帶消隙螺母旳行星滾柱絲杠副的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種將旋轉運動轉化為直線運動的行星滾柱絲桿副，特別是一種帶消隙螺母的行星滾柱絲桿副。
【背景技術】
[0002]行星滾柱絲杠副是一種可以將旋轉運動轉化為直線運動的機械傳動裝置。行星滾柱絲杠副與傳統的滾珠絲杠副都是由絲杠、螺母、滾動體等基本元件構成，但行星滾柱絲杠副采用了既有螺紋又有齒的滾柱代替了滾珠絲杠副中的滾珠，從而具有了更大的接觸半徑和接觸點，其承載能力、位置精度、額定載荷、使用壽命等均優于滾珠絲杠副。
[0003]但由于行星滾柱絲杠副的制造和安裝有軸向間隙以及螺母與滾柱、滾柱與絲杠的螺紋嚙合也存在軸向間隙，會造成行星滾柱絲杠副啟動、停止、受沖擊載荷時運動的不穩定；當絲杠反向轉動時，易產生空轉打滑，從而影響行星滾柱絲杠副的傳動精度并且使行星滾柱絲杠副的軸向剛度降低。通常采用雙螺母調整預緊裝置來消除軸向間隙。
[0004]文獻“滾柱絲杠，《現代制造》，2003年第25期，總第286期”提出了一種消除軸向間隙的方法，即在兩個對稱分體螺母中加入彈性元件，通過彈性元件產生預緊力來進行調隙，但該種結構調隙只能消除滾柱與螺母之間的間隙不能消除絲杠與滾柱之間的軸向間隙。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是解決行星滾柱絲杠副中螺母與滾柱、滾柱與絲杠之間同時消除軸向間隙的問題，本發明設計了一種帶消隙螺母的行星滾柱絲杠副機構。
[0006]所述帶消隙螺母的行星滾柱絲杠副機構包括:絲杠1、滾柱2、左側內齒圈3、右側內齒圈14、左側孔用彈性擋圈4、右側孔用彈性擋圈16、左側保持架5、右側保持架15、螺栓連接組件10、11、12以及螺母組件，其中螺母組件由半螺母6、彈性元件7、消隙螺母8、彈性元件9、半螺母10組成。
[0007]其結構特點為:半螺母6、彈性元件7、消隙螺母8、彈性元件9、半螺母10通過螺栓連接構成一個螺母組件，絲杠I與螺母組件之間均勻分布著若干個螺旋滾柱2，絲杠1、螺母組件、滾柱2的軸心線相互平行，滾柱2既與絲杠I嚙合又與螺母組件嚙合。每個滾柱的左右兩端分別支撐在保持架5和保持架15上，使各個滾柱周向均勻分布。為消除螺母螺旋升角對滾柱產生傾斜力矩，滾柱的兩端加工有直齒，分別與左右兩側的內齒圈3、內齒圈14相哨合。內齒圈3、內齒圈14利用過盈配合的方式安裝在半螺母6、半螺母10的兩端。左側孔用彈性擋圈4、右側孔用彈性擋圈16分別裝入內齒圈3、內齒圈14的內圈凹槽中，從而對保持架進行軸向定位。
[0008]所述絲杠I是具有螺旋升角的多頭螺紋，牙型為三角形，牙型角為90°。
[0009]所述半螺母6、消隙螺母8、半螺母10有內螺紋，三者內螺紋由同一條螺旋線所切除，且其牙型、頭數、螺紋旋向均與絲杠I相同。
[0010]所述滾柱2為單線螺紋，牙型為雙圓弧形，且滾柱2的螺旋角與螺母相同。
[0011]所述彈性元件7和彈性元件9在裝配緊固時發生彈性變形，從而給半螺母7 —個向左的預緊力，給半螺母10 —個向右的預緊力。
[0012]所述消隙螺母8中間有彈性環形薄壁輻板A，與半螺母7、半螺母9裝配緊固時，薄壁輻板A將產生彎曲變形，從而產生一個徑向的彈性力，用于消除滾柱與絲杠、滾柱與螺母之間的軸向間隙。
[0013]本發明的有益效果是:由于采用了具有彈性元件及消隙螺母的螺母組件，利用彈性元件產生的軸向彈性力及消隙螺母產生的徑向彈性力形成預緊，從而達到同時消除滾柱與螺母、滾柱與絲杠之間軸向間隙的效果。這種帶消隙螺母的行星滾柱絲杠副可以通過改變彈性元件的厚度達到不同的消隙效果，安裝方便且容易更換。其中的消隙螺母結構簡單，制作方便，能自動補償磨損。
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細說明:
圖1是本發明帶消隙螺母的行星滾柱絲杠副的剖視圖。
[0015]圖2是半螺母6、半螺母10的軸側圖。
[0016]圖3是彈性元件7、9的軸側圖。
[0017]圖4是消隙螺母8的軸測圖。
[0018]圖5是消隙螺母8的半剖圖。
[0019]圖6是圖1中B處螺母6與滾柱2的嚙合示意圖。
[0020]圖7是圖1中C處螺母10與滾柱2的嚙合示意圖。
[0021]圖8是圖1中D處消隙螺母8與滾柱2、絲杠I與滾柱2的嚙合示意圖。
[0022]圖中，1一絲杠；2—滾柱；3—左側內齒圈；4一左側孔用彈性擋圈；5—左側保持架；6—半螺母；7—彈性元件；8—消隙螺母；9一彈性元件；10—半螺母；11一螺栓；12—墊圈；13—六角螺母；14一右側內齒圈；15—右側保持架；16—右側孔用彈性擋圈；A—消隙螺母中的彈性薄壁結構出一半螺母6螺紋牙與滾柱的間隙圖；C—半螺母10螺紋牙與滾柱的間隙圖山一滾柱與螺母和絲杠的間隙圖；F—預緊力。
【具體實施方式】
[0023]參考圖1、圖2，本發明的一種【具體實施方式】為:一種由絲杠I與螺母組件等構成的行星滾柱絲杠副中，絲杠I與螺母組件中均勻地分布著若干個柱狀的螺旋滾柱2。其中螺母組件是由半螺母6、彈性元件7、消隙螺母8、彈性元件9、半螺母10通過螺栓連接件11、12、
13組成。半螺母6、消隙螺母8、半螺母9構成的螺母組件具有連續的螺旋線，且帶有多頭螺紋牙，牙型為三角形，牙型角為90°。絲杠的外螺紋與螺母組件的內螺紋具有相同的頭數和牙型。滾柱2為單線螺紋，牙型為雙圓弧形。滾柱、絲杠、螺母組件的螺距相同。為了消除螺母螺旋升角對滾柱產生的傾斜力矩，滾柱的兩端加工有直齒。滾柱2的兩端由左側保持架5和右側保持架15分別支撐，使各個滾柱在周向均勻分布。滾柱2既與絲杠I嚙合又與螺母組件嚙合，兩端的直齒同時又與左側內齒圈3和右側內齒圈14嚙合。左側保持架5和右側保持架15分別由左側孔用彈性擋圈4和右側孔用擋圈16進行軸向定位并能防止左側保持架5和右側保持架15脫落。左側孔用彈性擋圈4和右側孔用彈性擋圈16卡分別左側內齒圈3和右側內齒圈14的凹槽內。
[0024]當半螺母6、彈性元件7、消隙螺母8、彈性元件9、半螺母10通過螺栓連接件11、12、13緊固連接時，彈性元件7、彈性元件9將產生彈性變形，產生的彈性力分別給半螺母6一個向左的預緊力，給半螺母10 —個向左的預緊力。如圖7、8所示，滾柱2與半螺母6、半螺母10嚙合時其軸向間隙將被消除。同時，消隙螺母在緊固連接時其彈性薄壁元件A將發生彎曲變形，從而產生一個徑向的彈性力，如圖8所示，這個彈性力使螺母與滾柱、滾柱與絲杠嚙合時產生預緊力，從而消除嚙合的軸向間隙。通過彈性元件7、彈性元件9及消隙螺母8的共同作用，螺母與滾柱、滾柱與絲杠的軸向間隙將被同時消除。
【主權項】
1.帶消隙螺母的行星滾柱絲杠副，它包括絲杠(I)、滾柱(2)、左側內齒圈(3)、右側內齒圈(14)、左側孔用彈性擋圈(4)、右側孔用彈性擋圈(16)、左側保持架(5)、右側保持架(15)、螺栓連接組件(10 )、( 11)、( 12 )以及螺母組件。2.根據權利要求1所述的帶消隙螺母的行星滾柱絲杠副，其特征在于:絲杠(I)與螺母組件中均勻地分布著若干個柱狀的螺旋滾柱(2)，螺旋滾柱既與絲杠(I)嚙合又與螺母組件嚙合；絲杠(I)、螺母組件、滾柱(2)的軸心線相互平行，且三者的螺紋旋向相同；每個滾柱的兩端分別支撐在左側保持架(5)和右側保持架(15)上，使各個滾柱周向均勻分布；為消除螺母螺旋升角對滾柱產生傾斜力矩，滾柱的兩端加工有直齒，分別與左右兩側的內齒圈(3)、內齒圈(14)相哨合；內齒圈(3)、內齒圈(14)利用過盈配合的方式安裝在半螺母(6)、半螺母(10)的兩端；左側孔用彈性擋圈(4)、右側孔用彈性擋圈(16)分別裝入內齒圈(3)、內齒圈(14)的內圈凹槽中，從而對保持架進行軸向定位。3.根據權利要求1或2所述的帶消隙螺母的行星滾柱絲杠副，其特征在于:螺母組件由半螺母(6)、彈性元件(7)、消隙螺母(8)、彈性元件(9)、半螺母(10)通過螺栓連接構成。4.根據權利要求1或2所述的帶消隙螺母的行星滾柱絲杠副，其特征在于:絲杠(I)是具有螺旋升角的多頭螺紋，牙型為三角形，牙型角為90°。5.根據權利要求1或2所述的帶消隙螺母的行星滾柱絲杠副，其特征在于:滾柱(2)為單線螺紋，牙型為雙圓弧形，其螺距、螺紋旋向與絲杠(I)相同。6.根據權利要求3述的帶消隙螺母的行星滾柱絲杠副，其特征在于:螺母￠)、消隙螺母(8)、半螺母(9)構成的螺母組件具有連貫的螺旋線，且其牙型、頭數、螺紋旋向均與絲杠(I)相同。7.根據權利要求3所述的帶消隙螺母的行星滾柱絲杠副，其特征在于:消隙螺母(8)中間有彈性環形薄壁輻板A。8.根據權利要求3所述的帶消隙螺母的行星滾柱絲杠副，其特征在于:改變彈性元件(7)和彈性元件(9)的厚度，便可用于不同的場合。
【專利摘要】本發明公開了一種帶消隙螺母的行星滾柱絲杠副,用于解決同時消除滾柱和螺母、滾柱和絲杠之間的軸向間隙的問題。技術方案是在半螺母（6）、半螺母（10）中加入彈性元件（7）、（9）預緊的基礎上再配合使用消隙螺母(8),利用彈性元件（7）、（9）的彈性變形及消隙螺母（8）中彈性薄壁輻板A的彈性變形共同作用產生預緊力，從而達到消除滾柱與螺母、滾柱與絲杠之間軸向間隙的效果。本發明結構簡單、制作方便，實用性高。
【IPC分類】F16H25/22
【公開號】CN104913017
【申請號】CN201410094722
【發明人】姚琴
【申請人】姚琴
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2014年3月15日