CN2426039Y - 自动消隙滚轮丝杠 - Google Patents

Abstract

一种自动消隙滚轮丝杠副,其螺母由螺母座和至少两个滚轮构成,制有环形齿的滚轮在丝杠四周按丝杠螺旋角倾斜地安装在螺母座上,并和丝杠啮合,一个滚轮装在一个偏心的滚轮轴上,该轴可在螺母座中转动,并由一个弹簧施加扭转力矩,使该滚轮始终压向丝杠的螺纹面,从而自动消除了丝杠螺母间的间隙。滚轮螺母自动消除与丝杠之间间隙的能力,保证丝杠即便有了磨损,仍然能保证无间隙,高重复精度的运行。所以丝杠也可以不经淬火硬化处理和精磨加工,从而降低了成本。

Description

自动消隙滚轮丝杠

本实用新型涉及一种机械传动机构，尤其是一种用于把旋转运动转变为直线运动的丝杠螺母机构。

丝杠螺母机构的传动间隙，对位置控制机构的定位精度，或对闭环控制系统的控制性能，都是不利的因素。已有滚珠丝杠螺母副，利用所选配钢球的微量过盈产生一定的预加载荷，从而消除丝杠螺母间的传动间隙。为在丝杠-钢球-螺母之间长期保持一定的预加应力而不引起丝杠和螺母的迅速磨损，丝杠和螺母表面必需进行淬火硬化处理，和精密的磨削加工，因此滚珠丝杠螺母副价格较昂贵。

滚珠丝杠螺母副具有相当强的承载能力。某些装置虽然要求高的重复精度，但载荷较小，这种场合如采用滚珠丝杠螺母副则是一种浪费。

本实用新型的目的在于提出一种新结构的丝杠螺母副，它能在长期使用过程中自动消除间隙以保证高的重复精度，但其制造工艺更简便，对材料和热处理和加工的要求较低，因而更经济。

本实用新型的目的通过以下手段实现：

螺母由螺母座和至少两个滚轮构成，滚轮圆周制有环形齿，滚轮通过其内的向心止推轴承组安装在滚轮轴上并可自由转动，滚轮轴在丝杠四周按丝杠螺旋角倾斜地安装在螺母座上，这样几个滚轮的环形齿面按螺旋角和丝杠啮合，其中一个滚轮装在一个偏心的滚轮轴上，该轴可在螺母座中转动，并在调整到滚轮与丝杠的间隙消除后由一个螺母固定在螺母座上，或由一个弹簧施加扭转力矩，使该滚轮始终压向丝杠的螺纹面，从而自动消除了丝杠螺母间的间隙。

由于丝杠与滚轮螺母间的接触属滚动磨擦，丝杠不易被磨损，而滚轮螺母自动消除与丝杠之间间隙的能力，又保证丝杠即便有了磨损，仍然能保证无间隙，高重复精度的运行。所以丝杠也可以不经淬火硬化处理和精磨加工，从而降低了成本。

以下结合附图对本实用新型加以详细说明。

图1是本实用新型自动消隙滚轮丝杠副纵向剖视图。

图2是固定滚轮组件纵向剖视图。

图3是偏心滚轮组件纵向剖视图。

图4是用钢球代替滚轮中的向心推力轴承组的滚轮丝杠副纵向剖视图。

图1中，1是丝杠，2是螺母座，3是滚轮，4是向心推力轴承组，5是偏心滚轮轴，6是滚轮调隙双螺母，8是滚轮轴调隙双螺母，9是钢丝弹簧，10是固定滚轮轴，11是并紧螺母。丝杠1具有梯形或三角形螺纹，滚轮3圆周上制有能与丝杠螺纹吻合的环形齿，滚轮内装有向心止推轴承组4，并通过轴承组4装在两个滚轮轴5和10右端的圆柱面上。两个滚轮轴右端圆柱面的一头制有螺纹，双螺母6旋在该外螺纹上，用于调整并消除滚轮的轴向间隙。偏心滚轮轴5左端是头上带短螺纹的圆柱轴，插在螺母座2的一个按丝杠螺旋角倾斜的圆孔中，该圆柱轴对右端的圆柱面平行但有偏心，转动偏心滚轮轴5可以消除滚轮与丝杠之间的间隙。调整并锁紧双螺母8，使偏心滚轮轴5在螺母座的孔中能转动，但不能轴向窜动。钢丝弹簧9一头插在偏心滚轮轴5的一个径向孔中，另一头被一个止动销13挡住(参图2)，强迫偏心滚轮轴5扭转，并使偏心的滚轮3以恒定的压力压向丝杠的螺纹槽，从而可长期自动消除丝杠间隙。固定滚轮轴10的左端是与右端同轴的螺杆，该螺杆旋入螺母座另一个按丝杠螺旋角倾斜的螺孔中，旋转固定滚轮轴10，可精确地调整其上滚轮的轴向位置，以保证所有滚轮与丝杠螺纹正确啮合。并紧螺母11用于把固定滚轮轴锁定在调整好的位置上。

调整偏心滚轮轴5到滚轮丝杠间没有间隙并有一定预紧压力，再用一个螺母8固定在螺母座上，也可以借助滚轮轴的弹性变形在一段时间内消除滚轮丝杠间间隙。

图2是偏心滚轮纵向剖视图。图2中偏心滚轮轴对丝杠轴线倾斜地安装在螺母座的圆孔中，倾斜角就是丝杠的螺旋角。螺母座上装有一个止动销12，用于对钢丝弹簧9加力。

图3是固定滚轮纵向剖视图。固定滚轮轴倾斜地安装在螺母座的一个螺纹孔中，倾斜角就是丝杠的螺旋角，一个并紧螺母11用于把固定滚轮轴锁定在正确位置上。

图4是用钢球代替向心推力轴承组4的方案。滚轮14内孔两端制有弧型滚动槽，偏心滚轮轴15和固定滚轮轴16右端、螺母17左端加工出弧型滚动槽，并在滚轮和滚轮轴、螺母17之间安装钢球18。该结构可以进一步降低成本，缩小滚轮螺母的尺寸，适合于制造批量较大的情况。

如要求滚轮丝杠副有较高的轴向承载能力或要求滚轮螺母有较强的自定心能力，可采用三个或更多的滚轮，三个滚轮中两个是固定滚轮，一个是偏心滚轮。

本实用新型的优点在于，由于丝杠螺母间的接触属滚动磨擦，不但传动效率高，而且丝杠不易被磨损，而滚轮螺母自动消除传动间隙的能力，又保证丝杠即便有了磨损，仍然能保证无间隙，高重复精度的运行。所以丝杠可以不经淬火硬化处理和精磨加工，从而降低了成本。

Claims (4)

1，一种滚轮丝杠由丝杠1，螺母座2，至少两个外圆周制有环状齿面的滚轮3，至少两个滚轮轴等构成，滚轮轴按丝杠螺旋角倾斜地安装在螺母座2上，使每个滚轮的环状齿面与丝杠1的螺旋面啮合，其特征在于：所述滚轮轴中有一个偏心滚轮轴5，和至少一个固定滚轮轴10，偏心滚轮轴5上制有两个轴线相互平行但相互偏心的回转面，一个回转面通过双向止推向心轴承组4装有所述滚轮3，另一个回转面插在螺母座的斜孔中，并与该斜孔动配合；固定滚轮轴10上同轴地制有回转面和一个螺纹面，回转面用于通过双向止推向心轴承组4安装有所述滚轮3，螺纹面用于旋入螺母座的斜螺纹孔中。

2，按权利要求1所述的滚轮丝杠，其特征在于：所述偏心滚轮轴5由一个弹簧9加压而被迫转动，从而使装在偏心的回转面上的滚轮3压向丝杠螺旋面。

3，按权利要求1所述的滚轮丝杠，其特征在于：所述双向止推的轴承4，由钢球18代替，所述滚轮内孔两端，所述滚轮轴上，以及螺母17上均制有弧形滚动槽。

4，按权利要求1所述的滚轮丝杠，其特征在于：所述丝杠的螺旋面采用滚压工艺加工。

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