CN201021709Y - 滚珠螺母装置和滚动螺旋传动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滚珠螺母装置，包括滚珠螺母和螺母座，所述滚珠螺母的内孔表面有螺旋滚道，所述的螺母座过滚动轴承安装在滚珠螺母上；滚动轴承的内圈固装在滚珠螺母的外轴颈上，滚动轴承的外圈固装在螺母座的内孔中；所述的滚珠螺母的一端有连接驱动装置的接头。本实用新型可以克服滚珠丝杠副因丝杠弯曲造成的振动，减少了因设备振动产生的噪声，提高了设备的工作精度。采用本实用新型后，对丝杠弯曲度的要求可以降低，从而大大提高丝杠以及滚珠丝杠副的使用寿命；因为裸露的丝杠不再转动，不会构成安全生产的威胁，也减少了机械设备中的一个不安全因素。

Description

滚珠螺母装置和滚动螺旋传动装置

[技术领域]

本实用新型涉及滚动螺旋传动技术，尤其涉及一种应用在滚珠丝杠副中的滚珠螺母装置和一种滚动螺旋传动装置。

[背景技术]

在螺杆和螺母的螺旋滚道间充以钢球，当螺杆或螺母转动时，钢球沿螺旋滚道滚动，螺旋副之间的摩擦为滚动摩擦，这种螺旋叫滚动螺旋或称滚珠丝杠。滚珠丝杠副是机械装备中的重要执行功能部件。在机械传动中滚珠丝杠副的运动状态直接影响到整台机械设备的运动精度，国内外都将发展滚珠丝杠副作为一个国家装备制造业的核心技术。由于滚珠丝杠副具有高效率、高精度等特点，被广泛应用于机械、航天、航空、核工业等领域。现在，滚珠丝杠副已成为机械传动与定位的首选部件。传统的滚珠丝杠副一般是滚珠丝杠旋转，从而带动本身不转动的滚珠螺母作直线性运动，实现了螺母所带动的，如机床中的小拖板、中拖板等工作机构的往复直线运动。丝杠是细长杠，在力和热的作用下，会产生弯曲变形，变形的丝杠在传动过程中产生振动和噪声，并传递给螺母和工作机构，降低了传动副和设备的工作精度。对于高速运转的设备和重型设备，因滚珠丝杠副中的丝杠的弯曲变形，对设备精度的影响更大。因为丝杠弯曲变形产生振动、噪声和运动精度的降低，使滚珠丝杠副提前报废，影响了滚珠丝杠副的使用寿命，提高了生产企业的运营成本。而且，裸露转动的丝杠，对安全生产也是一个威胁。

[发明内容]

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能克服丝杠弯曲变形造成滚珠丝杠副振动和运动精度降低，在较长时间维持滚珠丝杠副的运动精度，提高滚珠丝杠副的使用寿命的滚珠螺母装置。

本实用新型另一个要解决的技术问题是提供一种滚动螺旋传动装置，该装置能克服滚珠丝杠弯曲变形，提高滚珠丝杠副的使用寿命，较长时间维持传动装置的运动精度。

为了解决第一个技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种滚珠螺母装置，包括滚珠螺母和螺母座，所述滚珠螺母的内孔表面有螺旋滚道，所述的螺母座过滚动轴承安装在滚珠螺母上；滚动轴承的内圈固装在滚珠螺母的外轴颈上，滚动轴承的外圈固装在螺母座的内孔中；所述的滚珠螺母的一端有连接驱动装置的接头。

以上所述的滚珠螺母装置，所述的接头还连接有驱动装置。

以上所述的滚珠螺母装置，所述的驱动装置可以是皮带轮、齿轮和蜗轮中的1种。

以上所述的滚珠螺母装置，所述的接头同驱动装置最好采用接头的外径定心，端面用螺钉连接。

以上所述的滚珠螺母装置，所述的接头同驱动装置之间还可以有键或销钉驱动。

以上所述的滚珠螺母装置，所述的滚动轴承可以是双列角接触向心轴承。

以上所述的滚珠螺母装置，所述的滚动轴承还可以是圆锥滚子轴承或角接触向心轴承的组合。

对于上述的滚珠螺母装置，最好还包括轴承游隙或预紧度调整装置，所述的调整装置包括固定螺母和间隙垫，所述的固定螺母安装在滚珠螺母一端轴承内圈外侧，所述的间隙垫安装在2个轴承圈之间。

本实用新型滚珠螺母装置的有益效果是：采用本实用新型的滚珠螺母装置同丝杠相配组成的滚珠丝杠副，因为滚珠螺母在工作时是转动的，丝杠可以完全固定，滚珠螺母在转动的同时沿丝杠的轴向作直线运动，可以克服丝杠转动时因弯曲变形造成的振动问题。采用本实用新型后，减少了因设备振动产生的噪声，提高了设备的工作精度。采用本实用新型后，对丝杠弯曲度的要求可以降低，从而大大提高丝杠以及滚珠丝杠副的使用寿命；因为裸露的丝杠不再转动，不会构成安全生产的威胁，也减少了机械设备中的一个不安全因素。

为了解决另一个技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种滚动螺旋传动装置，包括机架、动力装置、滚珠丝杠副和工作机构；所述的工作机构由动力装置通过滚珠丝杠副来带动，滚珠丝杠副包括滚珠丝杠、滚珠和螺母，所述滚珠丝杠副中的丝杠相对于机架固定，所述的螺母是上一个技术方案所述的滚珠螺母装置，滚珠螺母装置由动力装置驱动旋转并带动工作机构作直线运动。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例1滚珠螺母装置的剖视图。

图2是本实用新型实施例2滚珠螺母装置的剖视图。

图3是本实用新型实施例3滚珠螺母装置的剖视图。

图4是本实用新型实施例4滚动螺旋传动装置的机构传动简图。

[具体实施方式]

在图1所示的本实用新型滚珠螺母装置实施例1中，包括滚珠螺母1，滚珠螺母的内孔表面有螺旋滚道，用以装配滚珠，同丝杠一起组成滚珠丝杠副。该装置还包括螺母座2、螺母座2过滚动轴承3安装在滚珠螺母1上。本实施例采用的滚动轴承是双列角接触向心轴承。轴承3的内圈安装在滚珠螺母1的外轴颈上，由滚珠螺母1的突台和固定螺母4作轴向固定。轴承3的外圈安装在螺母座2的内孔中，由螺母座2的突台和固定螺母5作轴向固定。滚珠螺母1的右端有连接驱动装置的接头1a，其上连接有滚珠螺母的驱动装置6，在本实施例中，驱动装置6是皮带轮。滚珠螺母1接头1a的外径同皮带轮的内孔配合作径向定位。皮带轮通过数个螺钉8同滚珠螺母1的接头1a连接。滚珠螺母1的接头1a的右端面和皮带轮的内孔的端面都有键槽，其中装有平键7，用以传递扭矩。在本实施例中，双列角接触向心轴承采用机油润滑，所以在螺母座2同固定螺母4之间，以及固定螺母5同滚珠螺母1的突台之间均装有油封9，在固定螺母4内孔同滚珠螺母1之间有0型密封圈10，以防止机油泄漏。在本实施例中，皮带轮由动力装置带动，再带动滚珠螺母1旋转。滚珠丝杠副中的丝杠固定，在丝杠反作用力的作用下，滚珠螺母1带动螺母座2沿丝杠的轴向作直线运动。螺母座2上有接盘，用以连接工作机构。

在图2所示的本实用新型滚珠螺母装置实施例2中，采用的滚动轴承是双列圆锥滚子轴承。轴承3的2个内圈安装在滚珠螺母1的外轴颈上，由滚珠螺母1的突台和固定螺母4作轴向固定，2个轴承的内圈之间有间隙垫11，用以调整轴承间隙。轴承3的外圈安装在螺母座2的内孔中，由螺母座2的突台和锁环12作轴向固定。在本实施例中，驱动装置6是齿轮，齿轮同滚珠螺母1的接头1a之间除了有螺钉8连接之外还有销钉13传递扭矩。本实施例使用润滑脂来润滑轴承，所以没有油封和密封圈，采用间隙密封方式。

图3所示的本实用新型滚珠螺母装置实施例3同实施例2的主要区别在于，轴承3采用了2个角接触向心轴承，驱动装置6使用了蜗轮。2个角接触向心轴承的外圈之间有间隔环14，内圈用滚珠螺母1的突台和固定螺母4作轴向固定，固定螺母4在此作调整螺母使用，以调整轴承游隙或预紧度，其外面还有锁紧螺母15，防止固定螺母4松脱。

以上实施例虽然仅提供了几种滚珠螺母装置所采用轴承的例子，实际上，能同时承受径向力各轴向力的轴承或轴承组合都可以采用。

采用本实用新型的滚珠螺母装置同丝杠相配组成的滚珠丝杠副，因为滚珠螺母在工作时是转动的，丝杠可以完全固定，滚珠螺母在转动的同时沿丝杠的轴向作直线运动，可以克服丝杠转动时因弯曲变形造成的振动问题。下面以一个丝杠直径30毫米，导程20毫米，总长1500毫米的丝杠为例说明这个问题。如果此丝杠最大的弯曲部位在丝杠的中部，弯曲度为0.1毫米，滚珠螺母也正处在丝杠的中部。那么，按传统的丝杠转动的传动方式，丝杠每转一圈，滚珠螺母在沿丝杠轴向作直线运动20毫米的同时，上下振动一次，振幅为0.2毫米。如采用本实用新型滚珠螺母装置，还是同一丝杠，但丝杠固定，滚珠螺母转动，螺母每转一圈，沿丝杠的轴向前进一个导程20毫米，滚珠螺母转动沿丝杠径向的位移远小于0.2毫米。如果将丝杠的弯曲度0.1毫米，沿丝杠的长度平均分配的话，丝杠每个导程的径向位移量仅0.00133毫米，或者说仅有1微米多一点。实际上丝杠的弯曲是弧形的，在使用最为频繁的中部，弯曲的斜率最小，所以在丝杠中部每前进一个导程，螺母的径向位移量远没有这么大。更为重要的是，因为丝杠不再转动，在螺母沿丝杠轴向前进的过程中，不再上下振动，只是沿丝杠径向一个方向有微量的位移。只要丝杠不是多重弯曲，这种径向位移是螺母沿丝杠轴向往复运动一次，完成一个循环。其频率极低，根本形成不了振动。所以采用本实用新型后，可以克服因丝杠弯曲造成的振动，减少了因设备振动产生的噪声，提高了设备的工作精度。采用本实用新型后，对丝杠弯曲度的要求可以降低，从而大大提高丝杠以及滚珠丝杠副的使用寿命。而且采用本实用新型后，裸露的丝杠不再转动，不会构成安全生产的威胁，减少了机械设备中的一个不安全因素。

图4所示本实用新型实施例4滚动螺旋传动装置滚动螺旋传动装置，包括机架401、电动机402、由丝杠403、滚珠和螺母404组成的滚珠丝杠副和工作机构405。工作机构405安装在机架401的导轨上，由电动机402通过滚珠丝杠副来带动。滚珠丝杠副中的丝杠403的两端固定在机架401上，而螺母404是本实用新型实施例2中展示的滚珠螺母装置。滚珠螺母装置404的螺母座同工作机构405相连接。电动机402输出轴上的驱动齿轮通过滚珠螺母装置的驱动齿轮带动滚珠螺母装置中的滚珠螺母旋转。旋转的滚珠螺母受固定在机架上的丝杠403反作用力的作用，推动工作机构405沿机架401的导轨作直线运动。

Claims (9)

1.一种滚珠螺母装置，包括滚珠螺母，所述滚珠螺母的内孔表面有螺旋滚道，其特征在于，包括螺母座，所述的螺母座通过滚动轴承安装在滚珠螺母上；滚动轴承的内圈固装在滚珠螺母的外轴颈上，滚动轴承的外圈固装在螺母座的内孔中；所述的滚珠螺母的一端有连接驱动装置的接头。

2.根据权利要求1所述的滚珠螺母装置，其特征在于，所述的接头连接有驱动装置。

3.根据权利要求2所述的滚珠螺母装置，其特征在于，所述的驱动装置是皮带轮、齿轮和蜗轮中的1种。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的滚珠螺母装置，其特征在于，所述的接头同驱动装置采用接头的外径定心，端面用螺钉连接。

5.根据权利要求4所述的滚珠螺母装置，其特征在于，所述的接头同驱动装置之间有键或销钉驱动。

6.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的滚珠螺母装置，其特征在于，所述的滚动轴承是双列角接触向心轴承。

7.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的滚珠螺母装置，其特征在于，所述的滚动轴承是圆锥滚子轴承或角接触向心轴承的组合。

8.根据权利要求7所述的滚珠螺母装置，其特征在于，包括轴承游隙或预紧度调整装置，所述的调整装置包括固定螺母和间隙垫，所述的固定螺母安装在滚珠螺母一端轴承内圈外侧，所述的间隙垫安装在2个轴承圈之间。

9.一种滚动螺旋传动装置，包括机架、动力装置、滚珠丝杠副和工作机构；所述的工作机构由动力装置通过滚珠丝杠副来带动，滚珠丝杠副包括滚珠丝杠、滚珠和螺母，其特征在于，所述滚珠丝杠副中的丝杠相对于机架固定，所述的螺母是权利要求1所述的滚珠螺母装置，滚珠螺母装置由动力装置驱动旋转并带动工作机构作直线运动。

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