專利名稱:靜壓螺母的制作方法
本發(fā)明涉及一種在螺母和螺桿的間隙中能形成壓力介質(zhì)膜的靜壓螺母。
現(xiàn)有的靜壓螺母都是由無孔隙的不滲透材料制成，其一般構(gòu)造如圖1所示。壓力介質(zhì)由螺母外的壓力腔〔1〕通過很多孔〔5〕進入螺母和螺桿的間隙中，這些孔中都裝有毛細管或其他形式的阻尼器〔2〕。介質(zhì)通過螺桿牙和螺母牙間的間隙〔3〕溢出，到了螺桿和螺母牙底的底隙〔4〕處，沿螺紋方向流到大氣。壓力大約一半在阻尼器里損失，一半在間隙〔3〕里損失，到了底隙〔4〕實際上已是大氣壓了。在這種工況下，螺桿牙便被迫自動處于螺母兩個相鄰牙的間隙正中，使由螺桿每個牙的兩側(cè)溢出的介質(zhì)體積相同，因而壓力也相同。假設(shè)螺桿向左方有一個位移，則左側(cè)間隙變小，通過左側(cè)溢出的介質(zhì)也減少。因為通過阻尼器的壓力降和通過它的介質(zhì)的流量成正比，由于通過阻尼器的壓力降減小了，因此通到左側(cè)的介質(zhì)壓力會增大。同樣揄可知通到右側(cè)的介質(zhì)壓力會減小，這個壓力差會迫使螺桿牙回到正中位置來。介質(zhì)過去都用液體(油)，僅在日本的文獻上有介紹用壓縮空氣的。但用壓縮空氣做介質(zhì)，阻尼器的孔必須非常小，這在工藝上是一個很大困難，而且影響可靠性。因此現(xiàn)有的靜壓螺母，其結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，而且不能用于小螺距的螺母。
本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種新的靜壓螺母，使之結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，而且可用于小螺距的螺母。
本發(fā)明的任務(wù)由下述技術(shù)方案實現(xiàn)在螺母與螺桿的間隙中能形成壓力介質(zhì)膜的靜壓螺母，用有一定滲透性的多孔材料制成。用多孔材料制成的螺母相當于在其上有無數(shù)的孔，介質(zhì)通過多孔材料時是有阻尼的，因此不需另加阻尼器。壓力介質(zhì)通過多孔性材料，到達螺桿螺紋和螺母螺紋間隙處，再由該間隙處溢出，到達螺桿底隙，最后由底隙沿螺紋方向流到大氣。
用本發(fā)明的靜壓螺母，其螺桿螺紋能自動移到兩個相鄰螺母螺紋間空隙的正中。這是因為高壓介質(zhì)在通過多孔性材料時有一個壓力降，該壓力降和通過的介質(zhì)流量成正比。介質(zhì)通過螺母牙和螺桿牙間的間隙時，流量大約和間隙的三次方成正比，若在軸向，螺桿有一個向左的位移，則其螺紋左側(cè)的間隙會減小，使溢出的介質(zhì)大為減少，因而通過多孔性材料的介質(zhì)流量也減少，通過多孔性材料時的壓力降也減小，這就使螺桿螺紋左側(cè)受到的壓力加大。同理可推出上述螺紋的右側(cè)壓力會減小，兩者間的壓力差會使螺桿向右推，直到螺桿回到中間位置為止。若螺桿有一徑向位移，則圓周間隙會變得不均勻。間隙小的一面壓力加大，間隙大的一面壓力減小，它們間的壓力差會使螺桿回到中心位置。因此只要壓力介質(zhì)(液體或氣體)進入螺母，螺桿便會浮起，而和螺母間完全沒有固體接觸，因此螺母和螺桿間完全沒有摩擦、磨損、爬行和死程，而且該螺母-螺桿副有較大的剛度和承載能力。
本發(fā)明由于沒有孔道和阻尼器，使靜壓螺母的構(gòu)造簡單，制造成本降低;本發(fā)明中壓力介質(zhì)可用氣體介質(zhì)或液體介質(zhì)，由于沒有阻尼器，可以更方便地使用氣體介質(zhì);特別是本發(fā)明可用于小螺距的靜壓螺母(如螺距為0.5～1mm)，而這種小螺距的螺母對計量設(shè)備非常重要，由于計量儀器中大都不允許用液體介質(zhì)，因此本發(fā)明為計量儀器提供了所需要的靜壓螺母。
完成本發(fā)明的具體方案由附圖及兩個實施例給出。
圖2是本發(fā)明大螺距螺母的實施例圖。
圖3是本發(fā)明小螺距螺母的實施例圖。
圖2中，〔1〕為螺桿，〔2〕為螺母，〔3〕為鋼質(zhì)外套，用金屬膠粘在螺母外圓上，〔4〕為螺桿底隙。在螺母〔2〕的外圓上車-螺紋槽。外套〔3〕和螺母〔2〕的外圓上的螺紋槽形成一個螺旋形壓力腔，該壓力腔的兩端靠端蓋〔6〕堵住。壓力介質(zhì)由孔〔5〕進入壓力腔。螺母〔2〕用有一定滲透性的多孔材料(如含油軸承所用的材料)制成。為了使螺母螺桿接觸面不同部位的介質(zhì)所經(jīng)過的阻尼盡可能相同，要使螺母〔2〕外圓上的螺紋槽恰好對準螺母螺紋牙向中心凸出部分，這樣滲到接觸面不同部位的介質(zhì)經(jīng)過多孔材料的厚度幾乎相同，經(jīng)過的阻尼也幾乎相同，使之能獲得最大的承載能力。
圖3是小螺距靜壓螺母的一個實施例。圖中〔1〕是螺桿，〔2〕是螺母，〔3〕是外套，外套內(nèi)有一空槽〔4〕。壓力介質(zhì)由管道〔5〕進入壓力槽〔4〕。〔6〕是端蓋板，用以防止壓力介質(zhì)由多孔材料外層直接滲到大氣而造成損失。該螺母〔2〕由高滲透性材料(如鐵粉燒結(jié)材料)制成，在螺母外圓上不車螺紋。由于材料滲透性高，介質(zhì)在里面通過時壓力降很小，因此可用擠壓或噴涂等方法進行表面處理，使沿螺紋牙面一薄層的密度增高，氣流通過的阻尼加大，形成一個很薄的螺紋空殼，連接并埋藏在多孔材料中。本實施例采用如下做法先將內(nèi)螺紋車好，然后將溶有固體材料的液態(tài)溶媒(如溶有草酸的沸水或溶有樹脂的有機溶媒)極薄地涂抹或噴灑在內(nèi)螺紋上。由于多孔性材料的吸水性，涂(或灑)上的溶液被吸進滲透性材料里，形成一層薄膜。溶媒干燥后，被溶物質(zhì)也形成微?；蚋街跐B透性材料孔隙內(nèi)而減少其滲透性。因為溶液涂抹得少，吸進了溶液的滲透材料只是薄薄一層。滲透性材料中孔隙度降低的部份也只是螺母里螺孔內(nèi)壁附近的一薄層(0.1～0.3mm)，如此重復(fù)幾次后，這薄層便形成一個阻尼合適的滲透層。在螺母沿螺紋形成一層低滲透性薄殼，約降低供氣壓力的一半。壓力介質(zhì)是通過高滲透性材料，再經(jīng)過阻尼適中的低滲透性薄殼，由螺母螺紋間溢出，從而產(chǎn)生靜壓作用。
權(quán)利要求
1.一種靜壓螺母，在該螺母與螺桿的間隙中能形成壓力介質(zhì)膜，本發(fā)明的特征是螺母用有一定滲透性的多孔材料制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的靜壓螺母，其特征是在螺母的外圓上車一螺紋槽，使之恰好對準螺母螺紋牙向中心凸出的部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的靜壓螺母，其特征是用擠壓或噴涂等方法進行表面處理，使沿螺紋牙面一薄層的密度增高，氣流通過的阻尼加大，形成一個很薄的螺紋形空殼，連接并埋藏在多孔材料中。
專利摘要
一種在螺母與螺桿的間隙中能形成壓力介質(zhì)膜的靜壓螺母，是用有一定滲透性的多孔材料制成的。壓力介質(zhì)通過多孔性材料，到達螺桿螺紋和螺母螺紋的間隙處，再由該間隙處溢出，到達螺桿底隙，最后由底隙沿螺紋方向流到大氣。本發(fā)明靜壓螺母構(gòu)造簡單，壓力介質(zhì)可用氣體或液體。特別是本發(fā)明可用于小螺距的螺母，適用于計量儀器設(shè)備。
文檔編號F16B37/00GK87101655SQ87101655
公開日1988年9月14日 申請日期1987年3月4日
發(fā)明者雷天覺, 李昌琪, 康嵐, 王超然, 朱驥北 申請人:北京機械工業(yè)管理學(xué)院分部導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan