CN104373541A - 滚珠丝杠副用滚轮式导向结构 - Google Patents

滚珠丝杠副用滚轮式导向结构 Download PDF

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李占卫
蔡名飞
汤瑞芳
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members

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Abstract

本发明公开了一种滚珠丝杠副用滚轮式导向结构，包括导杆、滚轮、调整垫片、轴用挡圈；所述导杆被配置用于固定在滚珠丝杠副的滚珠螺母的外周面，并与滚珠丝杠和滚珠螺母的相对运动方向垂直，所述导杆上转动连接有滚轮，滚轮在导杆的轴向被轴用挡圈限位，所述滚轮被配置用于在滚珠丝杠副的连接体上设置的导向槽内滚动；本发明的滚珠丝杠用导向结构提高了导向结构的承载能力，改善了导向结构的受力条件，满足了大功率、高负载电动伺服机构对滚珠丝杠导向结构的要求，拓展了导向结构的应用范围。

Description

滚珠丝杠副用滚轮式导向结构
技术领域
本发明属于伺服传动技术领域，特别是一种滚珠丝杠副用滚轮式导向结构。
背景技术
随着电力电子技术、永磁材料技术的发展，电动伺服机构的性能和功率级别不断提高，使其在航天航空领域中的应用越来越广泛。轻质小型化高效传动技术是电动伺服机构的关键技术之一。滚珠丝杠副可以实现旋转运动和直线运动的转换，具有传动比大，效率高，结构简单，承载能力强等优点，是高效传动技术的关键部件之一。为减小电动伺服机构的转动惯量，采用丝杠旋转，驱动螺母做直线运动。为防止螺母自身的旋转，需要在螺母上增加一个导向结构，用来承受螺母旋转的扭矩。
目前，用在滚珠丝杠上的导向结构有两种：一种是在螺母的适当位置镶嵌一个导向块，在安装滚珠丝杠的壳体上加工一条导向槽，使导向块在导向槽内作往复直线运动，以此来限制螺母的转动。该结构有很大隐患。由于导向块和导向槽壁面之间是滑动摩擦，会导致磨损严重，噪音大。另一种结构是在滚珠螺母上的适当位置开螺纹孔，通过此螺纹孔安装一个凸轮随动器，以此来保证滚珠螺母在往复直线运动中不转动。凸轮随动器随滚珠螺母在导向槽内做直线运动的同时，绕自身轴线转动，这样就把滑动摩擦变为滚动摩擦，极大地减小了摩擦力，减轻导向槽的磨损，降低噪声振动。但该结构也存在很大的缺陷：凸轮随动器的安装方式不正确。此种安装方式，会导致凸轮随动器的螺纹根本承受弯矩，同时又由于凸轮随动器螺纹根部自身的应力集中的影响，导致凸轮随动器的承载能力大幅下降，造成凸轮随动器在载荷不大的情况下断裂失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够减小零件之间的摩擦、降低噪音振动，同时又能提高承载能力的滚珠丝杠副用滚轮式导向结构。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种滚珠丝杠副用滚轮式导向结构，包括导杆、滚轮、调整垫片、轴用挡圈；所述导杆被配置用于固定在滚珠丝杠副的滚珠螺母的外周面，并与滚珠丝杠和滚珠螺母的相对运动方向垂直，所述导杆上转动连接有滚轮，滚轮在导杆的轴向被轴用挡圈限位，所述滚轮被配置用于在滚珠丝杠副的连接体上设置的导向槽内滚动。
本发明与现有技术相比，其显著优点：
本发明的滚珠丝杠用导向结构提高了导向结构的承载能力，改善了导向结构的受力条件，满足了大功率、高负载电动伺服机构对滚珠丝杠导向结构的要求，拓展了导向结构的应用范围。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1是本发明滚珠丝杠副用滚轮式导向结构的结构示意图。
具体实施方式
本发明一种滚珠丝杠副用滚轮式导向结构，包括导杆1、滚轮2、调整垫片3、轴用挡圈4；所述导杆1被配置用于固定在滚珠丝杠副的滚珠螺母5的外周面，并与滚珠丝杠和滚珠螺母5的相对运动方向垂直，所述导杆1上转动连接有滚轮2，滚轮2在导杆1的轴向被轴用挡圈4限位，所述滚轮2被配置用于在滚珠丝杠副的连接体上设置的导向槽6内滚动。
滚轮2和轴用挡圈4之间设置有调整垫片3。
滚珠丝杠副的滚珠螺母5的外周面上开孔，导杆1与滚珠螺母5的外周面上开孔过盈连配合。
滚轮2在导向槽6内随滚珠螺母5做往复直线运动的同时，又可绕自身轴线转动。这样可以将滑动摩擦改为滚动摩擦，极大地减小了摩擦力，减轻导向槽6的磨损，降低噪声振动。导杆1与滚珠螺母5过盈连接，提高了承受弯矩的能力，同时又没有应力集中的影响，极大的提高了导向结构的承载能力。

Claims (3)

1.一种滚珠丝杠副用滚轮式导向结构，其特征在于：包括导杆(1)、滚轮(2)、调整垫片(3)、轴用挡圈(4)；所述导杆(1)被配置用于固定在滚珠丝杠副的滚珠螺母(5)的外周面，并与滚珠丝杠和滚珠螺母(5)的相对运动方向垂直，所述导杆(1)上转动连接有滚轮(2)，滚轮(2)在导杆(1)的轴向被轴用挡圈(4)限位，所述滚轮(2)被配置用于在滚珠丝杠副的连接体上设置的导向槽(6)内滚动。
2.根据权利要求1所述的滚珠丝杠副用滚轮式导向结构，其特征在于：所述的滚轮(2)和轴用挡圈(4)之间设置有调整垫片(3)。
3.根据权利要求1所述的滚珠丝杠副用滚轮式导向结构，其特征在于：所述的滚珠丝杠副的滚珠螺母(5)的外周面上开孔，导杆(1)与滚珠螺母(5)的外周面上开孔过盈连配合。
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