CN214367569U - 滚珠丝杆传动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种滚珠丝杆传动机构，包括丝杆、螺母，螺母套设在丝杆上，螺母包括螺母本体，螺母本体的前端口与前端盖连接，螺母本体的后端口与后端盖连接，前端盖、螺母本体、后端盖形成一体的螺母，螺母的内侧上设有沿轴向螺旋延伸的半圆形螺旋槽甲，丝杆上设有沿轴向螺旋延伸的半圆形螺旋槽乙，半圆形螺旋槽甲与半圆形螺旋槽乙通过多个滚珠形成螺旋滚动连接，螺母的侧壁内设有滚珠通道，滚珠通道的首尾与半圆形螺旋槽甲的首尾对应连通，滚珠通道与半圆形螺旋槽甲形成闭环的滚珠循环通道。本实用新型采用能够实现较高速直线运动的大导程滚珠丝杆传动机构方案，具有能够满足大导程的较高直线传动速度要求的特点。

Description

滚珠丝杆传动机构

技术领域

本实用新型涉及一种滚珠丝杆传动机构，特别涉及一种改进的滚珠丝杆传动机构，属于滚珠丝杆传动领域。

背景技术

滚珠丝杆是将旋转运动转变为直线运动的部件，滚珠丝杆机构的工作原理与螺母和螺杆之间的传动原理基本相同。当丝杆能够转动而螺母不能转动时，转动丝杆，由于螺母及负载滑块与导向部件，如直线导轨、直线轴承，连接在一起，所以螺母的转动自由度就被限制了，这样螺母及与其连接在一起的负载滑块只能在导向部件作用下作直线运动。滚珠丝杆是将回转运动转化为直线运动，或者将直线运动慢慢的转化为回转运动的理想产品。滚珠丝杆由螺杆、螺母和滚珠组成，它的主要功能就是将旋转运动转化成直线运动，而这个也是滚珠螺丝的进一步延伸以及发展，而这项发展的重要意义就是将轴承从滚动动作慢慢的变成滑动的动作，由于具有很小的摩擦阻力，因此滚珠丝杆常被应用于各种工业设备和精密仪器。滚珠丝杆具备以下特点：⑴具有较高的传动精度；⑵具有较高的运动效率，由于滚珠丝杆副的丝杆轴和丝母之间还拥有很多滚珠在做滚动的运动，因此它就能够实现较高的运动效率，而这个和过去的滑动丝杆副相比，驱动力矩达到其1/3以下，但是运动效果相同，有效节约了驱动能源。但是，目前的滚珠丝杆传动的直线运动的速度不高，有时无法满足较高速直线传动的要求。

实用新型内容

本实用新型滚珠丝杆传动机构公开了新的方案，采用能够实现较高速直线运动的大导程滚珠丝杆传动机构方案，解决了现有同类产品无法满足较高速直线传动要求的问题。

本实用新型滚珠丝杆传动机构包括丝杆、螺母，螺母套设在丝杆上，螺母包括螺母本体，螺母本体的前端口与前端盖连接，螺母本体的后端口与后端盖连接，前端盖、螺母本体、后端盖形成一体的螺母，螺母的内侧上设有沿轴向螺旋延伸的半圆形螺旋槽甲，丝杆上设有沿轴向螺旋延伸的半圆形螺旋槽乙，半圆形螺旋槽甲与半圆形螺旋槽乙通过多个滚珠形成螺旋滚动连接，螺母的侧壁内设有滚珠通道，滚珠通道的首尾与半圆形螺旋槽甲的首尾对应连通，滚珠通道与半圆形螺旋槽甲形成闭环的滚珠循环通道，滚珠经半圆形螺旋槽甲的一端滚入滚珠通道，进入滚珠通道的滚珠滚入半圆形螺旋槽甲的另一端。

进一步，本方案的螺母本体的一端设有连接法兰，连接法兰内设有沿径向延伸的润滑油加油孔，润滑油加油孔与半圆形螺旋槽甲连通。

进一步，本方案的丝杆的两端固定在丝杆支架上，螺母的一端设有螺母从动轮圈，螺母从动轮圈通过皮带与设在驱动电机输出轴上的主动轮传动连接，螺母的外侧通过角接触球轴承与外部结构连接，驱动电机驱动螺母转动，所述螺母带动外部结构沿丝杆运动。

进一步，本方案的丝杆的一端架设在轴承支架甲上，轴承支架甲包括丝杆支架甲，丝杆支架甲内设有轴承安装孔甲，轴承安装孔甲内设有若干角接触球轴承，轴承安装孔甲的进口端设有轴承定位端盖，轴承定位端盖与轴承安装孔甲内的内檐台结构配合将角接触球轴承的外圈固定在轴承安装孔甲内，角接触球轴承的内圈固定套接在丝杆的一端上。

更进一步，本方案的丝杆的另一端架设在轴承支架乙上，轴承支架乙包括丝杆支架乙，丝杆支架乙内设有轴承安装孔乙，轴承安装孔乙内设有若干滚珠轴承，滚珠轴承的外圈与轴承安装孔乙固定连接，滚珠轴承的内圈固定套接在丝杆的另一端上。

进一步，本方案的丝杆、螺母、滚珠的材质是高碳铬轴承钢。

本实用新型滚珠丝杆传动机构采用能够实现较高速直线运动的大导程滚珠丝杆传动机构方案，具有能够满足大导程的较高直线传动速度要求的特点。

附图说明

图1是滚珠丝杆传动机构的示意图。

图2是图1中A-A截面的剖视示意图。

图3是滚珠丝杆传动机构的内部示意图。

图4是滚珠丝杆传动机构应用实例的示意图。

图5是丝杆架设实例一的示意图。

图6是丝杆架设实例二的示意图。

其中，100是丝杆，101是半圆形螺旋槽乙，110是丝杆支架，120是轴承支架甲，121是轴承定位端盖，130是轴承支架乙，131是滚珠轴承，200是螺母，201是半圆形螺旋槽甲，202是滚珠通道，203是螺母从动轮圈，210是螺母本体，211是连接法兰，212是润滑油加油孔，220是前端盖，230是后端盖，300是驱动电机，310是主动轮，320是皮带，400是外部结构，500是滚珠，600是角接触球轴承。

具体实施方式

如图1、3所示，本实用新型滚珠丝杆传动机构包括丝杆、螺母，螺母套设在丝杆上，螺母包括螺母本体，螺母本体的前端口与前端盖连接，螺母本体的后端口与后端盖连接，前端盖、螺母本体、后端盖形成一体的螺母，螺母的内侧上设有沿轴向螺旋延伸的半圆形螺旋槽甲，丝杆上设有沿轴向螺旋延伸的半圆形螺旋槽乙，半圆形螺旋槽甲与半圆形螺旋槽乙通过多个滚珠形成螺旋滚动连接，螺母的侧壁内设有滚珠通道，滚珠通道的首尾与半圆形螺旋槽甲的首尾对应连通，滚珠通道与半圆形螺旋槽甲形成闭环的滚珠循环通道，滚珠经半圆形螺旋槽甲的一端滚入滚珠通道，进入滚珠通道的滚珠滚入半圆形螺旋槽甲的另一端。上述方案采用能够实现较高速直线运动的大导程滚珠丝杆传动机构方案，利用螺母的侧壁内的滚珠通道与螺母的内侧上的半圆形螺旋槽甲衔接，形成闭环的滚珠循环通道，从而为半圆形螺旋槽甲与半圆形螺旋槽乙间滚动的滚珠提供往复循环的通道，有利于大导程的滚珠在螺母与丝杆间的滚动传动，从而满足了大导程滚珠丝杆实现较高直线传动速度的要求。

基于以上方案，为了满足部件连接以及内部润滑的要求，如图2、3所示，本方案的螺母本体的一端设有连接法兰，连接法兰内设有沿径向延伸的润滑油加油孔，润滑油加油孔与半圆形螺旋槽甲连通。

为了实现通过滚珠丝杆传动机构进行传动的实例，如图4所示，本方案的丝杆的两端固定在丝杆支架上，螺母的一端设有螺母从动轮圈，螺母从动轮圈通过皮带与设在驱动电机输出轴上的主动轮传动连接，螺母的外侧通过角接触球轴承与外部结构连接，驱动电机驱动螺母转动，所述螺母带动外部结构沿丝杆运动。以上方案中，丝杆是固定不动的，利用外部动力驱动螺母旋转，从而驱动与螺母通过角接触球轴承连接的外部结构沿丝杆运动。

为了实现丝杆的定位，满足不同传动工况的的要求，如图5所示，是丝杆一端轴向定位，另一端自由延伸的状态，即本方案的丝杆的一端架设在轴承支架甲上，轴承支架甲包括丝杆支架甲，丝杆支架甲内设有轴承安装孔甲，轴承安装孔甲内设有若干角接触球轴承，轴承安装孔甲的进口端设有轴承定位端盖，轴承定位端盖与轴承安装孔甲内的内檐台结构配合将角接触球轴承的外圈固定在轴承安装孔甲内，角接触球轴承的内圈固定套接在丝杆的一端上。基于以上方案，本方案还公开了丝杆一端轴向定位，另一端采用支架支撑的状态，如图6所示，即丝杆的另一端架设在轴承支架乙上，轴承支架乙包括丝杆支架乙，丝杆支架乙内设有轴承安装孔乙，轴承安装孔乙内设有若干滚珠轴承，滚珠轴承的外圈与轴承安装孔乙固定连接，滚珠轴承的内圈固定套接在丝杆的另一端上。

为了保证滚珠丝杆的材料性能，本方案的丝杆、螺母、滚珠的材质是高碳铬轴承钢。

本方案公开了一种滚珠丝杆传动机构，滚珠丝杆属于传动部件，是一种直线度非常高、上面加工有半圆形螺旋槽的螺纹轴，半圆形螺旋槽是滚珠滚动的滚道。丝杆具有很高的硬度，通常在表面淬火后再进行磨削加工保证具有优良的耐磨性能。丝杆一般与驱动部件连接在一起，丝杆的转动由电机直接或间接驱动，可以采用直联的方法，即将电机输出轴通过专用的弹性联轴器与丝杆相联，也可以通过其他的传动方式使电机输出轴与丝杆相连，例如同步带、齿轮等。

本方案的滚珠丝杆副各元件，囊括螺丝母、丝杆、滚珠，采用高碳铬轴承钢GCr15(详见GB/T 18254-2002高碳铬轴承钢)。Si含量是0.15％-0.35％，Mn含量是0.25％-0.45％。Si和Mn的含量高，硬度、强度、韧性和塑性等力学性能好。滚珠丝杆可用于线切割，数控设备，雕刻机，激光设备，火花机，材料试验机，贴片机等。本方案的滚珠循环过程是外循环方式，外循环就是滚珠在循环过程中，不能始终保持与丝杆表面接触，即当滚珠从螺纹滚道终端反向到滚道始端时与丝杆表面脱离接触，因其承载能力较高，适合滚珠高速滚动，而适合于具有大导程的滚珠丝杆机构。

本方案公开的机构、结构、零部件等，除特别说明外，均可以采用本领域公知的通用、惯用的方案实现。本方案滚珠丝杆传动机构并不限于具体实施方式中公开的内容，实施例中出现的技术方案可以基于本领域技术人员的理解而延伸，本领域技术人员根据本方案结合公知常识作出的简单替换方案也属于本方案的范围。

Claims (6)

1.滚珠丝杆传动机构，其特征是包括丝杆、螺母，所述螺母套设在所述丝杆上，所述螺母包括螺母本体，所述螺母本体的前端口与前端盖连接，所述螺母本体的后端口与后端盖连接，所述前端盖、螺母本体、后端盖形成一体的所述螺母，所述螺母的内侧上设有沿轴向螺旋延伸的半圆形螺旋槽甲，所述丝杆上设有沿轴向螺旋延伸的半圆形螺旋槽乙，所述半圆形螺旋槽甲与所述半圆形螺旋槽乙通过多个滚珠形成螺旋滚动连接，所述螺母的侧壁内设有滚珠通道，所述滚珠通道的首尾与所述半圆形螺旋槽甲的首尾对应连通，所述滚珠通道与所述半圆形螺旋槽甲形成闭环的滚珠循环通道，滚珠经所述半圆形螺旋槽甲的一端滚入所述滚珠通道，进入所述滚珠通道的滚珠滚入所述半圆形螺旋槽甲的另一端。

2.根据权利要求1所述的滚珠丝杆传动机构，其特征在于，所述螺母本体的一端设有连接法兰，所述连接法兰内设有沿径向延伸的润滑油加油孔，所述润滑油加油孔与所述半圆形螺旋槽甲连通。

3.根据权利要求1所述的滚珠丝杆传动机构，其特征在于，所述丝杆的两端固定在丝杆支架上，所述螺母的一端设有螺母从动轮圈，所述螺母从动轮圈通过皮带与设在驱动电机输出轴上的主动轮传动连接，所述螺母的外侧通过角接触球轴承与外部结构连接，所述驱动电机驱动所述螺母转动，所述螺母带动所述外部结构沿所述丝杆运动。

4.根据权利要求1所述的滚珠丝杆传动机构，其特征在于，所述丝杆的一端架设在轴承支架甲上，所述轴承支架甲包括丝杆支架甲，所述丝杆支架甲内设有轴承安装孔甲，所述轴承安装孔甲内设有若干角接触球轴承，所述轴承安装孔甲的进口端设有轴承定位端盖，所述轴承定位端盖与所述轴承安装孔甲内的内檐台结构配合将所述角接触球轴承的外圈固定在所述轴承安装孔甲内，所述角接触球轴承的内圈固定套接在所述丝杆的一端上。

5.根据权利要求4所述的滚珠丝杆传动机构，其特征在于，所述丝杆的另一端架设在轴承支架乙上，所述轴承支架乙包括丝杆支架乙，所述丝杆支架乙内设有轴承安装孔乙，所述轴承安装孔乙内设有若干滚珠轴承，所述滚珠轴承的外圈与所述轴承安装孔乙固定连接，所述滚珠轴承的内圈固定套接在所述丝杆的另一端上。

6.根据权利要求1所述的滚珠丝杆传动机构，其特征在于，所述丝杆、螺母、滚珠的材质是高碳铬轴承钢。

Images