CN218542934U - 一体式滚柱丝杠轴承副 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体式滚柱丝杠轴承副，包括：滚柱丝杠组件和设于滚柱丝杠组件外侧的滚柱轴承组件；滚柱丝杠组件包括丝杠轴、套设于丝杠轴上的螺母，以及相对于丝杠轴的中心轴线在径向上布置在丝杠轴与螺母之间的至少两个滚柱；丝杠轴包括螺纹部；螺纹部设置有至少两个外螺纹以及在外螺纹的至少一个轴向端成形有一个齿形圈；螺母具有中空腔体，该中空腔体的内壁成形有至少两个内螺纹；每个滚柱均设置有至少两个滚柱外螺纹以及用于与齿形圈啮合的齿牙部；两个滚柱外螺纹用于同时与丝杠轴的外螺纹和螺母的内螺纹啮合；滚柱轴承组件包括套设在螺母外侧的轴承外圈，以及相对于螺母的中心轴线在径向上布置在螺母与轴承外圈之间的至少两个轴承滚柱。

Description

一体式滚柱丝杠轴承副

技术领域

本实用新型涉及轴承技术领域，尤其涉及一种一体式滚柱丝杠轴承副。

背景技术

轴承在机械设备中主要的功能在与支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。而滚柱丝杠轴承则是将回转运动转换为直线运动，或者是将直线运动转化为回转运动的常用结构。滚柱丝杠轴承是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，用于将旋转运动转换成线性运动，或者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。将轴承与滚柱丝杠轴承配合形成滚柱轴承结构，可以在线性运动过程中同步实现回转运动。

对于滚柱丝杠轴承副来说，其传递速度和传递扭矩由滚柱丝杠轴承的导程决定，而滚柱丝杠轴承的传递速度传递扭矩则是与该滚柱丝杠轴承的导程呈正比，在相同电机转速的情况下，滚柱丝杠轴承的导程越大，则对应的滚柱丝杠轴承的传递速度越快。故而针对相同导程范围的滚柱丝杠轴承来说，要想提高滚柱丝杠轴承的传递速度，就需要提高电机的转速，而在同等条件下，采用高转速电机和标准低转速电机相比来说总体的成本更高。故而从降低成本的角度出发采用扩大滚柱丝杠轴承导程来提高滚柱丝杠轴承的传递速度具有可以降低整体成本的优势。同理，滚柱丝杠轴承的传递扭矩与导程成正比，在同等条件下，同样的推力，大导程的滚柱丝杠轴承比常规导程的滚柱丝杠轴承的传递扭矩更大，且成本更低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种一体式滚柱丝杠轴承副，以解决兼顾成本控制和提高滚柱轴承的传递速度和传递扭矩的技术问题。

本实用新型的一体式滚柱丝杠轴承副是这样实现的：

一种一体式滚柱丝杠轴承副，包括：滚柱丝杠组件和设于所述滚柱丝杠组件外侧的滚柱轴承组件；其中

所述滚柱丝杠组件包括丝杠轴、套设于丝杠轴上的螺母，以及相对于所述丝杠轴的中心轴线在径向上布置在所述丝杠轴与所述螺母之间的至少两个滚柱；

所述丝杠轴包括螺纹部；该螺纹部设置有至少两个外螺纹以及在外螺纹的至少一个轴向端成形有一个齿形圈；所述螺母具有中空腔体，且该中空腔体的内壁成形有至少两个内螺纹；

每个滚柱均设置有至少两个滚柱外螺纹以及用于与所述齿形圈啮合的齿牙部；两个滚柱外螺纹用于同时与丝杠轴的外螺纹和螺母的内螺纹啮合；每个所述滚柱的滚柱外螺纹的螺纹旋向与丝杠轴的外螺纹的螺纹旋向相反；以及

所述滚柱轴承组件包括套设在螺母外侧的轴承外圈，以及相对于螺母的中心轴线在径向上布置在所述螺母与轴承外圈之间的至少两个轴承滚柱。

在本实用新型可选的实施例中，所述丝杠轴的外螺纹、螺母的内螺纹和每个滚柱的滚柱外螺纹的螺距相同；以及

所述滚柱的中径D3通过以下关系与所述丝杠轴的中径D1、丝杠轴的外螺纹数量M1及每个滚柱的滚柱外螺纹数量M3有关：

在本实用新型可选的实施例中，每个滚柱的中径D3均不大于所述丝杠轴的中径D1。

在本实用新型可选的实施例中，所述丝杠轴的外螺纹的螺旋升角与每个滚柱的滚柱外螺纹的螺旋升角相同。

在本实用新型可选的实施例中，每个滚柱的滚柱外螺纹数量不大于所述丝杠轴的外螺纹的数量并且不大于所述螺母的内螺纹的数量；以及

所述螺母的内螺纹的数量不大于丝杠轴的外螺纹的数量。

在本实用新型可选的实施例中，每个所述滚柱的滚柱外螺纹的螺纹旋向和螺母的内螺纹的螺旋旋向相反；或者

每个所述滚柱的滚柱外螺纹的螺纹旋向和螺母的内螺纹的螺旋旋向相同。

在本实用新型可选的实施例中，所述螺母的外壁上成形有螺旋升角为零的螺母外螺纹，且在所述螺母外螺纹的轴向两端分别设有一环形齿部；

所述轴承外圈的内壁上成形有螺旋升角为零的轴承内螺纹；以及

每个轴承滚柱的外表面均成形有适于同时与所述螺母外螺纹和轴承内螺纹配合的且螺旋升角为零的轴承滚柱螺纹；且在所述轴承滚柱螺纹的轴向两端分别设有用于与环形齿部啮合相配的轴承齿牙部。

在本实用新型可选的实施例中，所述一体式滚柱丝杠轴承副还包括分别设有至少两个轴承滚柱的轴向两端的一对轴承行星架；以及

一对所述轴承行星架套设在螺母外侧。

在本实用新型可选的实施例中，所述轴承行星架上开设有用于装配轴承滚柱的装配孔；以及

在每个所述轴承滚柱的两个轴端均分别成形有外径小于轴承齿牙部的用于插入至装配孔内的插接部。

在本实用新型可选的实施例中，所述螺母的外壁上还凹设有一对安装槽；以及

一对所述安装槽中分别适于一对一嵌入适于与轴承行星架背离轴承滚柱的一端相抵接的轴承卡环；

所述轴承卡环上具有一缺口。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：本实用新型的一体式滚柱丝杠轴承副，包括滚柱丝杠组件和设于所述滚柱丝杠组件外侧的滚柱轴承组件，使得整体的滚柱丝杠轴承副能承受双向轴向受力，使得小的径向体积空间内，实现与行星滚柱丝杠同等或者更大的轴向载荷。同时提高功重比，提升结构强度。

此外，滚柱丝杠组件通过增加了滚柱上的滚柱外螺纹的数量，使得滚柱的中径同步增大，由此使得本实用新型在利用增加丝杠轴上的外螺纹的数量来达到扩大滚柱丝杠组件整体导程的过程中，不会出现滚柱的中径变小而影响到其结构强度的问题，即本实用新型的滚柱丝杠组件可以在不影响滚柱结构强度的前提下通过增加丝杠轴上的外螺纹数量达到扩大滚柱丝杠组件的导程的目的。从而使得本实用新型的一体式滚柱丝杠轴承副，可以通过扩大滚柱丝杠组件的导程来达到提高传递速度和传递扭矩的目的，由此避免通过采用高转速电机带来的成本的问题，也即本实用新型可以兼顾成本控制和提高滚柱轴承的传递速度和传递扭矩。

再通过每个所述滚柱的滚柱外螺纹的螺纹旋向与丝杠轴的外螺纹的螺纹旋向相反的结构的设计，可以规避现有技术中存在的丝杠轴与滚柱因啮合干涉而对丝杠轴的外螺纹进行修形带来的啮合点向螺纹的尖部偏移的情况，即在实现整体丝杠导程增加的前提下不会减弱丝杠轴与滚柱的啮合效果，由此也就是说本本实用新型的滚柱丝杠组件的导程的增加不会受限于丝杠轴与滚柱的啮合问题的限制，从而使得本实用新型的滚柱丝杠组件的导程可以实现超大导程的突破。

再者，通过在螺母上设有的环形齿部与轴承滚柱上设有的轴承齿牙部的配合，可以防止轴承滚柱在螺母与轴承外圈之间做旋转运动时出现偏置和摆动以及滑移的现象，从而在实现该行星滚柱轴承高速运转时提高其运转状态的稳定性。此外本实用新型将环形齿部直接成形在螺母的结构，相比另外在该行星滚柱轴承中另外增加单独的齿圈来配合轴承滚柱的情况来说，本实用新型不仅可以简化整体的结构，而且可以提高整体结构的精度。

附图说明

图1为本实用新型的一体式滚柱丝杠轴承副的整体结构示意图；

图2为本实用新型的一体式滚柱丝杠轴承副的轴承滚柱与螺母的配合结构示意图；

图3为本实用新型的一体式滚柱丝杠轴承副的滚柱与丝杠轴的配合结构示意图；

图4为本实用新型的一体式滚柱丝杠轴承副的滚柱与丝杠轴的局部的配合结构示意图；

图5为本实用新型的一体式滚柱丝杠轴承副的丝杠轴的结构示意图；

图6为本实用新型的一体式滚柱丝杠轴承副的滚柱的结构示意图；

图7为本实用新型的一体式滚柱丝杠轴承副的螺母的第一视角结构示意图；

图8为本实用新型的一体式滚柱丝杠轴承副的螺母的第二视角结构示意图；

图9为本实用新型的一体式滚柱丝杠轴承副的螺母的滚柱轴承组件的局部结构示意图。

图中：丝杠轴1、光轴部11、螺纹部12、齿形圈13、卡嵌槽14、外螺纹15、螺母2、内螺纹21、螺母外螺纹22、环形齿部23、安装槽24、滚柱3、滚柱外螺纹31、齿牙部32、插配部33、行星架4、卡环5、轴承外圈6、轴承内螺纹61、轴承滚柱7、轴承滚柱螺纹71、轴承齿牙部72、插接部73、轴承卡环8、轴承行星架9。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1：

请参阅图1至图9所示，本实施例提供了一种一体式滚柱丝杠轴承副，包括：滚柱丝杠组件和设于滚柱丝杠组件外侧的滚柱轴承组件。

接下来首先来说滚柱丝杠组件：

包括：配合使用的丝杠轴1、螺母2和至少两个滚柱3。大致来说，从整体螺母2的径向层面来说，螺母2位于最外层，至少两个滚柱3位于中间层，而丝杠轴1则是位于最内层，其中的至少两个滚柱3同时与螺母2和丝杠轴1啮合相连。

本实施例结合附图举例一种可选的情况来说，首先是，丝杠轴1包括相邻的光轴部11和螺纹部12，其中的螺纹部12用于实现与至少两个滚柱3啮合。对于该螺纹部12来说，在螺纹部12设置有至少两个外螺纹15以及在外螺纹15的至少一个轴向端成形有一个齿形圈13；也就是说此处对于螺纹部12的两个轴向侧来说，可以只在外螺纹15的一个轴向端设置齿形圈13，也可以是在外螺纹15的两个轴向端均设置齿形圈13，对此本实施例不做绝对限定。此处还需要加以说明的是，对于此处的齿形圈13设置在外螺纹15的轴向端，但是并不表示齿形圈13必然要与外螺纹15相连，也可以是在齿形圈13与外螺纹15之间存在一定的间距，也可以是两者直接顺接在一起的。

其次是螺母2，其具有中空腔体，且该中空腔体的内壁成形有至少两个内螺纹21；需要说明的是，对于此处设置在螺母2的中空腔体的内壁上的内螺纹21来说，其可以沿着整个的中空腔体的内壁延伸，即内螺纹21布满整体的螺母2的中空腔体的内壁上，还可以是只在螺母2的中空腔体中的部分结构上成形有内螺纹21，上述这两种情况都是满足本实施例的使用需求的，对此本实施例也不做绝对限定。

再者来说至少两个滚柱3，其相对于丝杠轴1的中心轴线在径向上布置在丝杠轴1与螺母2之间；需要说明的是，对于此处的多个滚柱3来说，其整体结构相同，因此以下实施例中所述的滚柱3的结构和参数均适用于此处的任一个滚柱3。

每个滚柱3的外侧壁上均设置有至少两个滚柱外螺纹31以及用于与齿形圈13啮合的齿牙部32；两个滚柱外螺纹31用于同时与丝杠轴1的外螺纹15和螺母2的内螺纹21啮合。其中的齿牙部32是位于滚柱外螺纹31的轴向端的，具体的，当丝杠轴1上设置一个齿形圈13时，则齿牙部32也设置为一个，当丝杠轴1上分别在其外螺纹15的轴向两端分别设置一个齿形圈13，也就是一共设置两个齿形圈13时，则对应的滚柱3上的齿牙部32也设置两个。

此处结合附图举例一种可选的情况来说，出于便于装配的目的考虑，本实施例中的至少两个滚柱3通过一对行星架4再配合一对卡环5来实现其与丝杠轴1的装配。详细来说，在至少两个滚柱3的轴向端分别套设有一个行星架4，具体的在滚柱3的两个轴向端分别设有外径小于齿牙部32的用于与行星架4插接固定的插配部33，以及在丝杠的螺纹部12的齿形圈13背离外螺纹15的一侧则是凹设有适于嵌入卡环5的卡嵌槽14，如此结构下，当至少两个滚柱3与两个行星架4插接到位后，在将滚柱3与行星架4形成的结合体套设在丝杠轴1上，然后再将卡环5卡入到卡嵌槽14中，且当卡环5与卡嵌槽14卡接到位后，卡环5可以从行星架4背离滚柱3的一端抵顶行星架4，如此结构下即通过一对卡环5来实现将滚柱3和行星架4有效装配在丝杠轴1上的效果了。上述卡环5中具有一缺口，以方便卡环5与卡嵌槽14的装配。

在上述结构的基础上，还需要加以说明的是，丝杠轴1的外螺纹15、螺母2的内螺纹21和每个滚柱3的滚柱外螺纹31的螺距相同；更为具体的，丝杠轴1的外螺纹15、螺母2的内螺纹21和每个滚柱3的滚柱外螺纹31的螺距的范围为0.2～20mm。而滚柱3的中径D3通过以下关系与丝杠轴1的中径D1、丝杠轴1的外螺纹15数量M1及每个滚柱3的滚柱外螺纹31数量M3有关：

其中的M3是大于等于2的。

需要加以说明的是，本实施例中的各滚柱3的中径D3都不大于丝杠轴1的中径D1；每个滚柱3的滚柱外螺纹31数量M3不仅不大于丝杠轴1的外螺纹15的数量M1，并且每个滚柱3的滚柱外螺纹31数量M3也不大于螺母2的内螺纹21的数量。此处需要另外说明的是，在本实施例中的中径是指的通过螺纹轴向截面内牙型上的沟槽和凸起宽度相等处的假象圆柱的直径，中径是确定螺纹几何参数和配合性质的直径。

在上述结构的基础上，还有必要加以说明的是，对于滚柱丝杠组件的导程L来说，其一般都是通过以下关系得出的,L＝P×M1；其中的P为丝杠的外螺纹15的螺距，为了扩大导程L的值，即可以扩大丝杠轴1的外螺纹15数量M1的值，在此过程中，当M3保持现有技术中通常采用的值为1时，则丝杠轴1的外螺纹15数量M1的增加必然带来的是滚柱3中径D3的减小，而本实施例通过M3采用的数值起码是2，从而可以通过增加M3的数值起到抵消因为M1的数值变大而带来的降低D3的问题，即当扩大丝杠轴1的外螺纹15数量M1的值时，同步来增加M3的值，从而使得滚柱3的中径D3不因M1的增大而减小，由此使得本实施例在利用增加丝杠轴1上的外螺纹15的数量M1来达到扩大丝杠整体导程L的过程中，不会出现滚柱3的中径变小D3而影响到其结构强度的问题，即实施例的一体式滚柱丝杠轴承副可以在不影响滚柱3整体结构强度的前提下通过增加丝杠轴1上的外螺纹15数量达到扩大丝杠导程的目的。

再者来说，还是基于L＝P×M1，而M1＝D1×M3/D3，对此，通过增加M3的数值即可获得本实施例的一体式滚柱丝杠轴承副具有为丝杠轴1的中径D1的两倍以上的导程L。具体来说，在本实施例中的每个滚柱3的滚柱外螺纹31数量M3的范围为2～500，优选的情况下每个滚柱3的滚柱外螺纹31数量M3的范围在2～200之间。对应可以实现的导程L的范围为1～500mm，该导程L相比现有技术中公开的任一成熟手段中的丝杠的导程来说，本实施例能实现整体滚柱丝杠组件的超大导程。

表1中说明了本实施例中的一体式滚柱丝杠轴承副的滚柱丝杠组件的导程L与各部件的参数关系：

表1(所有尺寸的单位均为mm)

由上表可知，本实施例的一体式滚柱丝杠轴承副的滚柱丝杠组件具有为丝杠轴1的中径D1的两倍以上的导程L。

而举例现有技术例如公告号为CN 107002841 B的专利公开了一种行星滚子丝杆机构来说，具有大于等于60mm的导程，其相比常规的行星滚子丝杆机构来说导程有所增加，但是所增加的导程范围有限，究其原因主要在于，该丝杆机构的导程L4＝p4*N4，其中N4为丝杠轴的螺纹数量，p4为螺距的值，为了增加导程L4需要通过同步增加丝杠轴的螺纹数量和螺距的值来实现，这种情况下，在丝杠导程增加的前提下，会同步增大滚柱的外螺纹和丝杠轴的外螺纹的螺旋升角，在螺旋升角增大的基础上，又因为螺纹的旋向相同，存在较大的啮合干涉，此时即需要通过对丝杠轴的外螺纹进行修形，以降低该外螺纹的齿廓高度，在此过程中，丝杠轴的外螺纹的齿廓高度的降低则是会带来滚柱外螺纹与丝杠轴外螺纹的啮合点向丝杠轴的外螺纹的齿尖偏移的情况，此时即会削弱滚柱与丝杆轴的啮合效果，经研究发现，当导程大于丝杆轴中径大小的1.5倍以上时，滚柱与丝杆轴出现齿尖啮合而导致的啮合强度大幅度减弱甚至是啮合失效的现象，因此整体的丝杆机构受制于丝杆轴与滚柱之间需要保持有效的啮合，即上述公开文件中的技术方案由于丝杠轴的螺纹数量和螺距的值可增加的范围被限定了，进而造成整体的丝杆机构的导程所能增加的范围也很有限。具体来说，参照其说明书实施例0080段公开的实施例1和实施例2的导程表来说，在实施例1中的导程L4为80mm，而丝杆轴的公称直径为87mm，其导程L4与丝杆轴的公称直径的比值为0.9191；在实施例2中的导程L4为60mm，而丝杆轴的公称直径为48mm，其导程L4与丝杆轴的公称直径的比值为1.25。由此再结合相关的研究可知现有技术中一般使用的丝杆机构的有效导程最大不超过丝杆轴的公称直径的1.5倍。而本实施例的一体式滚柱丝杠轴承副的滚柱丝杠组件具有为丝杠轴1的中径D1的两倍以上的导程L，即相比现有技术来说可以实现整体的滚柱丝杠组件的超大导程的突破。

再接下来说滚柱轴承组件：

滚柱轴承组件包括套设在螺母2外侧的轴承外圈6和位于螺母2和轴承外圈6之间的至少两个轴承滚柱7，此处的至少两个轴承滚柱7相对于螺母2的中心轴线在径向上布置在螺母2与轴承外圈6之间；在本实施例中结合附图来说，轴承滚柱7的数量可以是6个以上，且对于多个轴承滚柱7来说，沿螺母2的圆周方向均匀地间隔分布。

再具体来说，首先是，本实施例采用的螺母2，在螺母2的外壁上成形有螺旋升角为零的螺母外螺纹22，且在螺母外螺纹22的轴向两端分别设有一环形齿部23，此处具体的环形齿部23的轴向截面可以是矩形，还可以是其它形状，对此本实施例不做绝对限定。

其次是，轴承外圈6，其套设在螺母2的外侧；轴承外圈6的内壁上成形有螺旋升角为零的轴承内螺纹61。

最后是轴承滚柱7，本实施例中采用的多个轴承滚柱7的结构是相同的，因此本实施例以下描述的对于轴承滚柱7的结构来说，对应的是任一个轴承滚柱7的情况，具体的，每个轴承滚柱7的外表面均成形有适于同时与螺母外螺纹22和轴承内螺纹61配合的且螺旋升角为零的轴承滚柱螺纹71；且在轴承滚柱螺纹71的轴向两端分别设有用于与环形齿部23啮合相配的轴承齿牙部72。

在上述结构的基础上，进一步来说，一种可选的实施情况下，环形齿部23与相邻的螺母外螺纹22的轴端不连接以使环形齿部23与螺母外螺纹22之间存在轴向间距。对应的，轴承齿牙部72与相邻的轴承滚柱螺纹71的轴端不连接以使轴承齿牙部72与轴承滚柱螺纹71之间存在轴向间距。还一种可选的实施情况下，环形齿部23与相邻的螺母外螺纹22的轴端顺接相连。对应的，轴承齿牙部72与轴承滚柱螺纹71的轴端顺接相连。上述两种情况都是满足本实施例的使用需求的，当然此处还可以是环形齿部23与螺母外螺纹22的轴端不连接，而轴承齿牙部72与轴承滚柱螺纹71是相连的；再可以是环形齿部23与螺母外螺纹22的轴端连接，而轴承齿牙部72与轴承滚柱螺纹71是不连接的。这些情况都满足本实施例的使用需求，即只要能使得轴承滚柱7上的轴承齿牙部72与螺母2上的环形齿部23形成啮合相配的关系，起到对于轴承滚柱7运行状态的限位作用，从而防止轴承滚柱7出现偏置和摆动以及滑移的情况即可满足本实施例的使用需求。

最后还需要加以说明的是，出于安装的便捷性考虑，本实施例的一体式滚柱丝杠轴承副还包括分别设有至少两个轴承滚柱7的轴向两端的一对轴承行星架9；以及一对轴承行星架9套设在螺母2外侧。更为详细的，轴承行星架9上开设有用于装配轴承滚柱7的装配孔；以及在每个轴承滚柱7的两个轴端均分别成形有外径小于轴承齿牙部72的用于插入至装配孔内的插接部73。也就是说轴承滚柱7与轴承行星架9之间只要通过简单的插配即可实现两者之间的配合。

此外，螺母2的外壁上还凹设有一对安装槽24；以及一对安装槽24中分别适于一对一嵌入适于与轴承行星架9背离轴承滚柱7的一端相抵接的轴承卡环8。其中，轴承卡环8上具有一缺口。采用该结构，使得本实施例的轴承卡环8在实现将轴承行星架9和轴承滚柱7限位在螺母2外侧的过程中时，同步实现了轴承行星架9与轴承滚柱7之间的防脱效果。

综上，对于本实施例的一体式滚柱丝杠轴承副来说，当螺母2旋转的过程时，通过滚柱3的传动来实现丝杠轴1的直线式运动。或者当丝杠轴1做直线式运动时，通过滚柱3的传动来实现螺母2的旋转运动。在上述两种不同的运动方式中，通过螺母2上的螺母外螺纹22与轴承滚柱7上的轴承滚柱螺纹71配合产生摩擦，带动轴承滚柱7自转，轴承滚柱7旋转时，轴承滚柱7上的螺纹与轴承外圈6内壁上的轴承内螺纹61的配合作用下，带动轴承滚柱7连同其两个轴端分别设有的轴承行星架9同时在螺母2的外壁上旋转，形成轴承滚柱7和一对轴承行星架9的公转，而轴承外圈6始终保持固定不变的状态。在此过程中，通过在螺母2上设有的环形齿部23与轴承滚柱7上设有的轴承齿牙部72的配合，可以防止轴承滚柱7在螺母2与轴承外圈6之间做旋转运动时出现偏置和摆动以及滑移的现象，从而在实现滚柱轴承组件高速运转时提高其运转状态的稳定性。

实施例2：

在实施例1的一体式滚柱丝杠轴承副的基础上，本实施例提供的一体式滚柱丝杠轴承副还做了以下结构设计：

每个滚柱3的滚柱外螺纹31的螺纹旋向与丝杠轴1的外螺纹15的螺纹旋向相反。其中的滚柱3上的滚柱外螺纹31的螺旋方向可以是正向螺旋，还可以是反向螺旋，对此本实施例不做绝对限定。此处需要加以说明的是，对于滚柱3的滚柱外螺纹31来说，其与螺母2的内螺纹21之间的螺纹旋向可以相同，也可以相反，对此本实施例不做绝对限定，优选的一种情况下，滚柱3的滚柱外螺纹31与螺母2的内螺纹21之间的螺纹旋向相反。

在上述结构的基础上，也就是说滚柱外螺纹31和丝杠轴1的外螺纹15之间呈交错螺纹状结构，如此结构下也即滚柱外螺纹31和丝杠轴1的外螺纹15之间的啮合干涉很小，并且，丝杠轴1的外螺纹15的螺旋升角与每个滚柱3的滚柱外螺纹31的螺旋升角相同时，可以完全消除滚柱外螺纹31和丝杠轴1的外螺纹15之间的啮合干涉。

具体来说，当每个滚柱3的滚柱外螺纹31的螺纹旋向与丝杠轴1的外螺纹15的螺纹旋向相同时，为了实现整体丝杠的大导程即需要同步增大滚柱3的滚柱外螺纹31和丝杠轴1的外螺纹15的螺旋升角，在螺旋升角增大的基础上，又因为两个螺纹的旋向相同，故而会存在较大的啮合干涉，此时即需要通过对丝杠轴1的外螺纹15进行修形，通过修形来降低丝杠轴1的外螺纹15的齿廓高度。而在此过程中，丝杠轴1的外螺纹15的齿廓高度的降低则是会带来滚柱外螺纹31与丝杠轴1外螺纹15的啮合点向丝杠轴1的外螺纹15的齿尖偏移的情况。

因此，本实施例通过消除滚柱外螺纹31与丝杠轴1的外螺纹15之间的啮合干涉问题，由此即可避免对于丝杠轴1的外螺纹15的修形处理，也就可以直接避免现有技术中存在的丝杠轴1与滚柱3的啮合点向螺纹的尖部偏移的情况，即在实现整体丝杠导程增加的前提下不会减弱丝杠轴1与滚柱3的啮合效果，由此也就是说本实施例的滚柱丝杠组件的导程的增加不会受限于丝杠轴1与滚柱3的啮合问题的限制，从而使得本实施例的滚柱丝杠组件的导程可以实现超大导程的突破，进而可以提高整体的滚柱轴承的传递速度和传递扭矩。

在上述结构的基础上，进一步来说，在一种可选的实施情况下，螺母2的内螺纹21的数量小于或者等于丝杠轴1的外螺纹15的数量。优选的情况下螺母2的内螺纹21的数量等于丝杠轴1的外螺纹15的数量，此种情况下，对于螺母2的内螺纹21与滚柱3的滚柱外螺纹31之间的配合过程来说，可能存在滚柱外螺纹31和螺母2的内螺纹21的存在微量的啮合干涉，此处的啮合干涉量较小，此处对于上述微量的啮合干涉，可以采用的方式是，对于螺母2的内螺纹21的齿廓进行修形以降低该螺纹2的内螺纹21的齿廓高度，此处的修形量大致为螺母2的内螺纹21的螺距的0.01～0.4倍。

故而，对于本实施例的一体式滚柱丝杠轴承副来说，整体的滚柱丝杠组件的导程的增加不会受限于丝杠轴与滚柱3以及滚柱3与螺母2的啮合问题的限制，从而使得本实施例的滚柱丝杠组件的导程可以实现超大导程的突破，进而可以提高整体的滚柱轴承的传递速度和传递扭矩。

实施例3：

在实施例1或者实施例2的一体式滚柱丝杠轴承副的基础上，本实施例提供的一体式滚柱丝杠轴承副设置螺母2的内螺纹21的数量大于丝杠轴1的外螺纹15的数量，且螺母2的内螺纹21的数量是丝杠轴1的外螺纹15的数量的倍数大于1倍且小于等于5倍，在此结构下，在整体的滚柱丝杠组件的螺距不变的前提下，增加螺母2的内螺纹21数量，可以实现滚柱丝杠组件形成超大导程的差动结构。

需要说明的是，本实施例中螺母2的内螺纹21的数量大于丝杠轴1的外螺纹15的数量的情况下所能实现的滚柱丝杠组件的导程是小于螺母2的内螺纹21的数量乘以螺母2的内螺纹21的螺距所得到的数值的，当然本实施例的一体式滚柱丝杠轴承副依然可以达到丝杠轴1的中径D1的两倍以上的导程L，即相比现有技术中广泛使用的滚柱丝杠组件来说，本实施例依然可以实现整体滚柱丝杠组件的超大导程的突破，进而可以提高整体的一体式滚柱丝杠轴承副的传递速度和传递扭矩。

以上的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此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，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

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。

Claims (10)

1.一种一体式滚柱丝杠轴承副，其特征在于，包括：滚柱丝杠组件和设于所述滚柱丝杠组件外侧的滚柱轴承组件；其中

所述滚柱丝杠组件包括丝杠轴、套设于丝杠轴上的螺母，以及相对于所述丝杠轴的中心轴线在径向上布置在所述丝杠轴与所述螺母之间的至少两个滚柱；

所述丝杠轴包括螺纹部；该螺纹部设置有至少两个外螺纹以及在外螺纹的至少一个轴向端成形有一个齿形圈；所述螺母具有中空腔体，且该中空腔体的内壁成形有至少两个内螺纹；

每个滚柱均设置有至少两个滚柱外螺纹以及用于与所述齿形圈啮合的齿牙部；两个滚柱外螺纹用于同时与丝杠轴的外螺纹和螺母的内螺纹啮合；每个所述滚柱的滚柱外螺纹的螺纹旋向与丝杠轴的外螺纹的螺纹旋向相反；以及

所述滚柱轴承组件包括套设在螺母外侧的轴承外圈，以及相对于螺母的中心轴线在径向上布置在所述螺母与轴承外圈之间的至少两个轴承滚柱。

2.根据权利要求1所述的一体式滚柱丝杠轴承副，其特征在于，所述丝杠轴的外螺纹、螺母的内螺纹和每个滚柱的滚柱外螺纹的螺距相同；以及

所述滚柱的中径D3通过以下关系与所述丝杠轴的中径D1、丝杠轴的外螺纹数量M1及每个滚柱的滚柱外螺纹数量M3有关：

3.根据权利要求2所述的一种一体式滚柱丝杠轴承副，其特征在于，每个滚柱的中径D3均不大于所述丝杠轴的中径D1。

4.根据权利要求2所述的一种一体式滚柱丝杠轴承副，其特征在于，所述丝杠轴的外螺纹的螺旋升角与每个滚柱的滚柱外螺纹的螺旋升角相同。

5.根据权利要求2所述的一种一体式滚柱丝杠轴承副，其特征在于，每个滚柱的滚柱外螺纹数量不大于所述丝杠轴的外螺纹的数量并且不大于所述螺母的内螺纹的数量；以及

所述螺母的内螺纹的数量不大于丝杠轴的外螺纹的数量。

6.根据权利要求2所述的一种一体式滚柱丝杠轴承副，其特征在于，每个所述滚柱的滚柱外螺纹的螺纹旋向和螺母的内螺纹的螺旋旋向相反；或者

每个所述滚柱的滚柱外螺纹的螺纹旋向和螺母的内螺纹的螺旋旋向相同。

7.根据权利要求1～6任一项所述的一体式滚柱丝杠轴承副，其特征在于，所述螺母的外壁上成形有螺旋升角为零的螺母外螺纹，且在所述螺母外螺纹的轴向两端分别设有一环形齿部；

所述轴承外圈的内壁上成形有螺旋升角为零的轴承内螺纹；以及

每个轴承滚柱的外表面均成形有适于同时与所述螺母外螺纹和轴承内螺纹配合的且螺旋升角为零的轴承滚柱螺纹；且在所述轴承滚柱螺纹的轴向两端分别设有用于与环形齿部啮合相配的轴承齿牙部。

8.根据权利要求1～6任一项所述的一体式滚柱丝杠轴承副，其特征在于，所述一体式滚柱丝杠轴承副还包括分别设有至少两个轴承滚柱的轴向两端的一对轴承行星架；以及

一对所述轴承行星架套设在螺母外侧。

9.根据权利要求8所述的一体式滚柱丝杠轴承副，其特征在于，所述轴承行星架上开设有用于装配轴承滚柱的装配孔；以及

在每个所述轴承滚柱的两个轴端均分别成形有外径小于轴承齿牙部的用于插入至装配孔内的插接部。

10.根据权利要求8所述的一体式滚柱丝杠轴承副，其特征在于，所述螺母的外壁上还凹设有一对安装槽；以及

一对所述安装槽中分别适于一对一嵌入适于与轴承行星架背离轴承滚柱的一端相抵接的轴承卡环；

所述轴承卡环上具有一缺口。

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