滚珠丝杠传动装置及其丝杠螺母制造方法及图纸

本发明专利技术涉及滚珠丝杠传动装置及其丝杠螺母，用于滚珠丝杠传动装置的丝杠螺母(S)通常被设计成空心圆柱体，其具有外周面(M

【技术实现步骤摘要】
滚珠丝杠传动装置及其丝杠螺母


[0001]本专利技术涉及滚珠丝杠传动装置和尤其是滚珠丝杠传动装置的丝杠螺母。

技术介绍

[0002]通常，以滚珠为滚动体的滚压螺旋传动装置通常称为循环滚珠丝杠或滚珠丝杠传动装置。滚珠丝杠传动装置的主要部件包括带有外螺纹的丝杠和包围丝杠的带有内螺纹的丝杠螺母。丝杠和丝杠螺母的螺纹线被设计为具有合适轮廓的滚珠槽道且彼此互补匹配，使得它们在组装状态下共同形成一个隧道形滚珠通道或滚珠导向机构。与螺纹牙侧面以面彼此滑动的螺栓
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螺母连接中不同，在滚珠丝杠传动装置中，在螺纹中的循环滚珠负担在螺母和丝杠之间载荷传递。以面的形式的滑动运动因此被滚动运动取代，随之而来的是摩擦减小。
[0003]为了获得滚珠用闭合循环路径，使用了滚珠返送机构。它们的任务是使滚珠在第一点在丝杠螺母和丝杠之间的滚珠通道中被顶出，在第二点被返送回。因此，滚珠返送机构是一个旁路，其跨过螺母
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丝杠系统的一条或多条螺纹，因此实现用于滚珠丝杠传动装置的滚珠的一个闭合的循环路径。通常，滚珠返送机构由第一滚珠转向机构(离开滚珠通道)、转移通道和第二滚珠转向机构(进入滚珠通道)组成。一般，这些滚珠会径向向外从滚珠通道中被取出并在转移通道(例如通道或管道)内在丝杠螺母之内或之外被引导，然后它们又在为此设定的位置通过第二滚珠返送机构被引导入丝杠和丝杠螺母之间的滚珠通道中。
[0004]从技术上看，滚珠丝杠传动装置的作用相当于一个交错轴斜齿轮传动装置，它可以将旋转运动转换为纵向运动或反之，其中，减速或加速由丝杠的尺寸设定和螺纹升程确定。滚珠丝杠传动装置原则上可以通过两种方式运行。如果丝杠螺母以位置固定但可旋转的方式安装、而丝杠是不可旋转但可纵向移动的，则一旦螺母被驱动，丝杠就沿其纵轴线移动。在第二种情况下，丝杠以位置固定但可旋转的方式安装，而丝杠螺母可纵向移动且不可旋转地安装。当丝杠被驱动时，这导致丝杠螺母沿丝杠线性运动。
[0005]滚珠丝杠传动装置被用在许多技术应用、尤其是机械工程并且尤其是机床中。但滚珠丝杠传动装置也越来越多地作为纵向传动装置应用在迄今采用液压系统或气动系统的领域中，例如用在压力机、注塑机和伺服转向系统中。此外，滚珠丝杠传动装置在机电制动系和电动液压制动系中也发挥越来越重要的作用，在这里，滚珠丝杠传动装置被用作液压制动缸的替代品或在制动辅助系统中与已知的制动系并行使用。在那里，它们在电动机驱动下增强增加驾驶员的制动力，或者作为安全系统的一部分启动或支持(紧急)制动过程。因此，也可以在每个车轮上作为制动缸替代品地实现具有滚珠丝杠传动装置的纯电动制动系。
[0006]在工作中，各种力作用于滚珠。因此视驱动方向和载荷的不同，它们被压在滚珠通道的不同侧面上，因此处于压缩应力。这导致了在滚珠从丝杠和螺母之间的滚珠通道中顶升出的位置处释放压应力。实际上做不到连续安排此卸载过程以便滚珠只是滚动入或滑入滚珠返送机构。相反，或多或少突然卸载或逐步卸载引起的合力将滚珠弹射入滚珠转向机
构或转移通道中。这种行为可能导致滚珠和/或滚转转向机构的过度磨损或产生烦人的工作噪音和/或不希望的振动。这种行为被归总在用于噪声、振动、粗糙度的术语NVH下。尤其是在汽车行业，NVH被视为一个问题，因为它会给用户留下质量差或(初期)缺陷的印象，即使不存在技术问题。
[0007]在现有技术中知道了各种方法用于改善在滚珠转向时的滚珠卸载。一种方法在于如此设计滚珠转向，即，它以正好沿切向适配于包围的丝杠螺母的滚珠通道的通道或管的形式开始。但，通过丝杠螺母形成为此所需的孔在技术上具有挑战性。
[0008]DE102004025683类似地描述了使丝杠螺母中的滚珠槽道和滚珠入口具有相同横截面轮廓。
[0009]在文献DE OS3635212中提出在外侧如此与丝杠螺母的通道相接地设置有返送通道，即，其中心线描绘出特殊的三维空间曲线。
[0010]DE102011076438提议将自螺纹的滚珠入口区域或出口区域加宽。
[0011]现有技术的所有变型方案的共同点是它们在生产技术方面复杂和/或昂贵。因此，人们需要一种具有滚珠转向机构的丝杠螺母，其就NVH标准而言改善滚珠的卸载并且同时允许合理生产。

技术实现思路

[0012]该任务由一种丝杠螺母完成。
[0013]用于滚珠丝杠传动装置的丝杠螺母包括由金属构成的基本呈空心圆柱形的工件，其具有外轮廓面M
A
和中心对称的中心纵轴线Z。在此并不考虑在丝杠螺母上的附件例如法兰、支架、驱动件。在(空心)圆柱体内表面上有一个类似螺纹布置的滚珠槽道K，其设计用于容纳直径为d的滚珠，在这里，圆柱内表面G由滚珠槽道K的螺旋线形螺纹基线限定。因为具有滚珠槽道的圆柱内表面具有三维表面结构，故考虑将圆柱面G当作用于随后考虑的参考面。
[0014]如上所述，丝杠螺母中的滚珠槽道K与丝杠螺母的形状互补设计的滚珠槽道一起(在组装状态)形成该滚珠通道。
[0015]此外，丝杠螺母具有分别成对安置的、直线的且基本呈圆柱形的卸载孔B，它们设计成用于滚珠进出穿过丝杠螺母壁的滚珠通道的入口通道和出口通道。每个卸载孔B都由一条外轮廓线L(Mantellinie)表征，其具有与滚珠槽道K的螺纹基线的交点并且表示(从几何形状或技术上考虑的)滚珠从滚珠通道或滚珠槽道K进入卸载孔B的移动路径。为此要注意，外轮廓线L具有至少一开始是直线的走向，从而可以从L与G的交点起在几何形状上清楚限定外轮廓线L的位置，且明确进行随后的表征。
[0016]具有此处描述的所有设计的卸载孔优选被直接钻入和/或铣削入丝杠螺母中，因此将直接满足输入/排出功能。在技术上等效地，所述几何形状也可以通过由塑料、金属(铸造、3D打印)或类似尺寸稳定材料构成的模制件实现，其被装入丝杠螺母壁的尺寸被相应设定的凹口中。由此将不会减少所述几何形状的优点。也还可以想到，在内侧面上的卸载孔如所述的那样在该壁内实现，但在丝杠螺母的外侧上过渡到模制件中，其例如也能与转移通道成一体地制造。在这里也可以使用塑料、金属或其组合。
[0017]这些卸载孔在此不应被理解为纯粹的圆柱形孔，而是也可以具有椭圆形或非圆形
的横截面。对于L和与K的交点的确定，这是无关紧要的。
[0018]如果遵循这些几何形状设定条件，则现在可以限定一条切线T，该切线一方面紧贴圆柱面G并且还以距离a>0与外轮廓线L平行延伸，其中，T和L都垂直于与该中心纵轴线Z的同一铅垂线R。
[0019]在另一实施方式中，T和L都垂直于一个平面E。平面E与丝杠螺母的中心纵轴线Z共面，铅垂线R也位于该平面内。换句话说，R和Z限定出平面E。
[0020]两条平行线T和L之间的距离a在滚珠直径d的五分之一与三分之一之间。滚珠直径d被选择作为本专利技术尺寸的标度或对比，因为由此能与丝杠螺母或螺纹螺旋线的尺寸设定无关地描绘大的适用性。事实证明1/5d<a<1/3d是a的优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于滚珠丝杠传动装置的丝杠螺母(S)，所述丝杠螺母包括由金属构成的基本呈空心圆柱形的工件，所述工件具有外周面(M
A
)和中心对称的中心纵轴线(Z)；所述丝杠螺母还具有像螺纹那样布置在圆柱体内表面上的滚珠槽道(K)，所述滚珠槽道(K)被设计用于容纳直径为d的滚珠，其中，内圆柱表面(G)由所述滚珠槽道(K)的螺旋形螺纹基线限定；所述丝杠螺母还具有直线的基本呈圆柱形的各自成对设置的卸载孔(B)，所述卸载孔(B)被设计成用于所述滚珠进出穿过丝杠螺母壁的所述滚珠通道(K)的入口通道和出口通道，其中，每个卸载孔(B)的特点是一条外轮廓线(L)，所述外轮廓线具有与所述滚珠通道(K)的螺纹基线相交的交点(C)并且表示所述滚珠从所述滚珠通道(K)进入所述卸载孔(B)的移动路径的延续，其特征在于，所述圆柱表面(G)的切线(T)以距离a>0平行于所述外轮廓线(L)延伸，其中，所述切线(T)和所述外轮廓线(L)均垂直于所述中心纵轴线(Z)的同一铅垂线(R)。2.根据权利要求1所述的丝杠螺母(S)，其特征在于，所述切线(T)和所述外轮廓线(L)都垂直于由所述丝杠螺母的所述中心纵轴线(Z)和所述铅垂线(R)所限定的平面(E)。3.根据权利要求1或2所述的丝杠螺母(S)，其特征在于，1/5...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：SFS因泰克控股股份公司，
类型：发明
国别省市：