行星式三角形螺紋滾柱絲杆副的製作方法

2023-08-08 06:05:16 2

專利名稱：行星式三角形螺紋滾柱絲杆副的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種絲杆螺母傳動機構，具體地說是一種行星式三角形螺紋滾柱絲杆副。
背景技術：
目前，常見的絲杆螺母傳動形式主要有三種，即三角螺紋傳動副、梯形絲杆傳動副和滾珠絲杆傳動副三種。
其中三角螺紋傳動副、梯形絲杆傳動副雖然具有承載能力較高、製造較簡單的優點，但由於其傳遞的功率均損耗在磨擦上，其效率很低，最高只有36％，同時這二種傳動形式的傳動精度不高，傳動中有間隙，且不逆向定位，故其應用受到了較大限制，在傳動精度要求較高的場合根本無法應用。
而滾珠絲杆傳動副由於採用的是在球面絲杆和球面螺母之間加鋼球，屬滾動傳動形式，故其傳動效率較高，可達90％以上，在精密工具機等傳動精度要求較高的場合得到了廣泛的應用，幾種是工具機上的主要傳動形式。但由於它是鋼球與滾道之間進行點接觸形式，在負荷較大的情況下，接觸點的壓強非常大，容易造成鋼球和滾道之間因接觸疲勞而損失精度的致命缺陷，縮短使用壽命，同時由於其結構複雜，加工精度和熱處理要求很高，加工周期長，成本高，一般企業難以製造，專業化生產企業經常出現供不應求的狀況，嚴重製約了如工具機類及相關產品的批量化生產。

發明內容
本發明的目的是在綜合了三角螺紋傳動、梯形螺紋傳動及滾珠絲杆傳動的基礎上設計了一種行星式三角形螺紋滾柱絲杆副，以解決目前絲杆螺母傳動中存在的問題。
本發明的技術方案是一種行星式三角形螺紋滾柱絲杆副，包括三角形螺紋絲杆1和三角形螺紋螺母6，其特徵是三角形螺紋螺母6套裝在三角形螺紋絲杆1上，在三角形螺紋螺母6和三角形螺紋絲杆1之間安裝有呈行星式布置的三角形螺紋行星滾柱5；三角形螺紋行星滾柱5同時與三角形螺紋螺母6和三角形螺紋絲杆1相齧；三角形螺紋行星滾柱5的二端支承在定位圈3中，定位圈3的外側與固定在三角形螺紋螺母6兩端的內齒圈4之間安裝有鋼球7，鋼球7與安裝在三角形螺紋螺母6的兩端連成一體的內齒圈4相接觸；內齒圈4與三角形螺紋行星滾柱5二端的外齒輪相嚙合；定位圈3與內齒圈4的端面相對運動是滾動限位。
本發明還採取了以下技術措施在三角形螺紋螺母6和三角形螺紋絲杆1之間安裝有7～11個呈行星式布置的三角形螺紋行星滾柱5。
在三角形螺紋絲杆1上、三角形螺紋螺母6的二端均安裝有隨動防塵圈2。
本發明的有益效果1、解決了三角形螺紋絲杆傳動副傳動效率低的問題，傳動效率可達90％以上，可替代現有的應用滾珠絲杆副的傳動機構中的滾珠絲杆副，且比現有的滾珠絲杆副有著更為廣泛的應用前景。
2、本發明綜合了行星傳動、三角螺紋傳動、及滾珠傳動的優點，是一種新穎的螺紋傳動形式。
3、由於三角形螺紋行星滾柱5與三角形螺紋絲杆1之間是線接觸式純滾動，一方面摩擦力很小，另一方面由於接觸面是線接觸而不是點接觸，因此可克服現有的滾珠絲杆副的鋼球與滾道之間點接觸而易疲勞損傷的缺陷，接觸面積要大於同等規格的滾珠絲杆副幾十倍至幾百倍，故使用壽命長，且可以承受很高的載荷。
4、應用範圍廣，除可替代現有的滾珠絲杆副，還可用於重載裝備、國防設備、柔性加工裝備、各種精密設備上作為理想的傳動元件，提高我國工業化裝備的水平，應用前景廣闊。
5、浮動式的定位圈3與內齒圈4之間有鋼球限位。相對運動屬於純滾動，減少了兩者之間的摩擦阻力，6、結構簡單，製造容易，採用數控螺紋磨床即可滿足製造要求。


圖1是本發明的結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。
如圖1所示。一種行星式三角形螺紋滾柱絲杆副，包括三角形螺紋絲杆1和三角形螺紋螺母6，三角形螺紋絲杆1上加工的三角形螺紋的長度應大於其工作行程。三角形螺紋螺母6套裝在三角形螺紋絲杆1上，在三角形螺紋螺母6和三角形螺紋絲杆1之間安裝有9根呈行星式布置的三角形螺紋行星滾柱5；三角形螺紋行星滾柱5的上側與三角形螺紋螺母6相齧，下側同時與三角形螺紋絲杆1相齧；三角形螺紋行星滾柱5的二端支承在定位圈3中，每個定位圈3的外側一圈安裝有86顆鋼球7，86顆鋼球7與三角形螺紋螺母6的兩端安裝的內齒圈4相接觸，相當於定位圈3在軸承面上轉動，同時定位圈3的內側在三角形螺紋行星滾柱5的懸挑下不與三角形螺紋絲杆1相接觸；而不會脫落。三角形螺紋螺母6的二端內側安裝有內齒圈4，內齒圈4與三角形螺紋行星滾柱5二端的外齒輪相嚙合，在內齒圈4上還加工有供86顆鋼球7的外側定位的球道。內齒圈4可以和三角形螺紋螺母6進行特殊連接，從加工工藝性和加工成本考慮，可採用分體式結構，也可採用其它形式進行連接，本實施例的內齒圈4和三角形螺紋螺母6採用分體式結構，二者通過彈性圓柱銷8相連。
由於是精密傳動，因此，在三角形螺紋絲杆1上、三角形螺紋螺母6的二端均應安裝隨動防塵圈2。
為了便於86顆鋼球7的安裝，應在定位圈3的端面上加工一種擋珠塊10，通過擋珠塊10通道將鋼球7注滿滾道後，將擋珠塊10通過沉頭螺釘11進行連接封口。
本實施例使用時可將三角形螺紋絲杆1作為主動軸，也可將三角形螺紋螺母6作為主動軸，此時可在三角形螺紋螺母6的外側安裝一種平鍵9，以便於與動力輪相連。
除隨動防塵圈2外，所有材料均可採用軸承鋼並應作淬火處理，以提高其性能。
下面以三角形螺紋螺母6為主動軸為例對本發明的工作機理作進一步的說明。
當三角形螺紋螺母6轉動時，9根三角形螺紋行星滾柱5隨之自轉的同時，圍繞三角形螺紋絲杆1公轉，三角形螺紋螺母6、三角形螺紋行星滾柱5、三角形螺紋絲杆1三者全都由三角形齒咬合，當三角形螺紋行星滾柱5轉動時，三角形螺紋螺母6沿三角形螺紋絲杆1的軸向產生位移，達到預定的位置。
權利要求
1.一種行星式三角形螺紋滾柱絲杆副，包括三角形螺紋絲杆(1)和三角形螺紋螺母(6)，其特徵是三角形螺紋螺母(6)套裝在三角形螺紋絲杆(1)上，在三角形螺紋螺母(6)和三角形螺紋絲杆(1)之間安裝有呈行星式布置的三角形螺紋行星滾柱(5)；三角形螺紋行星滾柱(5)同時與三角形螺紋螺母(6)和三角形螺紋絲杆(1)相齧；三角形螺紋行星滾柱(5)的二端支承在定位圈(3)中，定位圈(3)的外側安裝有鋼球(7)，鋼球(7)與安裝在三角形螺紋螺母(6)的兩端連成一體的內齒圈(4)相接觸；內齒圈(4)與三角形螺紋行星滾柱(5)二端的外齒輪相嚙合。
2.根據權利要求1所述的行星式三角形螺紋滾柱絲杆副，其特徵是在三角形螺紋螺母(6)和三角形螺紋絲杆(1)之間安裝有7～11個呈行星式布置的三角形螺紋行星滾柱(5)。
3.根據權利要求1所述的行星式三角形螺紋滾柱絲杆副，其特徵是在三角形螺紋絲杆(1)上、三角形螺紋螺母(6)的二端均安裝有隨動防塵圈(2)。
全文摘要
一種行星式三角形螺紋滾柱絲杆副，包括三角形螺紋絲杆(1)和三角形螺紋螺母(6)，其特徵是三角形螺紋螺母(6)套裝在三角形螺紋絲杆(1)上，在三角形螺紋螺母(6)和三角形螺紋絲杆(1)之間安裝有呈行星式布置的三角形螺紋行星滾柱(5)；三角形螺紋行星滾柱(5)同時與三角形螺紋螺母(6)和三角形螺紋絲杆(1)相齧；三角形螺紋行星滾柱(5)的二端支承在定位圈(3)中，定位圈(3)的外側安裝有鋼球(7)，鋼球(7)與安裝在三角形螺紋螺母(6)的兩端連成一體的內齒圈(4)相接觸；內齒圈(4)與三角形螺紋行星滾柱(5)二端的外齒輪相嚙合。本發明的傳動效率可達90％以上，承載力大，壽命長。
文檔編號F16H25/24GK1544832SQ200310106438
公開日2004年11月10日 申請日期2003年11月27日 優先權日2003年11月27日
發明者於宙, 劉祥茂, 石李珏, 宙 於 申請人:於宙, 劉祥茂, 石李珏, 宙 於