螺母主驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠副的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種螺母主驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠副，包括有絲杠、螺母、螺母座、軸承機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)，螺母座通過(guò)軸承機(jī)構(gòu)嵌套設(shè)置在螺母上從而使螺母相對(duì)于螺母座能夠沿圓周方向自由旋轉(zhuǎn)，螺母通過(guò)傳動(dòng)裝置與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，螺母座整體與工作臺(tái)連接在一起。本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、滾珠絲杠副的剛度大，極大地提高了系統(tǒng)的極限轉(zhuǎn)速，易于實(shí)現(xiàn)低速運(yùn)轉(zhuǎn)高速傳動(dòng)；同時(shí)工作精度相對(duì)比較穩(wěn)定、電機(jī)功率小、整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝調(diào)試。
【專利說(shuō)明】螺母主驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠副
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)械設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種螺母主驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠副。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)航空、鐵路、船舶、電力等行業(yè)的高速發(fā)展，這些行業(yè)的設(shè)備不斷更新，大型、重型零件不斷增多，與之配套的零件加工機(jī)床也朝著大型、重型、高速、高效方向發(fā)展，這就要求機(jī)床的主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副公稱直徑更大，公稱導(dǎo)程更大，絲杠長(zhǎng)度更長(zhǎng)，支撐距離加大等。傳統(tǒng)的滾珠絲杠副以絲杠作為主驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，絲杠長(zhǎng)度的加大以及支撐距離加大將導(dǎo)致絲杠撓度增大，在機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中會(huì)產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，極大地制約了系統(tǒng)極限轉(zhuǎn)速的提高，同時(shí)增大了驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率。其次，滾珠絲杠副是通過(guò)螺母調(diào)隙裝配調(diào)節(jié)軸向預(yù)緊達(dá)到一定的剛度，再通過(guò)絲杠軸頸上安裝軸承預(yù)加載荷調(diào)節(jié)剛度。而在許多高剛度要求的使用場(chǎng)合中，以絲杠旋轉(zhuǎn)為主驅(qū)動(dòng)方式的滾珠絲杠副通過(guò)加大軸向預(yù)拉伸力來(lái)提高剛度具有了很大局限性，已經(jīng)無(wú)法滿足用戶的使用要求。相對(duì)于以絲杠旋轉(zhuǎn)作為主驅(qū)動(dòng)方式的滾珠絲杠副，以螺母做為旋轉(zhuǎn)主驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有很大的優(yōu)越性。因此，研究開(kāi)發(fā)以螺母旋轉(zhuǎn)作為主驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠副是滾動(dòng)功能部件行業(yè)的必然趨勢(shì)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的主要目的是提供一種螺母主驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠副，解決現(xiàn)有的以絲杠旋轉(zhuǎn)作為主驅(qū)動(dòng)方式的滾珠絲杠副轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大、轉(zhuǎn)速無(wú)法提高以及絲杠剛度不夠從而造成誤差偏大的缺陷。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種螺母主驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠畐0，包括有絲杠、螺母、螺母座、軸承機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述絲杠兩端固定在機(jī)床床身上，螺母嵌套在絲杠上，沿著絲杠外壁和螺母內(nèi)壁設(shè)置有相互對(duì)應(yīng)的螺旋形滾道，滾道上設(shè)置有相應(yīng)的回流裝置，滾道和回流裝置內(nèi)設(shè)置有能夠循環(huán)滾動(dòng)的滾珠，所述螺母座通過(guò)軸承機(jī)構(gòu)嵌套設(shè)置在螺母上從而使螺母相對(duì)于螺母座能夠沿圓周方向自由旋轉(zhuǎn)，螺母和螺母座的前端分別設(shè)置有相應(yīng)的法蘭結(jié)構(gòu)，螺母前端的法蘭結(jié)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)裝置與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接，螺母座整體與工作臺(tái)連接在一起。
[0005]本實(shí)用新型的特征還在于，軸承機(jī)構(gòu)采用兩組雙列圓柱滾子軸承和端面推力圓柱滾子軸承配合安裝，其中一組軸承機(jī)構(gòu)安裝在螺母座和螺母前端的法蘭結(jié)構(gòu)之間，另一組軸承機(jī)構(gòu)安裝在螺母座和螺母的尾端之間。
[0006]絲杠與螺母兩端接合處設(shè)置有防塵圈，防塵圈通過(guò)螺釘緊固防止脫出。
[0007]螺母座頂端的法蘭結(jié)構(gòu)處設(shè)置有垂直于軸線的潤(rùn)滑油接口，螺母座腔內(nèi)設(shè)置有一個(gè)主潤(rùn)滑油通道，主潤(rùn)滑油通道上設(shè)置有三條分支通道，其中兩條分支通道通向軸承機(jī)構(gòu)，另一條分支通道通向螺母內(nèi)部。
[0008]傳動(dòng)裝置為皮帶輪傳動(dòng)裝置、鏈輪傳動(dòng)裝置或齒輪傳動(dòng)裝置其中之一。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:[0010]I)本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，極大地提高了系統(tǒng)的極限轉(zhuǎn)速，易于實(shí)現(xiàn)低速運(yùn)轉(zhuǎn)高速傳動(dòng)，同時(shí)可使所選電機(jī)功率較?。?br> [0011]2)本實(shí)用新型絲杠不旋轉(zhuǎn)，其軸頸上無(wú)需安裝軸承，可以對(duì)絲杠施加更大的軸向預(yù)拉伸力，使整套滾珠絲杠副的剛度得以極大的提高；
[0012]3)本實(shí)用新型可在一根絲杠上安裝多個(gè)旋轉(zhuǎn)螺母組合單元，多個(gè)工作臺(tái)被同時(shí)或分別各自驅(qū)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)互不干涉；
[0013]4)本實(shí)用新型絲杠不轉(zhuǎn)動(dòng)，其中部輔助支撐處無(wú)周向摩擦，不存在局部發(fā)熱問(wèn)題，因此其工作精度相對(duì)比較穩(wěn)定；
[0014]5)本實(shí)用新型絲杠不轉(zhuǎn)動(dòng)，冷卻管接頭更易布置、安裝，降低溫升的方式也更多；
[0015]6)本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)螺母組合單元集多個(gè)功能部件于一體，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，便于安裝及調(diào)試。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型的螺母座結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型的螺母結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型的絲杠、螺母及螺母座裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中，1.絲杠，2.螺母，3.螺母座，4.驅(qū)動(dòng)電機(jī)，5.滾道，6.回流裝置，7.滾珠，
8.工作臺(tái)，9.雙列圓柱滾子軸承，10.端面推力圓柱滾子軸承，11.潤(rùn)滑油接口，12.主潤(rùn)滑油通道，13.分支通道，14.通孔，15.皮帶輪，16.傳輸皮帶，17.防塵圈，18.螺釘，19.孔用彈性擋圈，20.隔套，21.墊圈，22.鎖緊螺母，23.六角圓柱頭螺釘。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0022]本實(shí)用新型提供一種螺母主驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠副，如圖1所示，包括有絲杠1、螺母2、螺母座3、軸承機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)4，所述絲杠I兩端固定在機(jī)床床身上，螺母2嵌套在絲杠I上，沿著絲杠I外壁和螺母2內(nèi)壁設(shè)置有相互對(duì)應(yīng)的螺旋形滾道5，滾道5上設(shè)置有相應(yīng)的回流裝置6，滾道5和回流裝置6內(nèi)設(shè)置有能夠循環(huán)滾動(dòng)的滾珠7，所述螺母座3通過(guò)軸承機(jī)構(gòu)嵌套設(shè)置在螺母2上從而使螺母2相對(duì)于螺母座3能夠沿圓周方向自由旋轉(zhuǎn)，螺母2和螺母座3的前端分別設(shè)置有相應(yīng)的法蘭結(jié)構(gòu)，螺母2前端的法蘭結(jié)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)裝置與驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的轉(zhuǎn)軸連接，螺母座3整體與工作臺(tái)8連接在一起。
[0023]具體實(shí)施時(shí)，根據(jù)安裝空間的需求，回流裝置6可采用不同的回珠循環(huán)方式和預(yù)加負(fù)荷形式，優(yōu)選采用內(nèi)循環(huán)方式的回流裝置6為佳。軸承機(jī)構(gòu)采用兩組雙列圓柱滾子軸承9和端面推力圓柱滾子軸承10配合安裝，其中一組軸承機(jī)構(gòu)安裝在螺母座3和螺母2前端的法蘭結(jié)構(gòu)之間，另一組軸承機(jī)構(gòu)安裝在螺母座3和螺母2的尾端之間。螺母2在旋轉(zhuǎn)以及沿軸向移動(dòng)過(guò)程中將承受軸向力和徑向力，雙列圓柱滾子軸承9主要承受徑向力，端面推力圓柱滾子軸承10主要承受軸向力。因設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)易，因此潤(rùn)滑方面改變傳統(tǒng)的潤(rùn)滑給油方式，如圖2所示，本實(shí)用新型不在螺母2基體上直接設(shè)計(jì)潤(rùn)滑油孔，而是在螺母座3頂端的法蘭結(jié)構(gòu)處設(shè)計(jì)一個(gè)垂直于軸線的標(biāo)準(zhǔn)潤(rùn)滑油接口 11，通過(guò)加油站集中提供潤(rùn)滑油，螺母座3腔內(nèi)設(shè)置有一個(gè)沿著軸向的主潤(rùn)滑油通道12，主潤(rùn)滑油通道上12設(shè)置有三條分支通道13，其中兩條分支通道13通向軸承機(jī)構(gòu)，另一條分支通道通向螺母2，如圖3所示，螺母2上沿著其圓周方向設(shè)計(jì)有環(huán)形槽，環(huán)形槽上銑削若干個(gè)均布的通孔14，使?jié)櫥土魅氲铰菽?內(nèi)腔中，為絲杠I和螺母2之間提供良好潤(rùn)滑。螺母2與驅(qū)動(dòng)電機(jī)4之間的傳動(dòng)裝置可以選擇皮帶輪傳動(dòng)裝置、鏈輪傳動(dòng)裝置或齒輪傳動(dòng)裝置其中之一，本實(shí)用新型優(yōu)選采用皮帶輪傳動(dòng)裝置，相應(yīng)地，在螺母前端的法蘭結(jié)構(gòu)上和驅(qū)動(dòng)電機(jī)4上分別安裝皮帶輪有皮帶輪15，兩個(gè)皮帶輪15上套有傳輸皮帶16。
[0024]安裝過(guò)程中，在絲杠I和螺母2的滾道5中填充滾珠7并裝入回流裝置6，如圖4所示，隨后在絲杠I和螺母2兩端的接合處裝入防塵圈17并采用螺釘18緊固防止脫出。在螺母座3法蘭結(jié)構(gòu)一端內(nèi)腔分次序裝入端面推力圓柱滾子軸承10，隨后裝入雙列圓柱滾子軸承9，再裝入孔用彈性擋圈19，根據(jù)加工的尺寸的關(guān)聯(lián)性可限制軸承軸向竄出脫落。同理，在螺母座3尾端內(nèi)腔分次序裝入端面推力圓柱滾子軸承10、雙列圓柱滾子軸承9以及孔用彈性擋圈19。在螺母2法蘭結(jié)構(gòu)一端的外圓上裝入墊圈21，然后套入螺母座3及軸承機(jī)構(gòu)的組合體，螺母座3的法蘭結(jié)構(gòu)朝向螺母2法蘭結(jié)構(gòu)的方向，隨后在尾端的雙列圓柱滾子軸承9與螺母2之間裝入隔套20，在隔套20外側(cè)裝入墊圈21，最后通過(guò)兩組鎖緊螺母22旋入調(diào)節(jié)軸承機(jī)構(gòu)的預(yù)拉伸力達(dá)到良好的剛度，在軸承機(jī)構(gòu)與螺母2及螺母座3的配合方式上，根據(jù)裝配的工藝性，雙列圓柱滾子軸承9內(nèi)圈與隔套20之間選擇過(guò)渡配合，隔套20與螺母2之間實(shí)行間隙配合，須嚴(yán)格控制間隙量。雙列圓柱滾子軸承9外圈與螺母座3實(shí)現(xiàn)間隙配合，同時(shí)嚴(yán)格控制間隙量，上述配合方式的選擇，在保證了工藝的合理性的同時(shí)極大地降低了加工難度。之后將兩個(gè)皮帶輪15分別裝在螺母2的法蘭結(jié)構(gòu)端面以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的轉(zhuǎn)軸上，螺母2法蘭結(jié)構(gòu)上的皮帶輪15采用內(nèi)六角圓柱頭螺釘23緊固，在兩個(gè)皮帶輪15上套上傳輸皮帶16即完成安裝工作。
[0025]工作過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)4通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)螺母2繞著絲杠I轉(zhuǎn)動(dòng)，在螺旋形滾道5和滾珠7的作用下，螺母2能夠沿軸向運(yùn)動(dòng)，螺母2的軸向移動(dòng)通過(guò)軸承機(jī)構(gòu)帶動(dòng)螺母座3 一起沿軸向運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)8與螺母座3整體連接在一起，因而跟隨螺母座3 —起實(shí)現(xiàn)軸向移動(dòng)。本實(shí)用新型可通過(guò)延長(zhǎng)絲杠I并在絲杠I上安裝多組螺母2和螺母座3的結(jié)構(gòu)組合實(shí)現(xiàn)多個(gè)工作臺(tái)8被同時(shí)或分別各自驅(qū)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)互不干涉。
[0026]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)，上述實(shí)施方式和說(shuō)明書(shū)只是本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種螺母主驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠副，其特征在于，包括有絲杠(I)、螺母(2)、螺母座(3)、軸承機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4)，所述絲杠(I)兩端固定在機(jī)床床身上，螺母(2)嵌套在絲杠(I)上，沿著絲杠(I)外壁和螺母(2)內(nèi)壁設(shè)置有相互對(duì)應(yīng)的螺旋形滾道(5)，滾道(5)上設(shè)置有相應(yīng)的回流裝置(6)，滾道(5)和回流裝置(6)內(nèi)設(shè)置有能夠循環(huán)滾動(dòng)的滾珠(7)，所述螺母座(3)通過(guò)軸承機(jī)構(gòu)嵌套設(shè)置在螺母(2)上從而使螺母(2)相對(duì)于螺母座(3)能夠沿圓周方向自由旋轉(zhuǎn)，螺母(2)和螺母座(3)的前端分別設(shè)置有相應(yīng)的法蘭結(jié)構(gòu)，螺母(2)前端的法蘭結(jié)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)裝置與驅(qū)動(dòng)電機(jī)(4)的轉(zhuǎn)軸連接，螺母座(3)整體與工作臺(tái)(8)連接在一起。
2.如權(quán)利要求1所述的一種螺母主驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠副，其特征在于，所述軸承機(jī)構(gòu)采用兩組雙列圓柱滾子軸承(9)和端面推力圓柱滾子軸承(10)配合安裝，其中一組軸承機(jī)構(gòu)安裝在螺母座(3)和螺母(2)前端的法蘭結(jié)構(gòu)之間，另一組軸承機(jī)構(gòu)安裝在螺母座(3)和螺母⑵的尾端之間。
3.如權(quán)利要求1所述的一種螺母主驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠副，其特征在于，所述絲杠(I)與螺母(2)兩端接合處設(shè)置有防塵圈(17)，防塵圈(17)通過(guò)螺釘(18)緊固防止脫出。
4.如權(quán)利要求1所述的一種螺母主驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠副，其特征在于，所述螺母座(3)頂端的法蘭結(jié)構(gòu)處設(shè)置有垂直于軸線的潤(rùn)滑油接口(11)，螺母座腔內(nèi)設(shè)置有一個(gè)主潤(rùn)滑油通道(12)，主潤(rùn)滑油通道上(12)設(shè)置有三條分支通道(13)，其中兩條分支通道(13)通向軸承機(jī)構(gòu)，另一條分支通道通向螺母(2)內(nèi)部。
5.如權(quán)利要求1所述的一種螺母主驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠副，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置為皮帶輪傳動(dòng)裝置、鏈輪傳動(dòng)裝置或齒輪傳動(dòng)裝置其中之一。
【文檔編號(hào)】F16H25/20GK203756897SQ201420119699
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】任選鋒, 李玉英, 王建修, 宋瑜, 張曉英, 梁鋒 申請(qǐng)人:陜西漢江機(jī)床有限公司