ES2355235T3 - Husillo a bolas. - Google Patents

Husillo a bolas. Download PDF

Info

Publication number
ES2355235T3
ES2355235T3 ES04008653T ES04008653T ES2355235T3 ES 2355235 T3 ES2355235 T3 ES 2355235T3 ES 04008653 T ES04008653 T ES 04008653T ES 04008653 T ES04008653 T ES 04008653T ES 2355235 T3 ES2355235 T3 ES 2355235T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
balls
circulating
track
profile
raceway
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES04008653T
Other languages
English (en)
Inventor
Martin Dr. Hermann
Jürgen Kreutzkämper
Ralf Branz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TGA Deutschland GmbH
Original Assignee
Neff Antriebstechnik Automation GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Neff Antriebstechnik Automation GmbH filed Critical Neff Antriebstechnik Automation GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2355235T3 publication Critical patent/ES2355235T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
    • F16H25/2214Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with elements for guiding the circulating balls
    • F16H25/2219Axially mounted end-deflectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
    • F16H2025/2242Thread profile of the screw or nut showing a pointed "gothic" arch in cross-section

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Pens And Brushes (AREA)

Abstract

Disposición de bolas circulantes, en especial husillo (1) roscado con bolas circulantes, con un cuerpo (2) de guía que presenta al menos una primera vía (7) de rodadura para bolas (7) de cojinete, presentando la primera vía (7) de rodadura, un perfil portante, con un cuerpo (3) guiado que presenta dos superficies frontales y al menos una segunda vía (8) de rodadura para las bolas (6) de cojinete, estando asignado a cada segunda vía (8) de rodadura, un canal (9) de retorno de las bolas, y transformándose cada uno de los perfiles de la segunda vía (8) de rodadura, en un punto en los extremos de la vía (8) de rodadura, en un perfil de la vía de retorno que se diferencia de él, y cuyos puntos están distanciados de la correspondiente superficie frontal del cuerpo (3) guiado, con cuerpos (4, 5) de desviación que presentan cada uno, al menos una vía (16) de desviación, para unir cada segunda vía (8) de rodadura con cada uno de los canales (9) de retorno de las bolas, y que están aplicados en las caras frontales, caracterizada porque el cuerpo (4, 5) de desviación presenta un apéndice (19) que se extiende dentro de un canal (9) de retorno de las bolas, que contiene la vía (14) de retorno, y está configurado en forma de cubeta, conectándose el apéndice (19) únicamente en la parte exterior de la vía (16) de desviación.

Description

Husillo a bolas.
La invención se refiere a una disposición de bolas circulantes, como en especial a un husillo roscado con bolas circulantes.
En la técnica se conocen una multitud de disposiciones en las que entre un cuerpo de guía y un cuerpo guiado en este cuerpo de guía, están dispuestas bolas de cojinete que se guían en una circulación cerrada. Básicamente este principio se aplica en guías lineales, guías en arco, o también en husillos roscados con bolas circulantes.
En especial en husillos roscados con bolas circulantes, se presenta por lo regular una limitación de espacio que, en los extremos de las tuercas roscadas, exige la desviación de las bolas que salen de la rosca en un arco estrecho, a la vía de retorno configurada en general recta. Correspondientemente estrecho es también el radio del arco de desviación situado opuesto, en el que las bolas se introducen de nuevo en la rosca. Además, interesa aquí que las bolas salgan del filete de la rosca, y se transfieran a la vía de retorno, lo más suavemente posible. Del mismo modo las bolas se deben de introducir suavemente, de nuevo en el filete de la rosca, para asegurar un funcionamiento de bajo desgaste, sin sacudidas.
Por el documento DE 198 03 026 A1 se conoce un husillo roscado con bolas circulantes, cuya tuerca roscada presenta frontalmente discos de cierre. Estos contienen vías de desviación para la transferencia de las bolas, desde la vía helicoidal a la vía de retorno, y a la inversa. En este estado actual de la técnica, se toma en consideración la curvatura de la vía de desviación. No obstante se presta poca atención a los acuerdos en la vía.
Por el documento US-PS 5063809 se conoce un husillo roscado con bolas, similar en principio, en el que se provoca la desviación de las bolas en las caras frontales de la tuerca roscada, mediante los correspondientes discos de cierre con vía conformada. Las vías de desviación se conectan tangencialmente a las vías de rodadura de las bolas en la tuerca roscada. Los perfiles de las vías, de la tuerca roscada, del husillo roscado y de la vía de retorno, coinciden unos con otros
Bajo carga, se produce una deformación de la tuerca roscada contra el husillo roscado, que conduce a que las bolas de cojinete se sometan a una carga al entrar en la tuerca roscada, y se descarguen al salir de la misma. Se produce eventualmente una marcha inestable.
El documento DE 34 25 285 A1 que representa el estado actual más reciente de la técnica, hace público un accionador de rosca con bolas, con un cuerpo de tuerca, con un husillo y con un número de bolas que circulan en un canal de forma helicoidal para la circulación de las bolas, que soporta una carga; con dos piezas desviadoras aplicadas frontalmente al cuerpo de tuerca, así como con un canal de retorno configurado en el cuerpo de la tuerca. Cada pieza desviadora está configurada como una arandela que presenta dedos desviadores que discurren en forma de líneas helicoidales, y que forman una rosca, y se encajan casi hasta el fondo en las ranuras helicoidales del husillo. Mientras los dedos desviadores en funcionamiento normal, solamente hacen salir las bolas previamente descargadas, del filete de la rosca del husillo, sin tocar el husillo, en caso de avería del accionador de rosca con bolas, por ejemplo, por pérdida de bolas, forman una rosca auxiliar que en el caso de perturbación, impide una movilidad axial libre del cuerpo de tuerca respecto al husillo.
El documento DE 298 01 280 U1 hace público un accionador de rosca con bolas, en el que la vía de circulación de las bolas presenta en el acuerdo de la vía de circulación en carga al canal de desviación, un curso tangencial y de curvatura continua, por ejemplo, de forma de clotoide. De este modo se impiden modificaciones abruptas de la aceleración experimentada por las bolas circulantes, con lo que se disminuyen las fuerzas de choque y de rozamiento que se presentan, las vibraciones y los ruidos.
Es misión de la invención crear un husillo roscado con bolas que funcione suave y uniformemente, tanto en marcha en vacío, como también bajo carga.
Esta misión se resuelve con una disposición de bolas circulantes según la reivindicación 1.
La disposición de bolas circulantes según la invención, que puede estar configurada en especial como husillo roscado con bolas circulantes, presenta un cuerpo de guía, es decir, por ejemplo, un husillo roscado, y un cuerpo guiado en él, como por ejemplo, una tuerca roscada. En las caras frontales de la tuerca roscada están dispuestos cuerpos de desviación. Las vías de rodadura del cuerpo de guía y del cuerpo guiado presentan en sección transversal, por ejemplo, un perfil ojival, de manera que cada bola encuentra las mismas condiciones definidas con respecto a la transmisión de la carga. De este modo todas las bolas circulan en las vías de rodadura en radios bien coincidentes del husillo roscado y de la tuerca roscada, lo cual minimiza las pérdidas por rozamiento. Las vías de desviación en las piezas terminales de la tuerca roscada, o del otro cuerpo guiado, presentan, no obstante, por ejemplo, un perfil de arco de medio punto. El acuerdo del perfil ojival al perfil de arco de medio punto, está dispuesto todavía en los extremos del filete de la rosca de la tuerca roscada. Esta medida conduce a características mejoradas de marcha, a las que pertenecen, un par de rotación constante en marcha en vacío, una emisión reducida de ruidos una entrada y salida de las bolas, de la rosca, sin sacudidas. La geometría se puede terminar, además, por completo mecánicamente, lo cual disminuye las dispersiones ejemplares respecto a un alisado manual de los acuerdos de la vía de rodadura. Mediante la producción mecánica de los perfiles de la vía de retorno en la entrada y en la salida del perfil de la tuerca roscada, se puede conseguir una coincidencia entre el perfil al final del filete de la rosca, y el perfil de la vía de retorno. De este modo las bolas circulan suavemente y sin sacudidas, de la rosca a la vía de retorno. Por el contrario, si en el comienzo de la rosca y en el final, se alisa algo y, por tanto, se redondea a mano el perfil ojival existente, existe una zona de acuerdo geométricamente indefinida entre el perfil portante de carga (ojival) y el perfil de retorno (circular), directamente en la entrada y en la salida de la rosca. Junto a una elevada dispersión de la fabricación, esto conduce ocasionalmente también a una marcha ruidosa. En el caso de la disposición de bolas circulantes según la invención, el acuerdo de perfiles geométricamente bien definido, producido mecánicamente, está dispuesto por el contrario, a una distancia, si bien pequeña, a la superficie frontal de la tuerca. En lugar del perfil ojival para las vías de rodadura, y del perfil de arco de medio punto para la vía de retorno, en caso necesario se pueden aplicar también otros perfiles. Por ejemplo, la vía de retorno puede presentar un perfil elíptico, mientras la vía de rodadura presenta un perfil de arco de medio punto, o un perfil elíptico diferente.
La fabricación se puede llevar a cabo completa en estado blando antes del temple de la tuerca, lo cual previene contra una pérdida de dureza, como se podría presentar prematuramente en el alisado manual de una tuerca templada.
En especial, la disposición del acuerdo entre el perfil de la vía de rodadura de la vía de desviación o de la vía de retorno, y el perfil de la vía de rodadura en la vía portante de rodadura del cuerpo guiado o del husillo roscado, conduce a características mejoradas de marcha de la disposición de bolas circulantes. La carga y descarga de la bola tiene lugar pues en el filete de la tuerca roscada y del husillo roscado, y ya no en los extremos frontales de la tuerca roscada.
El perfil de la vía de rodadura del husillo roscado, coincide de preferencia con el perfil de la vía de rodadura de la tuerca roscada. En los extremos de las caras frontales de la tuerca roscada, en los que el perfil de la vía de rodadura cambia al perfil de la vía de desviación o de la vía de retorno, existe pues en cada uno un trecho pequeño, en el que la bola continúa la vía helicoidal, modificándose el perfil de la vía de rodadura únicamente en el lado de la tuerca. Aquí tiene lugar la carga y descarga de las bolas. Hasta después de la descarga de las bolas o se transfieren estas al cuerpo de desviación. Por lo tanto las bolas de cojinete pasan cada juntura de separación entre el cuerpo de desviación y la tuerca roscada, en estado libre de carga.
Una marcha especialmente suave y sin sacudidas, tanto en el estado libre de carga, como también en estado cargado, se produce cuando las tangentes trazadas en el punto de acuerdo de los perfiles de la vía, en el lado derecho e izquierdo, forman una con otra, un ángulo que es menor que el ángulo de rozamiento de rodadura de las bolas de cojinete. De este modo las bolas que llegan, son atraídas regularmente a las vías de rodadura que están bajo carga.
Los cuerpos de desviación están configurados de manera que depositan las bolas de cojinete en las vías de retorno en línea recta, es decir, tangencialmente a la vía de retorno. Para ello presentan un apéndice que como un trozo de tubo, penetra en la vía de retorno. Este apéndice relativamente corto está abierto aquí en el lado vuelto hacia el husillo roscado, de manera que la bola de cojinete circula en todo su recorrido desde la vía de rodadura, a través de la vía de desviación, hasta la vía de retorno, en una vía configurada en la tuerca roscada. Así pues, por parte de la rosca, la vía de rodadura está absolutamente libre de interrupciones y sin junturas. También esto favorece las características de marcha del husillo roscado con bolas.
Finalmente es ventajoso procurar que el radio de curvatura de la vía de rodadura, de la vía de desviación y de la vía de retorno de las bolas, sea mayor o igual que el diámetro de las bolas, en todos los puntos de la circulación de las bolas. Esto impide efectos de apriete incluso cuando ya se nota un cierto progreso del desgaste.
En formas ventajosas de realización, los cuerpos de desviación pueden estar fabricados de cerámica o de metal duro. Los últimos se pueden producir por el procedimiento de moldeo por inyección de metal. Si los cuerpos de desviación se componen de cerámica, se pueden fabricar asimismo por un procedimiento de moldeo por inyección. Puesto que la carga de las bolas de cojinete no se lleva a cabo directamente al comienzo del filete de la rosca de la vía de rodadura, sino ya dentro de la misma, y la descarga de las bolas de cojinete, ya antes del final de la misma, las bolas de cojinete entran y salen libres de carga, en la tuerca roscada. Las exigencias de tolerancias en los cuerpos de desviación, están pues desactivadas, lo cual simplifica el proceso de conformación para los cuerpos de desviación y permite, a pesar de todo, una marcha suave.
Otras particularidades de formas ventajosas de realización de la invención, se deducen de las reivindicaciones secundarias, del dibujo o del dibujo correspondiente.
En el dibujo está ilustrado un ejemplo de realización de la invención. Se muestran:
Figura 1 Un husillo roscado con bolas circulantes, en representación en perspectiva, parcialmente fracturada.
Figura 2 La tuerca roscada del husillo roscado con bolas circulantes según la figura 1, en representación en perspectiva, parcialmente cortada, y a otra escala.
Figura 3 El husillo roscado con bolas circulantes según la figura 1, en representación esquematizada, cortada a lo largo de una vía de retorno, a otra escala.
Figura 4 La vía de rodadura de una bola de cojinete, en un extremo de la tuerca roscada, en una representación esquematizada.
Figura 5 La tuerca roscada en una vista frontal de detalle, y
Figura 6 Una comparación de los perfiles de la vía de rodadura de la vía de retorno, y de la vía de conducción del husillo roscado y de la tuerca roscada.
En la figura 1 se ilustra un husillo 1 roscado con bolas circulantes, al cual pertenecen un husillo 2 roscado y una tuerca 3 roscada. La tuerca 3 roscada está provista en sus dos extremos frontales, con piezas 4 terminales de forma anular, que sirven para cerrar bolas circulantes. Entre el husillo 2 roscado y la tuerca 3 roscada están insertadas bolas 6 de cojinete que forman cuerpos rodantes para el apoyo de la tuerca 3 roscada en el husillo 2 roscado. El husillo 1 roscado con bolas circulantes, puede presentar una rosca de una, de dos o de varias entradas. Correspondientemente la tuerca 3 roscada está provista con una rosca correspondiente de igual número de entradas y paso. En el ejemplo presente de realización ilustrado, la rosca es de cuatro entradas. Correspondientemente el husillo 2 roscado y la tuerca 3 roscada presentan cada uno, cuatro primeras vías 7 de rodadura, o segundas vías 8 de rodadura, paralelas unas a otras.
La forma de las vías 7, 8 de rodadura se desprende en especial de la mitad inferior de la figura 6. La primera vía 7 de rodadura configurada en el husillo 2 roscado, presenta en sección transversal un perfil ojival. La sección transversal se limita por dos arcos 10, 11 configurados de preferencia con simetría de espejo uno respecto al otro, cuyo radio es mayor que el diámetro de las bolas de cojinete. Los centros de curvatura de los dos arcos 10, 11, están desplazados uno respecto al otro, de manera que en el fondo de la ranura formada por la primera vía 7 de rodadura, se genere una arista, o una zona curva con un radio que sea claramente menor que el radio de la bola 6 de cojinete.
La segunda vía 8 de rodadura de la tuerca 3 roscada, presenta asimismo un perfil ojival. En la sección transversal se compone de dos arcos 12, 13 simétricos uno respecto a otro, para los cuales es válido correspondientemente lo dicho para los arcos 10, 11.
Con esto están bien definidos los puntos de apoyo de las bolas 6 de cojinete en las vías 7, 8 de rodadura. En cada caso según la dirección de la fuerza axial a transmitir, la bola 6 de cojinete se apoya en los arcos 11, 12 ó en los arcos 10, 13. Los puntos de apoyo están definidos con precisión y, en lo esencial, igual para todas las bolas 6 de cojinete, de manera que en la zona de las vías 7, 8 de rodadura que soportan la carga, se genera una marcha suave y de poco rozamiento.
Como se desprende de las figuras 2 y 3, la tuerca 3 roscada presenta también para cada segunda vía 8 de rodadura, un canal 9 de retorno. En la figura 2 únicamente están ilustrados dos canales 9a, 9b de retorno, y en la figura 3, únicamente el canal 9a de retorno. Los canales 9 de retorno se extienden de preferencia como taladros cilíndricos rectos paralelos al eje central de la tuerca 3 roscada de forma anular, atravesando esta longitudinalmente. Como permiten reconocer las figuras 5 y 6 (parte superior de la misma), presentan una pared 15 cilíndrica que forma una vía 14 de retorno de las bolas. El diámetro de la misma es de preferencia aproximadamente 1/10 a 3/10 de milímetro mayor que el diámetro de una bola 6 de cojinete.
Las piezas 4, 5 terminales son de preferencia iguales una a otra, es decir, están configuradas idénticas una con otra. Para cada canal 9 de retorno dispuesto en la vista anterior de la tuerca 3 roscada, en las esquinas de un cuadrado, presentan una vía 16 de desviación. Como permite reconocer la figura 2, se conectan casi tangencialmente a las segundas vías 8 de rodadura de la tuerca 3 roscada, que salen frontalmente. Las vías 16 de desviación se limitan del lado de las piezas 4, 5 terminales, por estas. Las vías 16 de desviación están configuradas aquí como gargantas con pared curvada con forma de arco de círculo. En el lado situado opuesto a las piezas 4, 5 terminales, la tuerca 3 del husillo limita las vías de desviación. Como lo ilustra la figura 3, en las caras frontales de la tuerca 3 del husillo, están configuradas, además, gargantas 17 de rodadura, que conducen desde la salida frontal de la segunda vía 8 de rodadura a la vía 14 de retorno de las bolas, en una curva sin escalones ni codos. Una garganta 17 semejante de rodadura se puede ver también en las figuras 5 y 6 (mitad superior de la misma). Las gargantas 17 de rodadura rematan con las vías 16 de desviación, una sección transversal circular.
La vía 16 de desviación se conecta en prolongación recta a la segunda vía 8 de rodadura (véase figura 3), y luego gira haca dentro en un arco muy pequeño, a una dirección periférica, como se puede reconocer en especial en la figura 2 con respecto a la vía 16b de desviación. La figura 2 ilustra también apéndices 16' (16'a, ...) conformados en las entradas de las vías 16 de desviación, que se encajan en el vértice del perfil ojival del husillo 2 roscado, y sirven para sacar las bolas 6 de cojinete, del husillo 2 roscado. Otra representación la da la figura 3. La figura 3 está esquematizada en el sentido de que la guía del corte gira aquí hacia dentro, radialmente de dentro hacia fuera, desde la dirección radial viniendo de la vía 16 de desviación, siguiendo a la dirección periférica, para continuar de nuevo en dirección radial, a partir del centro de la vía 9 de retorno de las bolas.
El acuerdo de la vía 16 de desviación en la vía 9 de retorno, está redondeado en el lado de la garganta 17 de rodadura. La garganta 17 de rodadura gira hacia den-tro en un arco en la vía 9 de retorno de las bolas. En esta zona 18 de giro (figura 5), la garganta 17 de rodadura se ensancha para permitir un acuerdo sin escalones ni codos. La pieza 4, 5 terminal presenta en la entrada de la vía 9 de retorno de las bolas, un apéndice 19 (19a, 19b, 19c), como se puede ver en especial en la figura 2. Este apéndice está configurado según el tipo de un saliente de forma tubular que, no obstante, en su lado vuelto hacia la zona 18, presenta una escotadura. El suplemento 19 se extiende en prolongación recta de un arco 21 de desviación de forma de cuadrante circular, en una escotadura 22 de forma de C (figura 5) en la entrada o salida del canal 9 de retorno. Forma pues el acuerdo de la vía curva en el tramo recto en la cara exterior de la curva que tiene que recorrer la bola 6. La interrupción del apéndice 19 en el lado vuelto hacia la zona 18, permite aquí que la bola se mueva a lo largo en el cuerpo de la tuerca 3 roscada, sin tener que cruzar aquí ninguna juntura de separación. La vía 16 de desviación, como la vía 14 de retorno de las bolas, presenta una sección transversal de forma circular.
El acuerdo de la sección transversal ojival de la segunda vía 8 de rodadura, a la sección transversal circular de la vía 16 de desviación, tiene lugar en un punto 23 de acuerdo en el último tramo de la segunda vía 8 de rodadura de forma helicoidal, antes de la salida frontal de la tuerca 3 roscada. El punto 23 de acuerdo está marcado por una línea o arista. La figura 4 ilustra esto. Además, la figura 3 ilustra la configuración del punto 23 de acuerdo, visto aproximadamente perpendicular a la segunda vía 8 de rodadura. El punto 23 de acuerdo se forma mediante una arista curvada aproximadamente en forma de V, abriéndose la "V" hacia la segunda vía de rodadura, y mirando con su vértice hacia la vía de retorno. Sus lados están curvados en forma de arco. Los arcos son convexos hacia la vía de retorno. En una forma posible de realización, los dos lados de la arista en que se encuentra el punto 23 de acuerdo, están dispuestos simétricos uno respecto a otro. No obstante, como se representa en la figura 3, también pueden estar configurados asimétricos. Una tangente T que se trace, por ejemplo, en el punto S (figura 4) en la zona de salida en sección transversal de forma de arco circular, de la segunda vía 8 de rodadura, forma con la segunda vía 8 de rodadura, un ángulo \alpha muy agudo. El acuerdo en el punto 23 de acuerdo de forma de arista, hay que dimensionarlo aquí en cada punto S posible, de manera que el ángulo \alpha sea menor que un ángulo \beta de rozamiento de rodadura de la bola 6 de cojinete. El ángulo \beta de rozamiento de rodadura es el ángulo entre el vector V de rozamiento de rodadura, y una fuerza F que actúe sobre la bola 6 de cojinete. El vector V de rozamiento de rodadura se deduce por suma vectorial de F con la fuerza R de rozamiento de rodadura.
La tuerca 3 roscada se compone normalmente de acero templado. La geometría definitiva de la segunda vía 8 de rodadura, se produce en la tuerca roscada después del temple de esta. Antes de templar la tuerca roscada se produce en el comienzo y en el final de la segunda vía de rodadura de la tuerca roscada, el perfil de la vía de forma de arco circular, con lo que se prepara el punto 23 de acuerdo. El punto 23 de acuerdo y el perfil de arco de medio punto al que se conecta, no se retocan más después de templar la tuerca. Con el alisado de la segunda vía 8 de rodadura, el punto 23 de acuerdo, está terminado con una geometría rigurosamente definida. Las piezas 4, 5 terminales se configuran de preferencia, de una cerámica técnica, de acero templado o de metal duro, por ejemplo, en un procedimiento de moldeo por inyección de metal duro. Por causa de la estructura clara, la conformación se puede llevar a cabo por completo de forma mecánica, con gran precisión. Esto permite un procedimiento de acabado barato para las piezas 4, 5 terminales, y una fabricación en serie de grandes cantidades de piezas. La geometría clara y la desviación de las bolas 6 en su recorrido por la segunda vía 8 de rodadura, mediante la vía 16 de desviación, a la vía 14 de retorno de la bola, se lleva a cabo en contacto permanente de las bolas 6 con la tuerca 3 roscada, sin cruzar ninguna juntura de separación, por lo que la bola 6 está en contacto con la tuerca 3 roscada. Esto permite una vez más un funcionamiento estable de marcha, incluso cuando las piezas 4, 5 terminales presenten una cierta tolerancia de fabricación. Aparte de eso, los apéndices 19 permiten un montaje especialmente sencillo, porque realizan un centrado de las piezas 4, 5 terminales en la tuerca 3 roscada. Por consiguiente apenas son de temer montajes defectuosos como consecuencia de ajustes erróneos. Gracias a la acción de centrado de los apéndices 19 se consigue un ajuste fino ideal entre las piezas 4, 5 terminales y la tuerca 3 roscada, lo cual favorece una vez más la marcha suave.
El husillo 1 roscado con bolas circulantes, descrito hasta aquí, trabaja como sigue:
En funcionamiento, las piezas 4, 5 terminales y la tuerca 3 roscada, están llenas completamente con bolas 6 de cojinete, como lo ilustra la figura 1. Las bolas 6 contiguas de cojinete se apoyan unas en otras con poco juego. Las piezas 4, 5 terminales están unidas con la tuerca 3 roscada mediante tornillos u otros medios de unión. Si la tuerca 3 roscada y el husillo 2 roscado dan vueltas una con relación al otro, las bolas 6 de cojinete ruedan en las primeras y segundas vías 7, 8 de rodadura. Empujan aquí en una cara frontal de la tuerca 3 roscada hacia fuera, e introducen las bolas que les preceden por delante, en la vía 16 de desviación. Al pasar sobre el punto 23 de acuerdo, se descarga cada una de las bolas 6 de cojinete. Mientras la bola 6i de cojinete en la figura 3, todavía soporta carga, las bolas 6a a 6d de cojinete están descargadas. En conexión tangencial en el filete de rosca formado por la segunda vía 8 de rodadura, las bolas 6 de cojinete entran pues en la vía 16 de desviación, y ruedan en la cara frontal de la tuerca 3 roscada, es decir, para ser exactos, a lo largo de la garganta 17 de rodadura, hasta la zona 18. Aquí se desvían por el arco 21 de desviación de la vía 16 de desviación, en la dirección de la vía 14 de retorno de las bolas. En el arco 21 de desviación, con el apéndice 19 se conecta un tramo corto de una vía recta, de manera que la bola 6a está ya en vía recta, cuando entra en el canal 9 de retorno de las bolas. En el canal 14 de retorno, las bolas se siguen moviendo sin cesar por las bolas que empujan, hasta que se introducen de nuevo en dirección contraria, en la segunda vía 8 de rodadura, en el lado situado opuesto en la pieza 4 terminal no ilustrada en la figura 3. Aquí las bolas entran primeramente libres de carga, colocándose una vez más bajo carga en el punto 23 de acuerdo, cuando se encuentran ya en el filete de la rosca. El codo que forma el punto 23 de acuerdo, es aquí tan pequeño que las bolas 6 de cojinete entran con toda facilidad en la zona que soporta la carga de la segunda vía 8 de rodadura. Esto se asegura mediante la relación angular arriba discutida, entre \alpha y \beta.
Las geometrías presentadas para las primeras y segundas vías 7, 8 de rodadura, para la vía 16 de desviación y para la vía 14 de retorno de las bolas, están optimizadas. Se producen impulsos reducidos sobre las piezas 4, 5 terminales. En comparación con husillos roscados convencionales con bolas circulantes, son posibles mayores números de revoluciones. Las piezas 4, 5 terminales y las zonas terminales de las segundas vías 8 de rodadura en la tuerca 3 roscada, configuran idénticas vías de rodadura de las bolas, con sección transversal que se mantiene igual, de manera que la bola se conduce en todo el recorrido con tolerancia que se mantiene igual. Se produce así una marcha suave. Por "marcha suave" se entiende en especial una marcha pobre en ruidos, una marcha (funcionamiento) con par constante en marcha en vacío, así como una marcha sin chasquidos ni estrépitos.
En un husillo roscado optimizado con bolas circulantes, está previsto un perfil especial de la vía de rodadura, que es distinto del perfil de la vía 16 de desviación de las bolas y de la vía 14 de retorno de las bolas. El acuerdo entre los dos perfiles tiene lugar en cada caso cerca de los extremos frontales de la tuerca 3 roscada, dentro de sus filetes de rosca. Esto produce una gran suavidad de marcha, con y sin carga, así como para altos y para bajos números de revoluciones.

Claims (13)

1. Disposición de bolas circulantes, en especial husillo (1) roscado con bolas circulantes,
con un cuerpo (2) de guía que presenta al menos una primera vía (7) de rodadura para bolas (7) de cojinete, presentando la primera vía (7) de rodadura, un perfil portante,
con un cuerpo (3) guiado que presenta dos superficies frontales y al menos una segunda vía (8) de rodadura para las bolas (6) de cojinete, estando asignado a cada segunda vía (8) de rodadura, un canal (9) de retorno de las bolas, y transformándose cada uno de los perfiles de la segunda vía (8) de rodadura, en un punto en los extremos de la vía (8) de rodadura, en un perfil de la vía de retorno que se diferencia de él, y cuyos puntos están distanciados de la correspondiente superficie frontal del cuerpo (3) guiado,
con cuerpos (4, 5) de desviación que presentan cada uno, al menos una vía (16) de desviación, para unir cada segunda vía (8) de rodadura con cada uno de los canales (9) de retorno de las bolas, y que están aplicados en las caras frontales,
caracterizada porque el cuerpo (4, 5) de desviación presenta un apéndice (19) que se extiende dentro de un canal (9) de retorno de las bolas, que contiene la vía (14) de retorno, y está configurado en forma de cubeta, conectándose el apéndice (19) únicamente en la parte exterior de la vía (16) de desviación.
2. Disposición de bolas circulantes según la reivindicación 1, caracterizada porque los cuerpos (4, 5) de desviación están configurados de un material cerámico.
3. Disposición de bolas circulantes según la reivindicación 1, caracterizada porque los cuerpos (4, 5) de desviación están configurados de un metal duro.
4. Disposición de bolas circulantes según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizada porque los cuerpos (4, 5) de desviación están fabricados en un procedimiento de moldeo por inyección.
5. Disposición de bolas circulantes según la reivindicación 1, caracterizada porque el cuerpo (2) de guía es un husillo roscado, cuya primera vía (7) de rodadura forma una rosca exterior, y porque el cuerpo (3) guiado es una tuerca con bolas circulantes, cuya segunda vía (8) de rodadura es una rosca interior que se ajusta a la rosca exterior.
6. Disposición de bolas circulantes según la reivindicación 1, caracterizada porque el perfil portante de la segunda vía (8) de rodadura del cuerpo (3) guiado, es un perfil ojival.
7. Disposición de bolas circulantes según la reivindicación 1, caracterizada porque el perfil de la vía de retorno, es un perfil de arco de medio punto.
8. Disposición de bolas circulantes según la reivindicación 1, caracterizada porque el acuerdo (23) entre el perfil portante y el perfil de retorno, está dispuesto en los extremos de la segunda vía (8) de rodadura en una zona de curvatura constante de la vía, produciéndose con respecto al eje de la rosca, en dirección radial de la visual, un acuerdo tangencial, o sea, sin codos, entre los dos perfiles de las vías.
9. Disposición de bolas circulantes según la reivindicación 1, caracterizada porque las tangentes T trazadas en el punto (23) de acuerdo de los perfiles de la vía en el lado derecho e izquierdo, forman una con otra un ángulo \alpha que es menor que el ángulo \beta de rozamiento de rodadura de las bolas (6) de cojinete.
10. Disposición de bolas circulantes según la reivindicación 1, caracterizada porque el canal (9) de retorno de las bolas conduce a través del cuerpo (3) guiado, que está configurado de una sola pieza.
11. Disposición de bolas circulantes según la reivindicación 1, caracterizada porque en el cuerpo (3) guiado, entre el canal (9) de retorno de las bolas, y la segunda vía (8) de rodadura, está configurada una garganta (17) de rodadura sin interrupción, que en la sección transversal presenta un perfil de arco de medio punto.
12 Disposición de bolas circulantes según la reivindicación 11, caracterizada porque el perfil de arco de medio punto se completa con el perfil de la vía (16) de desviación, para formar un círculo completo.
13. Disposición de bolas circulantes según la reivindicación 1, caracterizada porque el cuerpo (4, 5) de desviación presenta al menos un apéndice (19a, 19b, 19c), con el cual el respectivo cuerpo (4, 5) de desviación está centrado en el cuerpo (3) guiado respecto a la vía (14) de retorno.
14. Disposición de bolas circulantes según la reivindicación 1, caracterizada porque el radio de curvatura de la segunda vía (8) de rodadura, de la vía (16) de desviación y de la vía (14) de retorno de las bolas, es mayor o igual que el diámetro de las bolas, en todos los puntos del recorrido completo.
ES04008653T 2003-04-23 2004-04-08 Husillo a bolas. Expired - Lifetime ES2355235T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10318388A DE10318388B4 (de) 2003-04-23 2003-04-23 Kugelumlaufspindel
DE10318388 2003-04-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2355235T3 true ES2355235T3 (es) 2011-03-24

Family

ID=32946405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES04008653T Expired - Lifetime ES2355235T3 (es) 2003-04-23 2004-04-08 Husillo a bolas.

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1471287B1 (es)
AT (1) ATE487072T1 (es)
DE (2) DE10318388B4 (es)
ES (1) ES2355235T3 (es)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013112842A1 (de) * 2013-04-30 2014-10-30 Zf Lenksysteme Gmbh Kugelgewindetrieb
JP6556819B2 (ja) 2017-12-25 2019-08-07 黒田精工株式会社 ボールねじ
JP7026119B2 (ja) 2017-12-25 2022-02-25 黒田精工株式会社 ボールねじ

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3425285A1 (de) * 1984-07-10 1986-01-16 Neff Gewindespindeln GmbH, 7035 Waldenbuch Kugelschraubtrieb
US5063809A (en) * 1990-10-15 1991-11-12 Dana Corporation Return tube arrangement for ball screw assembly
JP3185416B2 (ja) * 1992-11-30 2001-07-09 日本精工株式会社 エンドキャップ式ボールねじ
DE4412539C2 (de) * 1993-04-12 2002-06-27 Nsk Ltd Kugelumlaufspindel
JP3408665B2 (ja) * 1995-06-19 2003-05-19 Thk株式会社 ボールねじ装置及びその製造方法
JP3515126B2 (ja) * 1996-06-21 2004-04-05 Thk株式会社 ボールねじ装置
DE19803026A1 (de) * 1998-01-27 1999-08-12 Hiwin Tech Corp Kugelumlaufsystem für Kugelgewindetriebe
DE19857581A1 (de) * 1998-12-14 2000-06-15 Schaeffler Waelzlager Ohg Kugelgewindetrieb
DE10011383B4 (de) * 2000-03-09 2005-08-25 Rexroth Star Gmbh Wälzkörpergewindetrieb

Also Published As

Publication number Publication date
DE10318388A1 (de) 2004-11-25
ATE487072T1 (de) 2010-11-15
EP1471287A3 (de) 2008-12-10
DE502004011841D1 (de) 2010-12-16
EP1471287A2 (de) 2004-10-27
EP1471287B1 (de) 2010-11-03
DE10318388B4 (de) 2008-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2046584A (en) Universal joint
ES2809196T3 (es) Engranaje coaxial con relación positiva
US4357838A (en) Ball screw and nut drive device
KR100710399B1 (ko) 등속 조인트의 케이지 및 그 제조방법
JP4071489B2 (ja) 対向軌道ジョイントとしての等速ボールジョイント
ES2355235T3 (es) Husillo a bolas.
US6071195A (en) Constant velocity universal ball joint
CN101611233A (zh) 等速万向接头
JP2008537070A (ja) ラジアル転がり軸受特に1列深溝玉軸受
US5186687A (en) Constant velocity joint having cross grooves
CN104930175A (zh) 用于行星轴承的润滑的自由定向行星销
ES2965252T3 (es) Engranaje coaxial
JPS58152958A (ja) 動力伝動装置
CN110319115A (zh) 回转轴承
KR940002516A (ko) 등속 유니버설 볼 조인트
ES2258734T5 (es) Accionador mecánico que incluye una tuerca de levas helicoidales.
JP5322378B2 (ja) 等速ジョイント用インナージョイント部、等速ジョイント用インナージョイント部の製造方法、および等速ジョイント
JPH06147289A (ja) ねじ体・ナット装置
US4665763A (en) Worm gear drive
US20060281565A1 (en) Constant velocity joint having fixed center and crossed grooves
CN101578458A (zh) 等速滑动接头
CS202529B2 (en) Nut of the threaded spindle with the balls
WO2018086195A1 (zh) 谐波齿轮传动装置用新型柔轮和波发生器组件
ES2216106T3 (es) Procedimiento para fabricar una valvula de carrete.
JP2001208092A (ja) 等速ジョイント