高速滚轮丝杠副制造技术

本发明专利技术公开了一种高速滚轮丝杠副，属于机械传动结构技术领域，包括主丝杠、支撑螺母机构，所述主丝杠沿轴向贯穿设于所述支撑螺母机构的中部，其特征在于，所述支撑螺母机构外部沿圆周均匀设置有预设数量的横截面呈椭圆形的穿孔，所述穿孔贯穿主丝杠和支撑螺母机构的外表面，所述穿孔内设置有高速滚轮，高速滚轮的外端面与所述支撑螺母机构相切，内端面与主丝杠的螺纹面契合，在所述主丝杠和支撑螺母机构之间设置有滚轮连接机构，本发明专利技术的有益效果是不仅能对丝杠调节预紧，提高丝杠的运行效率，提高运行精度，避免运动滑差，提高使用寿命，而且能够提高运行速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械传动设备
，更具体的说是一种将丝杠旋转运动转换成螺母线性运动的高速滚轮丝杠副。
技术介绍
目前，丝杠副多采用滚珠丝杠副，现有滚珠丝杠副结构为丝杠加套筒式螺母，专利号为ZL201320655097.0的技术公布的超大导程滚珠丝杠副，在丝杆外部设置螺母，螺母外部设置套筒，解决了丝杠副故障率高、刚度小、精度差、导程小的技术问题；但丝杠在高速运转时，存在噪音大、易发热现象，专利号为ZL201220237510.7的技术公布的高速滚珠丝杠副，在螺母上设置反向器，可避免滚珠经过反向器时的反复碰撞，解决了丝杠副噪音大、发热等技术问题，实现滚珠丝杠副的高速运动。传统滚珠丝杠副要想达到高精度传动，需对丝杠和螺母表面进行淬火硬化处理，成本偏高，为此，专利号为ZL00203525.1的技术公布的自动消隙滚轮丝杠，能在长期使用过程中自动消除间隙以保证高的重复精度，且工艺简单，成本较低。现有丝杠副结构存在以下问题：a、丝杠螺母的预紧调整困难；b、不便使用多头螺纹提高承载能力；c、中间滚动体受限于加工精度的影响，零件间容易产生滑差，从而影响寿命，影响精度，影响传动效率；d、运转速度低，不适应直线运动速度120米每分钟的高速运行条件。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种高速滚轮丝杠副，不仅能对丝杠调节预紧，提高丝杠的运行效率，提高运行精度，避免运动滑差，降低运行噪音，提高使用寿命，而且能提高到运行速度达到120米每分钟以上，尤其在多头螺纹线丝杠副上表现更为突出。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是：高速滚轮丝杠副，包括主丝杠、支撑螺母机构，所述主丝杠沿轴向贯穿设于所述支撑螺母机构的中部，其特征在于，所述支撑螺母机构沿圆周均匀设置有预设数量的横截面呈椭圆形的穿孔，所述穿孔贯穿支撑螺母机构的外表面，所述穿孔内设置有高速滚轮，高速滚轮的外端面与所述支撑螺母机构相切，内端面与主丝杠的螺纹面契合，在所述主丝杠和支撑螺母机构之间设置有滚轮连接机构，所述滚轮连接机构包括芯轴、轴套和支撑机构，所述芯轴设置为台阶轴，芯轴的居中位置开设有键槽，芯轴与高速滚轮键连接，所述轴套设置于高速滚轮的两侧，所述支撑机构包括支撑部件Ⅰ和支撑部件Ⅱ，所述支撑部件Ⅰ和支撑部件Ⅱ分别设置在两侧轴套的外侧，所述支撑部件Ⅰ设置为与支撑螺母机构连接的轴承结构，所述支撑部件Ⅱ设置为能够调节的轴承结构，包括螺母、丝套、顶丝及轴。所述主丝杠设置为单线螺纹或多线螺纹。所述芯轴与主丝杠轴向一致。本专利技术的有益效果是：高速滚轮丝杠副以主丝杠为主传动机构，经由高速滚轮将旋转运动传递给支撑螺母机构来实现线性运动，丝杠副螺纹面通过与高速滚轮面契合，丝杠副螺纹可以是单线或多线螺纹，多处契合增加承载性能，高速滚轮能对丝杠调整预紧，尤其能够实现比现有丝杆副无法满足的高速线性运动要求；滚轮连接机构中设置的支撑机构与支撑螺母机构相连，轴套夹持在滚轮两侧，可调节滚轮轴向定位，有效防止高速滚轮的窜动，提高丝杠的运行效率，提高运行精度，避免运动滑差，提高使用寿命，而且能提高运行速度达到120米每分钟以上，尤其在多头螺纹线丝杠副上表现更为突出。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图中：1.主丝杠，2.支撑螺母机构，3.高速滚轮，4.滚轮连接机构。具体实施方式结合图1和实施例对本专利技术进一步详细描述，以便公众更好地掌握本专利技术的实施方法，本专利技术具体的实施方案为：高速滚轮丝杠副，包括主丝杠1、支撑螺母机构2，所述主丝杠1沿轴向贯穿设于所述支撑螺母机构2的中部，其特征在于，所述支撑螺母机构2沿圆周均匀设置有预设数量的横截面呈椭圆形的穿孔，所述穿孔贯穿支撑螺母机构2的外表面，所述穿孔内设置有高速滚轮3，与现有技术中的滚珠对比，滚轮的转动具有定向性，不易产生滑动运行，可避免因滚珠转动的不定向性以及滚珠之间的相互作用而造成的传动精度低和滑差；高速滚轮3的外端面与所述支撑螺母机构2相切，内端面与主丝杠1的螺纹面契合，在所述主丝杠1和支撑螺母机构2之间设置有滚轮连接机构4，所述滚轮连接机构4包括芯轴、轴套和支撑机构；本专利技术所述的芯轴设置为台阶轴，与主丝杠轴向一致，芯轴的居中位置开设有键槽，芯轴与高速滚轮3键连接，用于滚轮的驱动连接，轴套设置于高速滚轮3的两侧，用于滚轮的轴向调整定位，所述支撑机构包括支撑部件Ⅰ和支撑部件Ⅱ，所述支撑部件Ⅰ和支撑部件Ⅱ分别设置在两侧轴套的外侧，所述支撑部件Ⅰ设置为与支撑螺母机构2连接的轴承结构，所述支撑部件Ⅱ设置为能够调节的轴承结构，包括螺母、丝套、顶丝及轴，通过顶丝能够调节高速滚轮3与主丝杠1的螺纹面契合；本专利技术所述的主丝杠1为多线螺纹。本专利技术的工作原理是：主丝杠1作为主传动机构，由于主丝杠1与高速滚轮3契合，主丝杠1的旋转带动高速滚轮3旋转运动，而高速滚轮3与滚轮连接机构4中的芯轴键连接，且滚轮连接机构4中的支撑机构又与支撑螺母机构2相连，因此将旋转运动传递给支撑螺母机构2，即通过主丝杠1的高速旋转运动转换成由支撑螺母机构2输出的线性运动，从而实现机械设备的高速线性运动。以现有滚珠式丝杠副为对比例，分别对滚珠丝杠副和滚轮丝杠副进行动态共振试验，测试结果见表1；以现有滚珠式丝杠副为对比例，分别对同等P4定位精度的滚珠丝杠副和滚轮丝杠副进行转速1000rpm下的噪声测试，测试结果见表1。表1滚轮丝杠副与滚珠丝杠副的测试数据项目滚珠丝杠副滚轮丝杠副极限DN值（试验值）2200001000000极限DN值（使用值）50000～120000300000噪声(分贝)63-6560从上述表中数据可以看出，本专利技术滚轮丝杠副与现有技术的滚珠丝杠副相比，滚动线速度极限DN试验值是现有技术的4.5倍，使用DN值是现有技术的2.5～6倍，同等P4定位精度同转速下的噪声降低了5个分贝。由上述数据可知，极限DN值和降噪效果均具有显著提高，具有显著的创造性特征。本专利技术的有益效果是：主丝杠1螺纹面与高速滚轮3面契合，由于丝杠副螺纹是多线螺纹，多处契合增加了丝杠副的承载性能，高速滚轮3能对丝杠调整预紧；滚轮连接机构4中设置的支撑机构与支撑螺母机构相连，轴套夹持在滚轮两侧，可调节滚轮轴向定位，有效防止高速滚轮3的窜动，可调节的轴承结构通过顶丝能够调节高速滚轮3与主丝杠1的螺纹面契合，提高丝杠的运行效率，提高运行精度，避免运动滑差，提高使用寿命，而且能提高运行速度达到120米每分钟以上，尤其在多头螺纹线丝杠副上表现更为突出。以上所述仅为本专利技术的优选可行实施例，凡依本专利技术申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利技术的涵盖范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
高速滚轮丝杠副，包括主丝杠（1）、支撑螺母机构（2），所述主丝杠（1）沿轴向贯穿设于所述支撑螺母机构（2）的中部，其特征在于，所述支撑螺母机构（2）沿圆周均匀设置有预设数量的横截面呈椭圆形的穿孔，所述穿孔贯穿支撑螺母机构（2）的外表面，所述穿孔内设置有高速滚轮（3），高速滚轮（3）的外端面与所述支撑螺母机构（2）相切，内端面与主丝杠（1）的螺纹面契合，在所述主丝杠（1）和支撑螺母机构（2）之间设置有滚轮连接机构（4），所述滚轮连接机构（4）包括芯轴、轴套和支撑机构，所述芯轴设置为台阶轴，芯轴的居中位置开设有键槽，芯轴与高速滚轮（3）键连接，所述轴套设置于高速滚轮（3）的两侧，所述支撑机构包括支撑部件Ⅰ和支撑部件Ⅱ，所述支撑部件Ⅰ和支撑部件Ⅱ分别设置在两侧轴套的外侧，所述支撑部件Ⅰ设置为与支撑螺母机构（2）连接的轴承结构，所述支撑部件Ⅱ设置为能够调节的轴承结构，包括螺母、丝套、顶丝及轴。

【技术特征摘要】
1.高速滚轮丝杠副，包括主丝杠（1）、支撑螺母机构（2），所述主丝杠（1）沿轴向贯穿设于所述支撑螺母机构（2）的中部，其特征在于，所述支撑螺母机构（2）沿圆周均匀设置有预设数量的横截面呈椭圆形的穿孔，所述穿孔贯穿支撑螺母机构（2）的外表面，所述穿孔内设置有高速滚轮（3），高速滚轮（3）的外端面与所述支撑螺母机构（2）相切，内端面与主丝杠（1）的螺纹面契合，在所述主丝杠（1）和支撑螺母机构（2）之间设置有滚轮连接机构（4），所述滚轮连接机构（4）包括芯轴、轴套和支撑机构，所述芯轴设置为...

【专利技术属性】
技术研发人员：马凤举，渠秀云，胡令贻，
申请(专利权)人：山东华准机械有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37