加工螺杆和螺母系統中螺母螺紋的方法和相應的變形絲錐的製作方法
2023-09-19 12:39:05 2
加工螺杆和螺母系統中螺母螺紋的方法和相應的變形絲錐的製作方法
【專利摘要】在螺杆和螺母系統內加工螺母的方法，包括第一材料去除步驟以形成內螺紋，其公稱直徑值小於預定最終公稱直徑值，以及在第一步驟過程中形成的螺紋的第二塑性變形步驟，以通過材料移動獲得所述的預定的最終值。
【專利說明】加工螺杆和螺母系統中螺母螺紋的方法和相應的變形絲錐
【技術領域】
[0001]本發明涉及螺杆和螺母類型系統的領域，允許將轉動運動轉換為線性傳遞運動，反之亦然。
[0002]更特別地，本發明涉及一種加工這種系統中螺母螺紋的方法。
【背景技術】
[0003]螺杆和螺母系統具有包括外螺紋的螺杆、圍繞螺杆設置並包括內螺紋的螺母、以及與螺杆的外螺紋和螺母的內螺紋作用的多個滾動部件。滾動部件可以為球或輥。輥系統與球系統相比的主要優點是其具有更高的容納載荷的能力。
[0004]為了得到這種系統中螺母的螺紋，通常進行包括車削和磨削的材料去除步驟。然而，通過這種加工操作，螺母螺紋的表面處理與實現螺紋和螺母系統的更高效率不符合，特別與小尺寸的系統不符合。為了克服這些缺陷，除了機加工步驟外還可設有螺母螺紋的研磨或表面重修步驟。然而，這種表面重修操作相對昂貴。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是克服這些缺陷。
[0006]更特別地，本發明的目的是提供一種螺杆和螺母系統中螺母的加工方法，其允許表面加工處理適於用一種經濟的方式實現相關系統更高的效率。
[0007]在一個實施例中，螺杆和螺母系統包括提供具有外螺紋的螺杆、圍繞所述螺杆同軸設置其上並且具有所述內螺紋的螺母及在螺杆的螺紋和螺母的螺紋之間設置的多個滾動部件，加工該螺杆和螺母系統中螺母的螺紋的方法包括第一材料去除步驟以形成內螺紋，其公稱直徑值小於預定的最終公稱直徑值，以及第一步驟過程中形成的螺紋的第二塑性變形步驟，以通過材料位移得到最終的預定公稱直徑值。
[0008]較優地，在第一材料去除步驟期間形成螺母螺紋以得到比預定的最終公稱直徑值小10 μ m至100 μ m的公稱直徑值，優選為20 μ m至50 μ m。μ m
[0009]在一個優選的實施例中，螺母螺紋通過變形絲錐被塑性地變形。
[0010]在一個實施例中，在第一材料去除步驟過程中在螺母螺紋上形成槽。槽被可形成在螺母螺紋的底部。可選地或結合地，在第一材料去除步驟中在螺母螺紋的頂端形成倒角。
[0011]同樣地，本發明涉及一種變形絲錐，包括軸和螺紋部件，螺紋部件包括錐形的變形區域和擴展所述變形區域的大直徑部分的圓柱校準區域。絲錐可包括在所述錐形變形區域側部的所述絲錐的端部的圓柱絲錐中心區域。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]在閱讀了實現的詳細說明和以實施例方式的【具體實施方式】後，本發明將更易於被理解，實施例不是限制性的並且通過附圖示出，其中:
[0013]圖1是螺杆和螺母系統的透視圖，[0014]圖2和3是根據本發明的示例性實施例的絲錐裝置的透視和側視圖，
[0015]圖4是示出了根據本發明的示例性實施例的圖1中的系統中的螺母螺紋加工過程中的一個步驟的透視圖，
[0016]圖5是示出了加工過程中不同步驟的螺母螺紋的局部截面視圖，
[0017]圖6至8是示出了根據不同過程的實施例的螺母螺紋局部截面視圖。
【具體實施方式】
[0018]在圖1中，螺杆和螺母系統，其整體的附圖標記為10，包括:螺杆12，具有軸14，提供有外螺紋16 ;螺母18，與螺杆12同軸安裝並且具有內螺紋，其內直徑大於外螺紋16的外徑；和多個滾動部件(沒有示出)，徑向地設置在螺杆和螺母之間。滾動部件可以為縱向輥或球。螺杆12縱向地延伸通過形成所述螺母的內螺紋的螺母18的圓柱孔。
[0019]如以下更詳細地描述，如圖2和3中所示的變形絲錐特別地被用於螺母18的內螺紋的加工。具有軸20a的附圖標記為20的絲錐包括方型工作頭22、圓柱軸24、螺紋部分26和具有延伸所述螺紋部分的端部的圓柱部分28。螺紋部分26此處包括在圓周方向上相互等間距並形成瓣的三部分。生成的瓣減少了絲錐的螺紋部分26和螺母的孔之間的接觸表面，從而允許不用去除材料產生所述螺母材料的塑性變形。
[0020]螺紋部分26包括錐形變形區域26a，其小直徑部分同軸地延伸端部圓柱形部分28形成絲錐中央部分。螺紋部分26同樣地包括圓柱形校正區域26b，同軸地延伸變形區域26a的大直徑部分並與圓柱軸24連接起來。例如，變形區域26a可以等於螺紋部分26的螺距的兩倍的長度。
[0021]為了進行螺母18內螺紋的加工，使用下面的方法。第一步驟，通過去除材料形成過渡內螺紋30(圖5)，所述螺紋的公稱直徑值小於最終的預定公稱直徑值，最終的預定公稱直徑值對應於在螺杆和螺母系統內為了其運行要得到的螺母的最終內螺紋32的直徑值。較優地螺母的該過渡螺紋30被形成從而在材料厚度上得到相對於預定最終值的標記為e的公差，所述公差在ΙΟμ--至ΙΟΟμπι之間，優選地在20 μ m和50 μ m之間。
[0022]接著，在第二步驟期間，在第一步驟得到的螺紋30塑性地變形以通過材料位移獲得最終的預定公稱直徑值，從而獲得最終螺紋32。為了進行過渡螺紋30的塑性變形，使用變形絲錐20。絲錐的圓柱端部部分28被初始插入到螺母18的孔內。絲錐的螺紋部分26然後被引入到螺母18的孔內，如圖4所述，以在其整個長度上變形在之前第一步驟的過程之前得到的過渡螺紋30。在該過程的第二步驟期間，絲錐20推走或移除材料，從而其在徑向、軸向和周向上運轉，以獲得最終的預定公稱直徑和由過渡螺紋30而來的最終螺紋32。
[0023]如圖6 所示，為了易於過渡螺紋30材料隨後的塑性流動，可在第一材料移除步驟過程中在螺紋的底部形成徑向向內的槽34。槽34形成一區域，在該區域內在隨後的第二塑性變形步驟中過渡螺紋30的材料可被自由地移動。在示出的示例性的實施例中，槽34為在直的部分形成的圓弧形結構。可選地，當然可以為槽34設置為其他的形貌，例如，圖7中示出的矩形 形狀。為了易於過渡螺紋30的材料的塑性流動，另外還可在所述螺紋的每個頂部設置倒角36,如圖8所不。
[0024]在描述的示例性實施例中，螺母的過渡螺紋30的塑性變形通過變形絲錐獲得。可選地，可使用其他的技術獲得這些塑性變形，例如通過在螺母的內螺紋上的滾動球或還可通過使用具有抵靠著所述螺紋的指狀物的工具。
[0025]螺母的端部螺紋通過材料移除步驟接著沒有去除材料的螺紋坯的變形步驟獲得。使用這種加工工藝，螺母的內螺紋具有接近於通過後續的校正步驟獲得的表面處理。而且，通過塑性變形步驟，內螺紋的力學阻力增加。從而獲得相應的允許效率和服務壽命提高的螺杆和螺母系統。
【權利要求】
1.一種在螺杆和螺母系統中加工螺母內螺紋的方法，該螺杆和螺母系統包括具有外螺紋的螺杆、圍繞所述螺杆同軸設置在其上的螺母及設置在螺杆和螺母的螺紋之間的多個滾動部件，該方法的特徵在於包括第一材料去除步驟以形成內螺紋，其公稱直徑值小於預定最終公稱直徑值，以及在該第一步驟過程中形成的螺紋的第二塑性變形步驟，以通過材料位移獲得所述的預定的最終值。
2.根據權利要求1的方法，其中在該第一材料去除步驟中形成該螺母螺紋以獲得比該預定最終公稱直徑值小10 μ m至100 μ m的公稱直徑值。
3.根據權利要求2的方法，其中在該第一材料去除步驟中形成該螺母螺紋以獲得比該預定最終公稱直徑值小20 μ m至50 μ m的公稱直徑值。
4.根據前述權利要求的任一項的方法，其中該螺母螺紋通過變形絲錐進行塑形變形。
5.根據前述權利要求的任一項的方法，其中在該第一材料去除步驟過程中在該螺母螺紋上形成槽。
6.根據權利要求5的方法，其中該槽在該螺母螺紋的底部形成。
7.根據前述權利要求任一項的方法，在該第一材料去除步驟的過程中在該螺母螺紋的頂端形成倒角。
8.一種變形絲錐，包括軸(24)和螺紋部分(26)，其特徵在於該螺紋部分包括錐形變形區域(26a)和延伸所述變形區域大直徑部分的圓柱校正區域(26b)。
9.根據權利要求8的絲錐，包括在該錐形變形區域(26a)側部的所述絲錐的端部設置的圓柱中央區域(28)。
【文檔編號】F16H25/24GK103791054SQ201310726250
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年10月30日 優先權日:2012年10月30日
【發明者】E·阿勒格裡, G·帕讓 申請人:Skf公司