滾柱承重螺母螺桿副的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種滾柱承重螺母螺桿副，包括螺桿和螺母，螺桿帶有外螺紋，還包括滾柱，滾柱包括滾柱體，滾柱體的柱頭部為截頂圓錐體結構，滾柱體的柱主體為圓柱體結構；螺母上開有滾柱孔，柱主體位于滾柱孔內且兩者間隙配合，柱頭部位于螺桿的牙槽內且兩者間隙配合；滾柱孔的直徑為螺桿螺距的一半并螺旋布置，至少設置兩圈的滾柱孔，每圈至少設置六個滾柱孔；滾柱孔分為滾柱定位孔和滾柱調節(jié)孔，滾柱定位孔和滾柱調節(jié)孔在螺旋軌跡上間隔設置，滾柱定位孔的中心在螺旋軌跡的中心線上，滾柱調節(jié)孔中心相對螺旋軌跡的中心線軸向上偏或下偏一個間隙公差的距離。本發(fā)明定位精度高，能承載大載荷，性能安全可靠；結構合理，安裝維護方便，適用范圍廣。
【專利說明】滾柱承重螺母螺桿副
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種螺母螺桿副，特別是一種滾柱承重螺母螺桿副，主要應用在承載力大、定位精度高的機械中。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中，常用的螺母螺桿副中主要應用的是艾克姆螺桿和滾珠螺桿:傳統(tǒng)的艾克姆螺桿中，螺桿外和螺母內具有相互匹配的螺紋結構，螺桿與螺母通過螺紋結構之間的面接觸進行滑動摩擦運動，其雖然承載的載荷大但摩擦阻力也大，易磨損，使用壽命較短；滾珠螺桿中，螺桿外和螺母內的螺紋結構中設置有滾珠，鋼珠與螺桿和螺母點接觸進行滾動摩擦運動，雖然摩擦力減小了且運動靈活，但是制造成本高、兩端不能承載大載荷，而且一般不能自鎖。
[0003]中國專利號200680022055.6公開了名稱為“滾柱螺桿及其制造方法”的專利，該專利中的螺紋軸(即螺桿)和螺母之間形成兩條以上的滾道，利用兩條以上滾道中方向不同的多個滾柱，并且具有無負載返回路的多個循環(huán)構件，使該滾珠螺桿能負載螺紋軸軸線的兩個方向的載荷；但該滾珠螺桿結構復雜，加工工藝復雜，且沒有很好克服現(xiàn)有技術中螺母螺桿副不能承載大載荷的缺陷。
[0004]中國專利號92224740.4公開了名稱為“滾柱絲桿副”的專利，該專利中的螺母體上開有徑向園孔，且設置有園柱滾子穿過螺母上的徑向園孔卡入螺桿的牙槽內，能承受大載荷、裝配定位方便，且為了滾動順暢還設置有滾針軸承；但該滾柱絲桿副的徑向園孔和園柱滾子的排布不明確，而且沒有提出克服現(xiàn)有技術中螺母螺桿副定位精度不足這一缺陷的方案。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的上述不足，而提供一種結構設計更合理、定位精度高、傳動效率高、使用壽命長、載荷承受能力大且能自鎖的滾柱承重螺母螺桿副。
[0006]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案是:該滾柱承重螺母螺桿副包括螺桿和螺母，所述螺桿帶有外螺紋，其特征在于:還包括滾柱，所述滾柱包括滾柱體，滾柱體的柱頭部為截頂圓錐體結構,滾柱體的柱主體為圓柱體結構；所述螺母上開有滾柱孔,所述柱主體位于滾柱孔內且兩者間隙配合，柱頭部位于螺桿的牙槽內且兩者間隙配合；所述滾柱孔的直徑為螺桿螺距的一半，滾柱孔呈螺旋布置，至少設置兩圈的滾柱孔，每圈至少設置六個滾柱孔；所述滾柱孔分為滾柱定位孔和滾柱調節(jié)孔，且所述滾柱定位孔和滾柱調節(jié)孔在螺旋軌跡上間隔設置，所述滾柱定位孔的中心在螺旋軌跡的中心線上，所述的滾柱調節(jié)孔的中心相對螺旋軌跡的中心線軸向上偏或下偏一個間隙公差的距離，且所有滾柱調節(jié)孔偏的方向一致。具有所述特定結構的滾柱體介于螺桿與螺母之間，滾柱孔螺旋分布在螺桿的外螺紋的軌跡上、排布規(guī)則，滾柱體的柱頭部組合構成螺母的內螺紋結構，滾柱體以滾柱中軸線為軸滾動，這一設計將原本的滑動摩擦運動轉化為滾動摩擦運動，減小了摩擦阻力，傳動效率提聞，承重能力提聞；設置有錯位的滾柱調節(jié)孔，定位精度提聞，且便于自鎖；“滾柱定位孔和滾柱調節(jié)孔在螺旋軌跡上間隔設置”中的“間隔”是指至少間隔一個滾柱定位孔設置一定個數(shù)的滾柱調節(jié)孔，或者說間隔一定個數(shù)的滾柱定位孔設置至少一個滾柱調節(jié)孔，即可以間隔一個、兩個或三個(以此類推)滾柱定位孔設置一個、兩個或三個(以此類推)滾柱調節(jié)孔，有多種排布方式，優(yōu)選間隔相等個數(shù)的滾柱定位孔設置相等個數(shù)的滾柱調節(jié)孔；整體結構簡單且更合理，制作成本低、組裝方便，安裝維護方便，適用范圍廣。
[0007]本發(fā)明所述滾柱孔在螺旋軌跡上等間距均勻布置，相鄰兩圈螺旋軌跡的中心線之間的間距相等且該間距為螺桿螺距的整數(shù)倍。螺母上排布的滾柱孔的數(shù)量是根據(jù)載荷以及單個滾柱體的抗剪強度來確定，可以為幾個、幾十個、幾百個，甚至更多，并做到合理配置；滾柱孔的數(shù)量大于等于滾柱的數(shù)量，優(yōu)選兩者數(shù)量一致；在單個滾柱體的抗剪強度一定的情況下，滾柱體的數(shù)量越多，能承受的載荷越大；在滾柱體的數(shù)量和排布確定的情況下，單個滾柱體的抗剪強度越高，能承受的載荷越大。
[0008]本發(fā)明所述螺桿的牙槽和牙體的截面均為等腰梯形，且牙體的牙型角為6-15° ;所述柱頭部的截面為與牙槽的截面相匹配的等腰梯形，所述柱頭部的錐度角與牙型角的角度一致；所述柱頭部與螺桿的牙槽之間有間隙。為了使柱頭部平穩(wěn)滾動、不易錯位，牙型角角度范圍為6-15°，為了規(guī)模化生產(chǎn)和產(chǎn)品標準化，優(yōu)選牙型角統(tǒng)一確定為10°。
[0009]本發(fā)明所述滾柱分為圓頭滾柱、平頭滾柱和調節(jié)滾柱，所述圓頭滾柱的滾柱體后端連接有圓頭，所述平頭滾柱的滾柱體后面設置有擋圈，所述調節(jié)滾柱的滾柱體后面設置有調節(jié)螺絲。滾柱的結構多變，各種結構的設計均是為了使之更易定位；調節(jié)滾柱需可微調，使調節(jié)滾柱的滾柱體與螺桿的牙槽達到最佳的接觸狀態(tài)。
[0010]本發(fā)明所述滾柱調節(jié)孔內為調節(jié)滾柱。滾柱調節(jié)孔內設置可微調的調節(jié)滾柱，可更好地正反向消除軸向間隙，提高定位精度和軸向剛度。
[0011]本發(fā)明所述柱主體的側面為平面結構、弧形結構、波形凹凸結構、齒形凹凸結構或矩形凹凸結構；所述柱主體的側面帶有滾珠、套有滾珠軸承或套有滾針軸承。這些結構的作用在于減小摩擦阻力、降低磨損、使運動更平穩(wěn)，一是減小接觸面、改為線接觸或點接觸，二是利用這些結構形成的溝槽作為添加油脂的油槽來增加潤滑、減小摩擦系數(shù)，三是利用軸承；同時，根據(jù)精度和載荷等的不同要求，可以選擇不同結構的柱主體；柱主體與滾柱孔之間接觸面越少越好，其摩擦力小于柱頭部與螺桿牙槽之間的摩擦力。
[0012]本發(fā)明所述滾柱孔內設置有定位結構，所述定位結構包括沉孔、螺紋孔、凹槽和凸階。定位結構的設置均是為了使不同結構的滾柱在徑向上定位，防止?jié)L柱體因受外力的作用產(chǎn)生位移，使整體運動更平穩(wěn)。
[0013]本發(fā)明所述螺母和螺桿之間設置有防塵器，該防塵器位于螺母的近端部內。防塵器可防止外部灰塵等贓物進入，延長螺母螺桿副的使用壽命。
[0014]本發(fā)明所述螺母外套有外套圈；所述螺母的外側面開有卡簧槽，卡簧槽內卡有卡簧，外套圈的端部被卡簧抵住?？ɑ捎糜谳o助外套圈定位；外套圈可防止?jié)L柱向外徑向移動，并可包覆住布滿滾柱孔的螺母的外側面，還可防止外部灰塵等贓物進入，延長了使用壽命且更加美觀；螺母的外形可為圓柱體或棱柱體，外套圈的內側面緊貼螺母的外側面。
[0015]本發(fā)明所述螺母外套有外套圈；所述螺母的端部為法蘭結構，且螺母端部的法蘭結構的四周開有螺絲孔；所述外套圈的端部被螺母端部的法蘭結構抵住。法蘭結構可用于將螺母固定，且可輔助外套圈定位。
[0016]本發(fā)明主要應用在承載力較大、定位精度高、往返快速的機械中，包括產(chǎn)業(yè)機械、升降機械、起重機械、水利機械、電子機械、輸送機械、舞臺升降機等等，還可以用在軍事科技中，比如航空母艦上的升降平臺中、導彈發(fā)射傾斜角控制的機器中以及雷達角度調整的機器中等等，應用的范圍極為廣泛；本發(fā)明應用在負載載荷較大、精度要求高的升降設備中時，應選擇滾動體數(shù)量比較多的螺母螺桿副；應用在運動速度快和精度要求高的機械進給裝置中時，因為負載載荷較大、往返距離較長，應選擇滾動體數(shù)量比較少的螺母螺桿副。
[0017]本發(fā)明可采用兩節(jié)及以上螺母螺桿副套接的方式組合使用:外徑由大到小的螺桿相互套接，最細的螺桿為實心體，其余螺桿為空心體；較細的螺桿套入較粗的螺桿中，較粗的螺桿在與其匹配的螺母之外的部分作為較細的螺桿的螺母，以此類推，由粗到細套接組合達到所需要的有效高度，克服了現(xiàn)有原材料長度和機械加工設備長度不足的限制。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和效果:
(1)傳動效率高:不同于傳統(tǒng)艾克姆螺桿的螺桿與螺母之間面接觸滑動摩擦運動，也區(qū)別于滾珠螺桿的螺桿和螺母與鋼珠之間點接觸滾動摩擦運動，本發(fā)明結合了兩者之間的特點，采用滾柱體在滾柱孔內滾動的方式傳動，滾柱體與螺桿及螺母是點、線接觸相結合的摩擦運動，其機械效率(n=0.87^0.95)比艾克姆螺桿的機械效率(n=0.3^0.4)高2-3倍，大大降低了摩擦損耗，傳動扭矩也只有傳統(tǒng)艾克姆螺桿的1/3左右，摩擦小、傳動效率高，同時大大降低了能耗，為節(jié)能減排做貢獻；本發(fā)明的運動原理類似火車在鋼軌上行駛，牙槽的上、下面好比鋼軌，柱頭部好比火車輪子貼緊鋼軌滾動，柱主體又好比輪軸在車廂底部的半圓軸瓦中滾動；
(2)運動平穩(wěn):滾柱體與螺桿及螺母是點、線接觸相結合的摩擦輪運動，工作中摩擦阻力小、靈敏度高，啟動時無顫動；低速時無爬行現(xiàn)象，可以微量進給；高速時發(fā)熱小，可以高速進給；相比較之下，傳統(tǒng)的艾克姆`螺桿低速時有爬行現(xiàn)象出現(xiàn)，高速時摩擦發(fā)熱很大，運動不夠平穩(wěn)可靠；
(3)精度高、剛度高:滾柱調節(jié)孔相對滾柱定位孔錯位,并且可以微調滾柱調節(jié)孔內的調節(jié)螺絲，使?jié)L柱體與螺桿的牙槽達到最佳的接觸狀態(tài)，并在工作時消除軸向的公差間隙，定位準確、定位精度高于液壓系統(tǒng)，且提高了軸向剛度；相比較之下，傳統(tǒng)的艾克姆螺桿因公差間隙和磨損，使軸向間隙較大，影響軸向剛度，定位精度不高；
(4 )使用壽命長:滾柱體與螺桿的牙槽和螺母體的滾柱孔之間均為滾動摩擦,滾柱體均經(jīng)過熱處理加工，硬度為HRC50-60，磨損微小，故具有較長的使用壽命；相比較之下，傳統(tǒng)的艾克姆螺桿因往返面接觸摩擦運動使磨損情況嚴重，特別是材質相對軟一些的螺母(制作螺母的材料一般是錫青銅、鑄鐵等)，故使用壽命減短；
(5)載荷承受能力大:單個滾柱體經(jīng)過熱處理后抗剪強度為55-60kg/mm2，滾柱體數(shù)量越多，載荷承受能力就越大；相比較之下，傳統(tǒng)的艾克姆螺桿的螺母材質(制作螺母的材料一般是錫青銅、鑄鐵等)相對要軟，其抗剪強度< 40kg/mm2，這樣的螺母的內螺紋與螺桿外的螺紋匹配卡住、轉動工作，載荷承受能力明顯不足；
(6)具備自鎖能力；升角(也可稱為螺旋角)小于當量摩擦角，螺桿和螺母可在任何位置相對停住，達到自鎖的效果，螺桿或螺母不會因承載的載荷大而隨意滑動，具有較高安全性能，克服了一般滾珠螺桿不能自鎖的缺點；
(7)升降范圍大:可采用兩節(jié)及以上螺母螺桿副組合套接的方式組合使用，克服了現(xiàn)有原材料長度和機械加工設備長度不足的限制。
[0019]總之，本發(fā)明定位精度高，傳動效率高、磨損小、使用壽命長；能承載大載荷，運動平穩(wěn)并可自鎖，性能安全可靠；結構合理，制作工藝簡單、制造成本低，安裝維護方便，升降范圍大，適用范圍廣；同時可做高速正逆向的傳動及變換傳動，是回轉運動與直線運動相互轉換的很好的傳動裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明實施例的結構示意主視圖的局部剖視圖。
[0021]圖2是本發(fā)明實施例的結構示意俯視圖。
[0022]圖3是本發(fā)明實施例螺母的結構示意主視圖。
[0023]圖4是本發(fā)明實施例螺母的局部側面360°展開圖，顯示滾柱孔的分布情況。
[0024]圖5是本發(fā)明實施例的軸向間隙調節(jié)示意圖，即圖1的X部放大圖。
[0025]圖6是本發(fā)明實施例的運動軌跡示意圖。
[0026]圖7是本發(fā)明實施例圓頭滾柱安裝在滾柱定位孔內的結構示意圖一，其圓頭最大直徑大于滾柱體直徑。
[0027]圖8是本發(fā)明實施例圓頭滾柱安裝在滾柱定位孔內的結構示意圖二，其圓頭最大直徑小于滾柱體直徑。
[0028]圖9是本發(fā)明實施例平頭滾柱安裝在滾柱定位孔內的結構示意圖。
[0029]圖10是本發(fā)明實施例調節(jié)滾柱安裝在滾柱調節(jié)孔內的結構示意圖。
[0030]圖11是本發(fā)明實施例滾柱體側面為波形凹凸結構的示意圖。
[0031]圖12是本發(fā)明實施例滾柱體側面為齒形凹凸結構的示意圖。
[0032]圖13是本發(fā)明實施例滾柱體側面為矩形凹凸結構的示意圖。
[0033]圖14是本發(fā)明實施例滾柱體側面帶有滾珠的示意圖。
[0034]圖15是本發(fā)明實施例滾柱體側面套有滾珠軸承的示意圖。
[0035]圖16是本發(fā)明實施例滾柱體側面套有滾針軸承的示意圖。
[0036]圖17是本發(fā)明兩節(jié)螺母螺桿副套接組合使用的示意圖。
[0037]圖中:螺桿1、螺母2、滾柱3、滾柱孔4、卡簧5、外套圈6、防塵器7，螺桿中軸線10、牙槽11、牙體12，卡簧槽21、螺絲孔22，圓頭滾柱3-1、平頭滾柱3-2、調節(jié)滾柱3_3，滾柱中軸線30、圓頭31、擋圈32、調節(jié)螺絲33、滾柱體34，柱主體341、柱頭部342，滾柱定位孔41、滾柱調節(jié)孔42，凹槽411、沉孔412、凸階413、螺紋孔421，滾珠3a、滾珠軸承3b、滾針軸承3c，牙槽11的下側面A (即牙體12的上側面A)、牙槽12的上側面B (即牙體12的下側面B)、螺旋軌跡的中心線C，牙型角a、錐度角P、間隙公差h、螺距p、螺旋軌跡的中心線C相鄰兩圈之間的間距d、在螺旋上相鄰兩個滾柱孔4之間的間距e，螺桿I的最大外徑D、中徑D2、最小外徑Dl,柱頭部342的最大外徑r (即底部外徑r)、中部外徑r2、最小外徑rl (即頂部外徑rl)。
【具體實施方式】[0038]下面結合附圖并通過實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0039]參見圖1-圖16，本實施例包括螺桿1、螺母2、滾柱3、滾柱孔4、卡簧5、外套圈6和防塵器7。
[0040]在本實施例中，螺母2的中心有一圓形通孔且螺母2的內壁無內螺紋，圓柱狀的螺桿I穿入螺母2中；螺桿I帶有外螺紋，該外螺紋的凹陷部分為牙槽11、突出部分為牙體12，螺桿I的最大外徑D (即牙體12頂部的外徑)略小于螺母2的內徑，牙槽11整體形成一個螺旋軌道，牙槽11和牙體12的截面(如圖1所示)均為等腰梯形，且牙型角a為10° ;螺母2的側壁上開有許多滾柱孔4，滾柱孔4為徑向圓孔，滾柱孔4的直徑為螺桿I的螺距p的一半，滾柱孔4呈螺旋布置，共設置有八圈，一圈為360°，每圈上設置有十八個滾柱孔4，八圈螺旋依次首尾相接形成一個整體的螺旋軌跡，該螺旋軌跡與牙槽11形成的螺旋軌道匹配吻合；螺旋軌跡的中心線C相鄰兩圈之間的間距d相等且等于螺距p (即間距d=螺距P)，在螺旋軌跡上相鄰兩個滾柱孔4之間的間距e相等；滾柱3包括滾柱體34，滾柱體34的柱頭部342為截頂圓錐體結構，滾柱體34的柱主體341為圓柱體結構；柱主體341位于滾柱孔4內且兩者間隙配合，柱主體341的外徑略小于滾柱孔4的直徑，兩者之間有寬度均勻一致的間隙，該間隙的寬度即為間隙公差h;柱頭部342位于牙槽11內且兩者間隙配合，柱頭部342的截面(如圖1所示)也為等腰梯形，且該等腰梯形寬度略小于牙槽11的截面的等腰梯形寬度，即柱頭部342的外徑略小于牙槽11的寬度，柱頭部342與牙槽11之間有寬度均勻一致的間隙，該間隙的寬度也為間隙公差h;柱頭部342的錐度角P與牙型角a相等，也為10。。
[0041 ] 在本實施例中，滾柱孔4分為滾柱定位孔41和滾柱調節(jié)孔42，滾柱調節(jié)孔42與滾柱定位孔41在螺旋軌跡上間隔設置，每隔四個滾柱定位孔41設置一個滾柱調節(jié)孔42 (如圖4所示)，滾柱定位孔41的中心在螺旋軌跡的中心線C上，滾柱調節(jié)孔42的中心相對螺旋軌跡的中心線C軸向向下偏一個間隙公差h的距離；滾柱3分為圓頭滾柱3-1、平頭滾柱3-2和調節(jié)滾柱3-3，圓頭滾柱3-1的滾柱體34后端連接有圓頭31，平頭滾柱3_2的滾柱體34后面設置有擋圈32，調節(jié)滾柱3-3的滾柱體34后面設置有調節(jié)螺絲33，滾柱定位孔41中為圓頭滾柱3-1或平頭滾柱3-2，滾柱調節(jié)孔42中為調節(jié)滾柱3-3。
[0042]本發(fā)明中，如圖7所示，圓頭滾柱3-1的圓頭31的直徑可大于滾柱體34的直徑，滾柱定位孔41的外端設置有沉孔412，圓頭31卡在沉孔412中，使圓頭滾柱3-1不會向內隨意移動；如圖8所示，圓頭滾柱3-1的圓頭31的直徑可小于滾柱體34的直徑，滾柱定位孔41的內端設置有凸階413，圓頭滾柱3-1的滾柱體34的前端被凸階413卡住，使圓頭滾柱
3-1不會向內隨意移動；如圖9所示，滾柱定位孔41的內端設置有凸階413，平頭滾柱3-2的滾柱體34的前端被凸階413卡住，使平頭滾柱3-2不會向內隨意移動，平頭滾柱3-2的后端被擋圈32抵住且擋圈32卡在滾柱定位孔41內設置的凹槽411中不能隨意移動，使平頭滾柱3-2不會向外隨意移動；如圖10所示，滾柱調節(jié)孔42的外端設置有螺紋孔421，調節(jié)螺絲33與螺紋孔421相互匹配、螺紋連接，調節(jié)滾柱3-3的滾柱體34后端也連接有圓頭31，該圓頭31卡在螺紋孔421中，使調節(jié)滾柱3-3不會向內隨意移動，調節(jié)滾柱3-3的圓頭31后端被調節(jié)螺絲33抵住，使調節(jié)滾柱3-3不會向外隨意移動；實際應用時，調節(jié)滾柱3-3的滾柱體34后端也可不連接圓頭31，也可采用與平頭滾柱3-2相類似的方式，即滾柱體34的前端被凸階413卡住，使調節(jié)滾柱3-3不會向內隨意移動，調節(jié)滾柱3-3的滾柱體34后端被調節(jié)螺絲33抵住，使調節(jié)滾柱3-3不會向外隨意移動。
[0043]本發(fā)明中，滾柱3的柱主體341的側面為波形凹凸結構(如圖11)、齒形凹凸結構(如圖12)或矩形凹凸結構(如圖13);滾柱3的柱主體341的側面還可以帶有滾珠3a (如圖14)、套有滾珠軸承3b (如圖15)或套有滾針軸承3c (如圖16);以上結構均是為了減小柱主體341與滾柱孔4之間的摩擦力而設置；波形凹凸結構、齒形凹凸結構和矩形凹凸結構的溝槽部分還可作為添加潤滑油的油槽，進一步減小摩擦，不易磨損，延長使用壽命。
[0044]在本實施例中，螺母2的上端為法蘭結構，即上端的外徑大，呈突出的圓環(huán)狀結構，該法蘭結構的四周開有八個螺絲孔22，八個螺絲孔22在同一個圓周上等間距均勻分布，用于固定螺母2 ;螺母2的近下端開有環(huán)形的卡簧槽21，卡簧槽21內卡有卡簧5，兩者相互匹配卡緊，卡簧5不能隨意移動；螺母2外套有外套圈6，外套圈6的上端被螺母2的法蘭結構抵住，外套圈6的下端被被卡簧5抵住，使外套圈6定位，外套圈6可防止?jié)L柱3向外移動，并可包覆住布滿滾柱孔4的螺母2的外側面，還可防止外部灰塵等贓物進入，延長使用壽命且更加美觀。
[0045]在本實施例中，螺母2的近上端內設置有防塵器7，該防塵器7卡在螺母2與螺桿I之間，可防止外部灰塵等贓物進入，延長使用壽命。
[0046]本發(fā)明的工作過程:當螺桿I做回轉運動時，在載荷力的作用下，螺桿I螺紋的牙槽11的下側面A (即牙體12的上側面A)和牙槽12的上側面B (即牙體12的下側面B)與滾柱體34的柱頭部342錐面緊密接觸，相互之間產(chǎn)生摩擦，螺桿I轉動帶動滾柱體34的柱頭部342滾動，同時滾柱體34的柱主體341在滾柱孔4中滾動，滾柱體34整體上以滾柱3的滾柱中軸線30為軸滾動，使螺母2相對螺桿I在軸向上做往返直線運動,從而帶動載荷運動；其中，滾柱調節(jié)孔42中調節(jié)滾柱3-3的柱頭部342緊貼牙槽11的下側面A (即牙體12的上側面A)，滾柱定位孔41中圓頭滾柱3-1或平頭滾柱3-2的柱頭部342緊貼牙槽12的上側面B (即牙體12的下側面B)，消除了軸向的公差間隙h。
[0047]同理，當螺母2做回轉運動時，在載荷力的作用下，螺桿I螺紋的牙槽11的下側面A (即牙體12的上側面A)和牙槽12的上側面B (即牙體12的下側面B)與滾柱體34的柱頭部342錐面緊密接觸，相互之間產(chǎn)生摩擦，滾柱體34的柱頭部342滾動帶動螺桿I轉動，同時滾柱體34的柱主體341在滾柱孔4中滾動，滾柱體34整體上以滾柱3的滾柱中軸線30為軸滾動，使螺桿I相對螺母2在軸向上做往返直線運動，從而帶動載荷運動；其中,滾柱調節(jié)孔42中調節(jié)滾柱3-3的柱頭部342緊貼牙槽11的下側面A (即牙體12的上側面A)，滾柱定位孔41中圓頭滾柱3-1或平頭滾柱3-2的柱頭部342緊貼牙槽12的上側面B(即牙體12的下側面B)，消除了軸向的公差間隙h。
[0048]圖6顯示了螺桿I逆時針轉動并相對螺母2向上移動時的情況，此時，與牙槽11的下側面A (即牙體12的上側面A)緊貼的調節(jié)滾柱3-3的柱頭部342與螺桿I 一樣做逆時針轉動，與牙槽12的上側面B(即牙體12的下側面B)緊貼的圓頭滾柱3-1的柱頭部342與螺桿I相反做順時針轉動。
[0049]本發(fā)明中，螺桿I的最大外徑D、中徑D2、最小外徑Dl和柱頭部342的最大外徑r(即底部外徑r)、中部外徑r2、最小外徑rl(即頂部外徑r)存在以下關系，即R ji /r ji =Rl Ji /rl =R2 JI/r2 ，此時牙型角a為6_15° ,控制牙型角a的度數(shù)可使?jié)L柱體34不論如何轉動，滾柱3的滾柱中軸線30始終指向螺桿I的螺桿中軸線10，且滾柱中軸線30始終與螺桿中軸線10有交點；在這樣的條件下，滾柱3轉動平穩(wěn)，不會因歪斜或錯位造成損壞，使用壽命長，且在這樣的條件下，截頂圓錐體結構的柱頭部342的前端、中部和后端滾動的圈數(shù)始終一致；此外，在這樣的條件下，柱頭部342的錐側面與牙槽11的下側面A (即牙體12的上側面A)和牙槽12的上側面B (即牙體12的下側面B)之間摩擦運動，把這樣運動摩擦力百分之百轉換成摩擦轉矩，帶動柱主體341在滾柱孔4中滾動。
[0050]本發(fā)明可以如本實施例中所示，滾柱孔的中心在軸向上對齊；實際應用中，滾柱孔的中心在軸向上也可以錯開。
[0051 ] 通過上述描述，本領域的技術人員已能實施。
[0052]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說明書中所描述的以上內容僅僅是對本發(fā)明結構所作的舉例說明。凡依據(jù)本發(fā)明專利構思所述的構造、特征及原理所做的等效變化或者簡單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護范圍內。本發(fā)明所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結構或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種滾柱承重螺母螺桿副，包括螺桿和螺母，所述螺桿帶有外螺紋，其特征在于:還包括滾柱，所述滾柱包括滾柱體，滾柱體的柱頭部為截頂圓錐體結構，滾柱體的柱主體為圓柱體結構；所述螺母上開有滾柱孔，所述柱主體位于滾柱孔內且兩者間隙配合，柱頭部位于螺桿的牙槽內且兩者間隙配合；所述滾柱孔的直徑為螺桿螺距的一半，滾柱孔呈螺旋布置，至少設置兩圈的滾柱孔，每圈至少設置六個滾柱孔；所述滾柱孔分為滾柱定位孔和滾柱調節(jié)孔，所述滾柱定位孔和滾柱調節(jié)孔在螺旋軌跡上間隔設置，所述滾柱定位孔的中心在螺旋軌跡的中心線上，所述滾柱調節(jié)孔的中心相對螺旋軌跡的中心線軸向上偏或下偏一個間隙公差的距離，且所有滾柱調節(jié)孔偏的方向一致。
2.根據(jù)權利要求1所述的滾柱承重螺母螺桿副，其特征在于:所述滾柱孔在螺旋軌跡上等間距均勻布置，相鄰兩圈螺旋軌跡的中心線之間的間距相等且該間距為螺桿螺距的整數(shù)倍。
3.根據(jù)權利要求1所述的滾柱承重螺母螺桿副，其特征在于:所述螺桿的牙槽和牙體的截面均為等腰梯形，且牙體的牙型角為6-15° ;所述柱頭部的截面為與牙槽的截面相匹配的等腰梯形，所述柱頭部的錐度角與牙型角的角度一致；所述柱頭部與螺桿的牙槽之間有間隙。
4.根據(jù)權利要求1所述的滾柱承重螺母螺桿副，其特征在于:所述滾柱分為圓頭滾柱、平頭滾柱和調節(jié)滾柱，所述圓頭滾柱的滾柱體后端連接有圓頭，所述平頭滾柱的滾柱體后面設置有擋圈，所述調節(jié)滾柱的滾柱體后面設置有調節(jié)螺絲。
5.根據(jù)權利要求4所述的滾柱承重螺母螺桿副，其特征在于:所述滾柱調節(jié)孔內為調節(jié)滾柱。
6.根據(jù)權利要求1所述的滾柱承重螺母螺桿副，其特征在于:所述柱主體的側面為平面結構、弧形結構、波形凹凸結構、齒形凹凸結構或矩形凹凸結構；所述柱主體的側面帶有滾珠、套有滾珠軸承或套有滾針軸承。
7.根據(jù)權利要求1所述的滾柱承重螺母螺桿副，其特征在于:所述滾柱孔內設置有定位結構，所述定位結構包括沉孔、螺紋孔、凹槽和凸階。
8.根據(jù)權利要求1所述的滾柱承重螺母螺桿副，其特征在于:所述螺母和螺桿之間設置有防塵器，該防塵器位于螺母的近端部內。
9.根據(jù)權利要求1所述的滾柱承重螺母螺桿副，其特征在于:所述螺母外套有外套圈；所述螺母的外側面開有卡簧槽，卡簧槽內卡有卡簧，外套圈的端部被卡簧抵住。
10.根據(jù)權利要求1所述的滾柱承重螺母螺桿副，其特征在于:所述螺母外套有外套圈；所述螺母的端部為法蘭結構，且螺母端部的法蘭結構的四周開有螺絲孔；所述外套圈的端部被螺母端部的法蘭結構抵住。
【文檔編號】F16H25/22GK103629319SQ201310686152
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權日:2013年12月11日
【發(fā)明者】洪榮華, 洪澤斌 申請人:洪榮華