端面与所述联轴器的外周侧固定连接；

所述联轴器的一端通过锁紧螺母与所述滑台伺服电机的驱动轴传动连接、所述联轴器的另一端与所述滚珠丝杠的一端传动连接，所述滑台伺服电机及所述联轴器二者的中心轴线共轴且二者的中心轴线与所述滚珠丝杠的中心轴线共轴。

优选地，所述滚珠丝杠与所述联轴器相连接的一端固定套接设置有一圈内层隔套，所述滚珠丝杠远离所述联轴器的一端固定套接设置有一圈外层隔套，所述滚珠丝杠上、所述内层隔套与所述外层隔套之间的位置固定套接设置有多圈中间隔套；所述滚珠丝杠远离所述联轴器的一端还通过所述锁紧螺母固定套接设置有一压盖。

优选地，所述丝杠支撑部为筒状结构，所述丝杠支撑部整体套接设置于所述滚珠丝杠的两侧端部位置，所述丝杠支撑部的两侧端部与外部连接结构固定连接；所述滚珠丝杠的两侧端部位置的外周侧分别套接设置有多个用于提升所述滚珠丝杠运行时精度及稳定性的轴承件，所述轴承件嵌设固定于所述丝杠支撑部的内周侧，所述丝杠支撑部内周侧与所述滚珠丝杠外周侧之间的间隙由所述轴承件填充。

优选地，所述轴承件为角接触轴承，所述滚珠丝杠的两侧端部位置的外周侧分别套接有四个所述角接触轴承，同侧的四个所述角接触轴承之间并排贴合设置。

优选地，所述辅助支撑部包括多个固定设置于机械加工设备传送工位内连接端面上的滚珠丝杠支撑座，所述滚珠丝杠支撑座靠近所述滚珠丝杠一侧的端面上还固定连接有支撑垫片；

所述辅助支撑部还包括多个套接设置于所述滚珠丝杠上中段位置的辅助支撑套，所述辅助支撑套上连接位置的内径大于所述滚珠丝杠的外径、所述辅助支撑套与所述滚珠丝杠二者间隙配合。

优选地，所述滚珠丝杠支撑座的数量不少于所述辅助支撑套的数量，每个所述辅助支撑套均与一个所述滚珠丝杠支撑座相配合、所述辅助支撑套的外周侧与所述滚珠丝杠支撑座上所述支撑垫片的端面相触接。

优选地，所述滚珠丝杠上以及所述丝杠支撑部与所述辅助支撑部二者与机械加工设备传送工位内连接端面的接触位置设置有用于实现缓冲效果的缓冲块。

优选地，所述滚珠丝杠上还套设有一个轴承座，所述轴承座固定设置于机械加工设备传送工位内连接端面上并与所述滚珠丝杠二者间隙配合。

与现有技术相比，本实用新型的优点主要体现在以下几个方面：

本实用新型所提出的一种长行程滚珠丝杠机构，在保留了以往滚珠丝杠所具有的定位精度高、摩擦力小、刚性高等优点的同时，通过追加辅助支撑结构的方式，有效地提升了滚珠丝杠的负载能力，避免了丝杠使用过程中因水平传动时跨距过大、丝杠螺母座负载过重而导致的下垂变形，从而有效地拓展了滚珠丝杠的应用场景，使得其能够被应用于需要长距离传动的场合，丰富了加工企业的生产选择。

同时，本实用新型的硬件结构明晰，其中所使用的各部分元件均为市面上常见且易得的现有产品。方案应用时加工企业可以根据自身实际的生产需要，通过采购、组装元件或改装现有设备的方式获得本实用新型的完整技术方案，方案实现成本及机构组装难度较低，最大限度上地降低了加工企业的设备生产、应用及后续的维护成本。

此外，本实用新型的机构可应用于各类工业加工设备中，应用范围广阔、使用性能优异，机构整体的适配性和普适性强，具有很高的使用及推广价值。

以下便结合实施例附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1为本实用新型的俯视结构示意图；

图2为沿图1中A-A’方向的剖面结构示意图；

其中：1、滚珠丝杠；2、丝杠螺母座；3、滑台伺服电机；4、联轴器；5、电机座；6、锁紧螺母；7、内层隔套；8、外层隔套；9、中间隔套；10、压盖；11、角接触轴承；12、滚珠丝杠支撑座；13、支撑垫片；14、辅助支撑套；15、缓冲；16、轴承座。

具体实施方式

本实用新型揭示了一种具有高负载能力的长行程滚珠丝杠机构，具体方案如下。

如图1~图2所示，一种长行程滚珠丝杠机构，整体固定设置于机械加工设备上的传送工位内，包括用于实现水平传动的丝杠组件、用于带动所述丝杠组件运动的驱动组件以及用于完成对所述丝杠组件固定支撑的支撑组件。

具体而言，所述丝杠组件包括一根滚珠丝杠1以及一个可活动地设置于所述滚珠丝杠1上的丝杠螺母座2，所述支撑组件包括固定套接设置于所述滚珠丝杠1上两侧端部位置的丝杠支撑部以及套接设置于所述滚珠丝杠1上中段位置的辅助支撑部，所述滚珠丝杠1通过所述丝杠支撑部及所述辅助支撑部二者的共同支撑、固定设置于机械加工设备传送工位内的连接端面上。

所述滚珠丝杠1沿水平方向设置，具体的设置方向根据外部设备的使用需求而定，该水平方向可以被定义为平行于水平面的任意平面内的X轴方向或Y轴方向。

所述丝杠螺母座2与外部负载机构固定连接，通过所述滚珠丝杠1的转动，所述丝杠螺母座2带动所述外部负载机构整体沿所述滚珠丝杠1的设置方向往复移动。

所述驱动组件包括一部滑台伺服电机3以及一个联轴器4，所述滑台伺服电机3及所述联轴器4二者整体借助一个电机座5固定设置于机械加工设备传送工位内的连接端面上，所述电机座5的端面与所述联轴器4的外周侧固定连接。

所述联轴器4的一端通过锁紧螺母6与所述滑台伺服电机3的驱动轴传动连接、所述联轴器4的另一端与所述滚珠丝杠1的一端传动连接，所述滑台伺服电机3及所述联轴器4二者的中心轴线共轴且二者的中心轴线与所述滚珠丝杠1的中心轴线共轴。

所述滚珠丝杠1与所述联轴器4相连接的一端固定套接设置有一圈内层隔套7，所述滚珠丝杠1远离所述联轴器4的一端固定套接设置有一圈外层隔套8，所述滚珠丝杠1上、所述内层隔套7与所述外层隔套8之间的位置固定套接设置有多圈中间隔套9。所述滚珠丝杠1远离所述联轴器4的一端还通过所述锁紧螺母6固定套接设置有一压盖10。

所述丝杠支撑部为筒状结构，所述丝杠支撑部整体套接设置于所述滚珠丝杠1的两侧端部位置，所述丝杠支撑部的两侧端部与外部连接结构固定连接。

所述滚珠丝杠1的两侧端部位置的外周侧分别套接设置有多个用于提升所述滚珠丝杠1运行时精度及稳定性的轴承件，所述轴承件嵌设固定于所述丝杠支撑部的内周侧，所述丝杠支撑部内周侧与所述滚珠丝杠1外周侧之间的间隙由所述轴承件填充。

在本实施例中，所述轴承件为角接触轴承11，所述滚珠丝杠1的两侧端部位置的外周侧分别套接有四个所述角接触轴承11，同侧的四个所述角接触轴承11之间并排贴合设置。

所述辅助支撑部包括多个固定设置于机械加工设备传送工位内连接端面上的滚珠丝杠支撑座12，所述滚珠丝杠支撑座12靠近所述滚珠丝杠1一侧的端面上还固定连接有支撑垫片13。

所述辅助支撑部还包括多个套接设置于所述滚珠丝杠1上中段位置的辅助支撑套14，所述辅助支撑套14上连接位置的内径大于所述滚珠丝杠1的外径、所述辅助支撑套14与所述滚珠丝杠1二者间隙配合。

在本实施例中，所述滚珠丝杠支撑座12的数量不少于所述辅助支撑套14的数量，每个所述辅助支撑套14均与一个所述滚珠丝杠支撑座12相配合、所述辅助支撑套14的外周侧与所述滚珠丝杠支撑座12上所述支撑垫片13的端面相触接。

为了进一步提升本实用新型的长行程滚珠丝杠机构的使用效果，加强对所述滚珠丝杠1的支撑，所述滚珠丝杠1上以及所述丝杠支撑部与所述辅助支撑部二者与机械加工设备传送工位内连接端面的接触位置设置有用于实现缓冲效果的缓冲块15。

除上述结构外，所述滚珠丝杠1上还套设有一个轴承座16，所述轴承座16固定设置于机械加工设备传送工位内连接端面上并与所述滚珠丝杠1二者间隙配合。

综上所述，本实用新型所提出的一种长行程滚珠丝杠机构，在保留了以往滚珠丝杠所具有的定位精度高、摩擦力小、刚性高等优点的同时，通过追加辅助支撑结构的方式，有效地提升了滚珠丝杠的负载能力，避免了丝杠使用过程中因水平传动时跨距过大、丝杠螺母座负载过重而导致的下垂变形，从而有效地拓展了滚珠丝杠的应用场景，使得其能够被应用于需要长距离传动的场合，丰富了加工企业的生产选择。

同时，本实用新型的硬件结构明晰，其中所使用的各部分元件均为市面上常见且易得的现有产品。方案应用时加工企业可以根据自身实际的生产需要，通过采购、组装元件或改装现有设备的方式获得本实用新型的完整技术方案，方案实现成本及机构组装难度较低，最大限度上地降低了加工企业的设备生产、应用及后续的维护成本。

此外，本实用新型的机构可应用于各类工业加工设备中，应用范围广阔、使用性能优异，机构整体的适配性和普适性强，具有很高的使用及推广价值。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

最后，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种长行程滚珠丝杠机构，整体固定设置于机械加工设备上的传送工位内，其特征在于：包括用于实现水平传动的丝杠组件、用于带动所述丝杠组件运动的驱动组件以及用于完成对所述丝杠组件固定支撑的支撑组件；

所述丝杠组件包括一根滚珠丝杠（1）以及一个可活动地设置于所述滚珠丝杠（1）上的丝杠螺母座（2），所述支撑组件包括固定套接设置于所述滚珠丝杠（1）上两侧端部位置的丝杠支撑部以及套接设置于所述滚珠丝杠（1）上中段位置的辅助支撑部，所述滚珠丝杠（1）通过所述丝杠支撑部及所述辅助支撑部二者的共同支撑、固定设置于机械加工设备传送工位内的连接端面上。

2.根据权利要求1所述的一种长行程滚珠丝杠机构，其特征在于：所述滚珠丝杠（1）沿水平方向设置，所述丝杠螺母座（2）与外部负载机构固定连接，通过所述滚珠丝杠（1）的转动，所述丝杠螺母座（2）带动所述外部负载机构整体沿所述滚珠丝杠（1）的设置方向往复移动。

3.根据权利要求1所述的一种长行程滚珠丝杠机构，其特征在于：所述驱动组件包括一部滑台伺服电机（3）以及一个联轴器（4），所述滑台伺服电机（3）及所述联轴器（4）二者整体借助一个电机座（5）固定设置于机械加工设备传送工位内的连接端面上，所述电机座（5）的端面与所述联轴器（4）的外周侧固定连接；

所述联轴器（4）的一端通过锁紧螺母（6）与所述滑台伺服电机（3）的驱动轴传动连接、所述联轴器（4）的另一端与所述滚珠丝杠（1）的一端传动连接，所述滑台伺服电机（3）及所述联轴器（4）二者的中心轴线共轴且二者的中心轴线与所述滚珠丝杠（1）的中心轴线共轴。

4.根据权利要求3所述的一种长行程滚珠丝杠机构，其特征在于：所述滚珠丝杠（1）与所述联轴器（4）相连接的一端固定套接设置有一圈内层隔套（7），所述滚珠丝杠（1）远离所述联轴器（4）的一端固定套接设置有一圈外层隔套（8），所述滚珠丝杠（1）上、所述内层隔套（7）与所述外层隔套（8）之间的位置固定套接设置有多圈中间隔套（9）；所述滚珠丝杠（1）远离所述联轴器（4）的一端还通过所述锁紧螺母（6）固定套接设置有一压盖（10）。

5.根据权利要求1所述的一种长行程滚珠丝杠机构，其特征在于：所述丝杠支撑部为筒状结构，所述丝杠支撑部整体套接设置于所述滚珠丝杠（1）的两侧端部位置，所述丝杠支撑部的两侧端部与外部连接结构固定连接；所述滚珠丝杠（1）的两侧端部位置的外周侧分别套接设置有多个用于提升所述滚珠丝杠（1）运行时精度及稳定性的轴承件，所述轴承件嵌设固定于所述丝杠支撑部的内周侧，所述丝杠支撑部内周侧与所述滚珠丝杠（1）外周侧之间的间隙由所述轴承件填充。

6.根据权利要求5所述的一种长行程滚珠丝杠机构，其特征在于：所述轴承件为角接触轴承（11），所述滚珠丝杠（1）的两侧端部位置的外周侧分别套接有四个所述角接触轴承（11），同侧的四个所述角接触轴承（11）之间并排贴合设置。

7.根据权利要求5所述的一种长行程滚珠丝杠机构，其特征在于：所述辅助支撑部包括多个固定设置于机械加工设备传送工位内连接端面上的滚珠丝杠支撑座（12），所述滚珠丝杠支撑座（12）靠近所述滚珠丝杠（1）一侧的端面上还固定连接有支撑垫片（13）；

所述辅助支撑部还包括多个套接设置于所述滚珠丝杠（1）上中段位置的辅助支撑套（14），所述辅助支撑套（14）上连接位置的内径大于所述滚珠丝杠（1）的外径、所述辅助支撑套（14）与所述滚珠丝杠（1）二者间隙配合。

8.根据权利要求7所述的一种长行程滚珠丝杠机构，其特征在于：所述滚珠丝杠支撑座（12）的数量不少于所述辅助支撑套（14）的数量，每个所述辅助支撑套（14）均与一个所述滚珠丝杠支撑座（12）相配合、所述辅助支撑套（14）的外周侧与所述滚珠丝杠支撑座（12）上所述支撑垫片（13）的端面相触接。

9.根据权利要求1所述的一种长行程滚珠丝杠机构，其特征在于：所述滚珠丝杠（1）上以及所述丝杠支撑部与所述辅助支撑部二者与机械加工设备传送工位内连接端面的接触位置设置有用于实现缓冲效果的缓冲块（15）。

10.根据权利要求1所述的一种长行程滚珠丝杠机构，其特征在于：所述滚珠丝杠（1）上还套设有一个轴承座（16），所述轴承座（16）固定设置于机械加工设备传送工位内连接端面上并与所述滚珠丝杠（1）二者间隙配合。

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