本發(fā)明公開一種滾動(dòng)絲桿傳動(dòng)裝置,屬于機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域,特別涉及一種無空回、易脫開傳動(dòng)的滾動(dòng)絲桿傳動(dòng)裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中將電機(jī)或動(dòng)力部件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為目標(biāo)物體的直線運(yùn)動(dòng),需要應(yīng)用絲桿傳動(dòng)裝置,這個(gè)裝置中與絲桿配合的絲桿螺母結(jié)構(gòu)主要有普通螺母和滾珠螺母兩種結(jié)構(gòu)。
在高精度運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)景下,需要消除絲桿螺母和絲桿之間的間隙,否則往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)有傳動(dòng)空回,影響系統(tǒng)精度并產(chǎn)生噪音和沖擊?,F(xiàn)有技術(shù)的普通螺母需要使用兩個(gè)普通螺母,通過加裝軸向彈簧或者調(diào)整兩者相對(duì)的角度,來消除傳動(dòng)螺母與絲桿軸線的間隙,前者在重載狀態(tài)下彈簧力容易被抵消,后者會(huì)受絲桿螺距的誤差影響產(chǎn)生滑動(dòng)不順暢的現(xiàn)象?,F(xiàn)有技術(shù)的滾珠螺母需要對(duì)滾珠與絲桿徑向預(yù)緊來消除間隙,成本也較高。
在需要絲桿與絲桿螺母脫開傳動(dòng)的場(chǎng)景下,比如夾具中的快裝和快拆機(jī)構(gòu)、車床大拖板的走刀機(jī)構(gòu)中,均需要絲桿與絲桿螺母脫開傳動(dòng)的設(shè)計(jì),現(xiàn)有技術(shù)只能通過將現(xiàn)有技術(shù)中絲桿螺母沿軸向剖成兩部分,在徑向加裝開合裝置實(shí)現(xiàn),開合裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本較高,這種開合螺母的設(shè)計(jì)很難消除絲桿螺母和絲桿之間的間隙。并且滾珠螺母在結(jié)構(gòu)上根本無法實(shí)現(xiàn)與絲桿脫開傳動(dòng)。
綜上,迫切需要設(shè)計(jì)一種無傳動(dòng)空回且便于絲桿螺母和絲桿脫開傳動(dòng)的絲桿傳動(dòng)裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要旨在解決現(xiàn)有技術(shù)絲桿傳動(dòng)裝置的空回不易消除,絲桿螺母和絲桿不易脫開的問題,提供一種滾動(dòng)絲桿傳動(dòng)裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,所述的方案如下:
提供一種滾動(dòng)絲桿傳動(dòng)裝置,包括外周面設(shè)有螺旋槽的絲桿,其特征是,還包括內(nèi)圈、外圈和滾動(dòng)體;內(nèi)圈是回轉(zhuǎn)體,外圈內(nèi)圓周面是回轉(zhuǎn)特征,內(nèi)圈外圓周面與外圈內(nèi)圓周面之間設(shè)有供滾動(dòng)體滾動(dòng)的環(huán)槽,內(nèi)圈在外圈中轉(zhuǎn)動(dòng);內(nèi)圈套設(shè)在絲桿外周且傾斜放置,內(nèi)圈中心線與絲桿中心線相交,內(nèi)圈內(nèi)孔的兩側(cè)有兩個(gè)關(guān)于內(nèi)圈中面對(duì)稱的環(huán)形凸緣,這兩個(gè)環(huán)形凸緣均落入絲桿的螺旋槽中,每個(gè)環(huán)形凸緣均與絲桿螺旋槽的兩個(gè)側(cè)面相接觸;外圈與轉(zhuǎn)軸固連,轉(zhuǎn)軸支撐在旋轉(zhuǎn)支撐部件中,旋轉(zhuǎn)支撐部件中心線與內(nèi)圈的中心線相交并垂直,旋轉(zhuǎn)支撐部件中心線與絲桿的中心線相交并垂直;外圈上施加一個(gè)使得內(nèi)圈壓在絲桿的螺旋槽中的力矩;內(nèi)圈內(nèi)孔的內(nèi)徑大于絲桿的外徑。
進(jìn)一步地,所述的一種滾動(dòng)絲桿傳動(dòng)裝置,其特征是,滾動(dòng)體是球體;內(nèi)圈外圓周面與外圈內(nèi)圓周面之間的環(huán)槽截面是圓形。
進(jìn)一步地,所述的一種滾動(dòng)絲桿傳動(dòng)裝置,其特征是,滾動(dòng)體與內(nèi)圈和外圈之間是過盈配合。
進(jìn)一步地,所述的一種滾動(dòng)絲桿傳動(dòng)裝置,其特征是,在外圈連接的轉(zhuǎn)軸上套設(shè)一個(gè)圓柱扭轉(zhuǎn)彈簧,圓柱扭轉(zhuǎn)彈簧的一端與旋轉(zhuǎn)支撐部件連接,另一端與外圈連接,圓柱扭轉(zhuǎn)彈簧對(duì)外圈施加力矩,力矩的方向使得內(nèi)圈壓在絲桿的螺旋槽中。
進(jìn)一步地,所述的一種滾動(dòng)絲桿傳動(dòng)裝置,其特征是,外圈固連兩個(gè)轉(zhuǎn)軸,這兩個(gè)轉(zhuǎn)軸位于外圈直徑的兩端,這兩個(gè)轉(zhuǎn)軸分別支撐在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)支撐部件中,兩個(gè)旋轉(zhuǎn)支撐部件中心線重合。
本發(fā)明可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng),傳動(dòng)時(shí)無軸向空回,當(dāng)需要脫開傳動(dòng)時(shí)環(huán)形凸緣可以與絲桿脫離。
附圖說明
構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1是滾動(dòng)絲桿傳動(dòng)裝置示意圖(旋轉(zhuǎn)支撐部件被過其軸線的平面剖分);
圖2是滾動(dòng)絲桿傳動(dòng)裝置示意圖(旋轉(zhuǎn)支撐部件被過其軸線的平面剖分;沿過絲桿軸線的平面對(duì)內(nèi)圈、外圈剖分);
圖3是滾動(dòng)絲桿傳動(dòng)裝置沿A向視圖(沿過絲桿軸線的平面對(duì)內(nèi)圈、外圈和旋轉(zhuǎn)支撐部件剖分);
圖4是滾動(dòng)絲桿與螺母脫開傳動(dòng)沿A向視圖(沿過絲桿軸線的平面對(duì)內(nèi)圈、外圈和旋轉(zhuǎn)支撐部件剖分)。
圖中標(biāo)記為:
11、絲桿;12、旋轉(zhuǎn)支撐部件;
21、內(nèi)圈;211、環(huán)形凸緣;22、滾動(dòng)體;23、外圈;24、旋轉(zhuǎn)支撐部件。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)照附圖,通過對(duì)實(shí)施例的描述,對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明,目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解,并有助于其實(shí)施。
具體的,
如圖1、圖2和圖3所示,絲桿11屬于現(xiàn)有技術(shù),是圓柱狀,外周面設(shè)有螺旋槽,絲桿11兩端支撐在旋轉(zhuǎn)支撐部件12內(nèi),不能軸向竄動(dòng),絲桿11只能在動(dòng)力組件的驅(qū)動(dòng)下繞絲桿11的中心線旋轉(zhuǎn)。
如圖1和圖2所示,內(nèi)圈21是回轉(zhuǎn)體,外圈23內(nèi)圓周面是回轉(zhuǎn)特征,內(nèi)圈21外圓周面與外圈23內(nèi)圓周面之間設(shè)有供滾動(dòng)體22滾動(dòng)的環(huán)槽,內(nèi)圈21在外圈23中轉(zhuǎn)動(dòng)。作為優(yōu)選,滾動(dòng)體22是球體,內(nèi)圈21外圓周面與外圈23內(nèi)圓周面之間的環(huán)槽截面是圓形。作為優(yōu)選,滾動(dòng)體22與內(nèi)圈21和外圈23之間是過盈配合,這樣有利于提高傳動(dòng)精度。
如圖1所示,內(nèi)圈21套設(shè)在絲桿11外周且傾斜放置,內(nèi)圈21中心線與絲桿11中心線相交,內(nèi)圈21內(nèi)孔的兩側(cè)有兩個(gè)關(guān)于內(nèi)圈21中面(即距離內(nèi)圈21兩端面相等的面)對(duì)稱的環(huán)形凸緣211,如圖3所示,這兩個(gè)環(huán)形凸緣211均落入絲桿11的螺旋槽中,每個(gè)環(huán)形凸緣211均與絲桿11螺旋槽的兩個(gè)側(cè)面相接觸。
如圖1和圖2所示,外圈23與轉(zhuǎn)軸固連,轉(zhuǎn)軸支撐在旋轉(zhuǎn)支撐部件24中,轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)支撐部件24旋轉(zhuǎn)連接,旋轉(zhuǎn)的軸線即旋轉(zhuǎn)支撐部件24的中心線,旋轉(zhuǎn)支撐部件24中心線與內(nèi)圈21的中心線相交并垂直,旋轉(zhuǎn)支撐部件24中心線與絲桿11的中心線相交并垂直。
為了環(huán)形凸緣211在軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)從螺旋槽中脫出,需要將內(nèi)圈21內(nèi)孔的環(huán)形凸緣211壓在絲桿11的螺旋槽中,在外圈23上需要施加一個(gè)使得內(nèi)圈21壓在絲桿11的螺旋槽中的力矩,具體的,在外圈23連接的轉(zhuǎn)軸上套設(shè)一個(gè)圓柱扭轉(zhuǎn)彈簧,圓柱扭轉(zhuǎn)彈簧的一端與旋轉(zhuǎn)支撐部件24連接,另一端與外圈23連接,圓柱扭轉(zhuǎn)彈簧對(duì)外圈23施加力矩,力矩的方向使得內(nèi)圈21壓在絲桿11的螺旋槽中(施加力矩的結(jié)構(gòu)屬于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的,本發(fā)明附圖中未示出)。
為了增加外圈23與轉(zhuǎn)軸固連的剛度和強(qiáng)度,外圈23固連兩個(gè)轉(zhuǎn)軸,這兩個(gè)轉(zhuǎn)軸位于外圈23直徑的兩端,這兩個(gè)轉(zhuǎn)軸分別支撐在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)支撐部件24中,兩個(gè)旋轉(zhuǎn)支撐部件24中心線重合。形成兩點(diǎn)支撐,結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。
本發(fā)明的滾動(dòng)絲桿傳動(dòng)裝置,當(dāng)絲桿11轉(zhuǎn)動(dòng),絲桿11表面的螺旋槽在摩擦力的作用下帶動(dòng)內(nèi)圈21相對(duì)外圈23旋轉(zhuǎn),絲桿11表面的螺旋槽側(cè)壁與內(nèi)圈21的環(huán)形凸緣211是純滾動(dòng),內(nèi)圈21沿絲桿11的軸向運(yùn)動(dòng),從而帶動(dòng)與旋轉(zhuǎn)支撐部件24固連的部件運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)了將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)想本發(fā)明出現(xiàn)了內(nèi)圈21和外圈23固連在一起的故障,這時(shí)內(nèi)圈21與絲桿11就相當(dāng)于普通螺母與絲桿11配合,同樣可以實(shí)現(xiàn)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)。
又由于內(nèi)圈21的環(huán)形凸緣211是與螺旋槽的兩個(gè)側(cè)面是接觸的,螺旋槽的截面呈外部開口大內(nèi)部開口小的形狀(如圖3所示),內(nèi)圈21的環(huán)形凸緣211會(huì)在壓緊力的作用下,緊貼在螺旋槽的側(cè)面,所以在傳動(dòng)時(shí)無軸向空回。
當(dāng)絲桿螺母和絲桿需要脫開傳動(dòng)時(shí),如圖4所示,對(duì)外圈23施加使得內(nèi)圈21的環(huán)形凸緣211脫離絲桿11的力矩,將外圈23轉(zhuǎn)動(dòng),內(nèi)圈21內(nèi)孔的內(nèi)徑大于絲桿11的外徑,則內(nèi)圈21完全與絲桿11脫離。
以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。