CN2487921Y - 半啮合滚动螺旋付 - Google Patents

Abstract

一种半啮合滚动螺旋付,沿螺旋线密集分布的每粒滚珠形成三个接触点,其中两个接触点与螺旋线接触呈半啮合状态,第三点与圆柱形光轴接触。可构成用光轴代替滚珠丝杠付的丝杠,或丝杠和螺母均用光轴和光孔代替构成单光和双光半啮合滚动螺旋付,两者都具有高的螺旋运动精度且不受长径比和设备限制的标准导程或任意导程的滚动螺旋付,特别是螺旋传动的承载能力和运动精度可调,且结构的工艺性好,生产率高,制造成本低,适用于中等或轻型载荷的螺旋传动领域。

Description

半啮合滚动螺旋付

本实用新型涉及滚动螺旋传动领域，特别是一种单光和双光的半啮合滚动螺旋传动。

目前滚动螺旋传动主要是滚珠丝杠付，这种丝杠各国都已标准化并大量生产，用途十分广泛。但滚珠丝杠付的行程受丝杠直径和设备的限制，无论滚珠丝杠付载荷大小，丝杠直径必须制作得相应大才能磨削加工，丝杠行程大也要求螺纹磨床的行程相应地大，且丝杠和螺母的磨削设备贵，效率低，生产成本高；采用滚压丝杠虽解决丝杠加工不受长径比的限制，但丝杠不能淬火，制造精度受限，能使用的滚压设备与工具也同样昂贵；另外还有一种采用三个滚珠轴承园周等分按螺纹升角安装夹紧光轴的螺旋传动，在一些特别轻的载荷且不考虑螺旋传动精度的设备中采用，这种特定的用途加上该结构尺寸大而不能形成独立产品。

本实用新型的目的是提供一种既要一定承载能力，又要有高的导程运动精度；既要结构简单、紧凑、工艺性好、生产率高，又要不受专门设备限制且运动行程任意长的各种标准导程或任意导程的经济实用的滚动螺旋传动装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的。

一种半啮合滚动螺旋付，它包括一套形成滚动螺旋运动的装置，其特征在于单光半啮合滚动螺旋付，由滚珠丝杠付的插管式循环螺母和一根圆柱形光轴组成。双光半啮合滚动螺旋付，螺旋付用圆柱形光孔和一根以上的螺旋弹簧代替螺母的螺纹并组成滚珠循环体代替滚珠循环螺母，和一根圆柱形光轴组成，半啮合螺旋付中的每一滚珠均形成三个接触点，各接触点的径向尺寸组合成有与承载能力相应的过盈量及与实际运动导程不同的螺母制作导程或装置压紧后的弹簧导程。

上述方案中，所述的滚珠所形成的三个接触点，其两个接触点呈半啮合状态，另一点与圆柱形光轴接触。

上述方案中，所述的双光半啮合滚动螺旋的螺旋弹簧压紧方式是螺旋弹簧一端用弯头固定，其两端均与滚珠循环通道相接。

上述方案中，所述的双光半啮合滚动螺旋付的螺旋弹簧压紧方式是螺旋弹簧的压紧由轴向或轴向与径向同时调节。

上述方案中，所述的半啮合滚动螺旋付的反对应结构是将单光半啮合滚动螺旋付用圆柱形光孔代替滚珠循环螺母的螺纹，滚珠循环丝杠代替光轴；将双光半啮合滚动螺旋付用圆柱形光轴、螺旋弹簧构成螺旋运动方向和滚珠循环及圆柱形光孔组成。

半啮合滚动螺旋付的螺旋运动是带过盈量的无间隙传动，它同带有预压负荷的滚珠丝杠付一样具有误差平均效应，所不同的滚珠丝杠付丝杠的大于螺母与滚珠啮合长度的周期误差是不能平均的，而这种误差是导程运动误差的主要组成部分，而光轴的加工对直径精度比丝杠的螺纹的加工对导程精度而言，前者容易获得更高精度，而直径误差对导程运动精度的影响比丝杠导程的影响要小得多，因而其导程运动的精度更高，同时也具备滚珠丝杠传动效率高，也可左旋、右旋等特点。对于单光半啮合滚动螺旋付用光轴代替丝杠，双光半啮合滚动螺旋付除用光轴代替丝杠外，还用光孔和螺旋弹簧代替螺母的加工。圆柱形光轴可用通用高效的无心磨加工且不受长径比的限制作成任意长。加上半啮合滚动螺旋付的导程运动精度和承载能力根据不同的结构均有不同的方法和不同程度可调性。对于半啮合滚动螺旋付的承载能力在结构尺寸确定的情况下，承载能力虽可调，但最大承能力受滚珠接触应力的限制，要获得更大的承载能力可增加滚珠的数量即螺旋的圈数。除此之外，还可选择半啮合角(α)增加承载能力，半啮合角可在60°～120°之间，半啮合角越大，承载能力越大，另外对双光半啮合滚动螺旋付采用弹簧接触式排列，也可增加承载能力。还有导程的选择可选用相关零件的径向尺寸便可获得各种规格的标准导程或任意导程，因而结构简单、紧凑、工艺性好，生产率高，经济适用。此外，半啮合滚动螺旋付还有一种反对应结构，即滚珠的三个接触点中的两点是与丝杠或光轴与弹簧的螺旋线接触，另一点与光孔接触且制作导程对应于实际运动导程的装置，这种结构的螺旋运动的行程取决于孔的长度，虽然孔的加工也同样受长径比的限制而失去一定的优越性，但作为短程的螺旋传动仍保留了前面所述的其他优越性。

下面结合附图对本实用新型实施例加以说明。

图1为双光半啮合滚动螺旋付轴截面剖视示意图。

图2为单光半啮合滚动螺旋付轴截面局部示意图。

图3为双光半啮合滚动螺旋付轴截面局部示意图。

图4为双光半啮合滚动螺旋付的螺旋弹簧放大示意图。

图5为图1C向局部示意图。

图6为图1B-B剖视示意图。

图中：1、圆柱形光轴；2、圆柱形光孔套；3、螺旋弹簧；4、径向调节螺纹圈；5、滚珠循环器；6、滚珠；7、轴向调节螺纹圈；8、螺母(滚珠循环螺母中的螺母)。

图1是双光半啮合滚动螺旋付的轴截面剖视图，是一个完整的实施例并结合视图加以说明。图1中：圆柱形光轴1，圆柱形光孔套2的内孔直径与螺旋弹簧3的外径相等。光孔套2是卡簧式结构，在其两端的螺纹圈4作轴向左右调节中，光孔套2的内径尺寸在外锥的作用下变化，使螺旋弹簧3的外径作相应变化，螺旋弹簧3的一端在A处径向外弯头(虚线部分)，嵌入光孔套2的侧槽中，还可以轴向外弯头(A处点划线部分)，嵌入循环器5的槽中固定，带有端面凸台为制作导程的滚珠循环器5的径向凸出部分像键一样嵌入光孔套2两端的槽中，在轴向调节螺纹圈7的调节过程中作轴向移动，向内运动时，循环器5的凸台压向弹簧3的两端，在滚珠6与光轴1的支承与光孔套2的约束下，系统被刚性夹紧，此时，螺旋弹簧的弯头固定端与另一端与循环器5的循环通道接通且循环器5的凸台制作导程与螺旋弹簧的导程相吻合，夹紧后的螺旋弹簧3的相邻钢丝被滚珠6分隔不接触构成非接触式双光半啮合滚动螺旋付；夹紧后，螺旋弹簧3的相邻钢丝还可呈接触状态则构成接触式双光半啮合滚动螺旋付。

图2是单光半啮合滚动螺旋付的轴截面局部视图。表示出圆柱形光轴直径d、半啮合角α、半啮合的两接触点直径D₁、滚珠直径d₁。

图3是双光半啮合滚动螺旋付的轴截面局部视图，表示圆柱形光轴直径d₁、半啮合角α、滚珠直径d₁，弹簧钢丝直径d₂，光孔套内径D及半啮合两接触点直径D₁；并表示了与图1的非接触式区别的另一种相邻弹簧丝呈接触状态的接触式双光半啮合滚动螺旋付。

图4表示了螺旋弹簧两端结构、并表明了右端弯头的两种状况；实线部分表示径向外弯头，点划线部分表示轴向外弯头，还表明了螺旋弹簧外径D及钢丝直径d₂。

图5是图1的C向视图表示了循环器5的径向凸起部分按K方向装入光孔套2的槽中，及螺旋弹簧的径向弯头部分嵌入光孔套2的侧槽中，并被循环器的径向凸起的侧面所固定。

图6是图1的B-B径向剖视图。表明了循环器5装配后的径向剖面状况及螺旋弹簧3采用轴向外弯头时嵌入循环器5槽的位置并被光孔套2所固定的情况。

Claims (5)

1、一种半啮合滚动螺旋付，它包括一套形成滚动螺旋运动的螺旋付，其特征是：单光半啮合滚动螺旋付，由滚珠丝杠付的插管式循环螺母和一根园柱形光轴组成，双光半啮合滚动螺旋付用圆柱形光孔和一根以上的螺旋弹簧代替螺母的螺纹并组成的滚珠循环体代替滚珠循环螺母，和一根园柱形光轴组成，半啮合滚动螺旋付中螺旋线上分布的每一滚珠均形成三个接触点，各接触点的径向尺寸的组合有与承载能力相应的过盈量且与实际运动导程不同的螺母制作导程或装置压紧后的螺旋弹簧导程。

2、根据权利要求1所述的半啮合滚动螺旋付，其特征是：半啮合滚动螺旋付的三点接触形式即滚珠所形成的三个接触点中的其中与螺旋线接触的两点呈半啮合状态，另一点与圆柱形光轴接触。

3、根据权利要求1所述的半啮合滚动螺旋付，其特征是：双光半啮合滚动螺旋付的螺旋弹簧固定方式是螺旋弹簧一端用弯头固定，其两端均与滚珠循环通道相接。

4、根据权利要求1所述的半啮合滚动螺旋付，其特征是：双光半啮合滚动螺旋付的螺旋弹簧压紧方式是螺旋弹簧的压紧可由轴向或轴向与径向同时调节。

5、根据权利要求1所述的半啮合滚动螺旋付，其特征是半啮合滚动螺旋付的反对应结构是用光孔代替单光半啮合滚动螺旋付的滚珠循环螺母螺纹，滚珠循环丝杠代替圆柱形光轴；对双光半啮合滚动螺旋付是用圆柱形光轴、螺旋弹簧构成螺旋运动方向和滚珠循环并加上圆柱形光孔组成。

Images