轴向返向式滚珠丝杠副
专利汇可以提供轴向返向式滚珠丝杠副专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 螺母 径向和轴向尺寸均比较紧凑、结构简单，滚珠通过轴向通孔进行返向，且适合于高速重载传动方式下使用的滚珠 丝杠 副，包括丝杠、螺母、滚珠和返向器，滚珠通过螺母上的轴向通孔和柱状插入式返向器包络在滚珠丝杠副中，螺母套装在丝杠上，滚珠活动安装在丝杠和螺母之间，丝杠和螺母通过同时与丝杠 螺旋槽 及螺母螺旋槽相 接触 的滚珠实现 螺纹 传动，其特征是在螺母上加工有轴向通孔，在螺母二端外圆上各加工一个与螺纹中径相切的 盲孔 ，并且与轴向通孔(或凹槽)贯通，盲孔中装有“柱状插入式”返向器，滚珠通过返向器和轴向通孔包络在滚珠丝杠副中运行和循环。，下面是轴向返向式滚珠丝杠副专利的具体信息内容。
1、一种轴向返向式滚珠丝杠副，包括丝杠、螺母、滚珠和返向器，丝杠和 螺母的螺纹或为单头，或为双头，螺母套在丝杠上，滚珠装在丝杠和螺母 的螺纹滚道之间，丝杠和螺母通过同时与丝杠螺旋槽及螺母螺旋槽相接触 的滚珠实现螺纹传动，其特征是在螺母的端面上加工有与螺纹头数相等的 轴向通孔或在螺母的外圆上加工有与螺纹头数相等的轴向凹槽在螺母两端 外圆上各加工有等于螺纹头数相等的且与螺纹中径相切的盲孔，该盲孔与 所述的轴向通孔或轴向凹槽相贯通，在所述的盲孔中插装有返向器。
2、根据权利要求1所述的轴向返向式滚珠丝杠副，其特征是所述的返向器 为柱状轴向返向器。
3、根据权利要求2所述的轴向返向式滚珠丝杠副，其特征是所述的柱状轴 向返向器由壳体和芯子两部分组成，壳体和芯子通过壳体上的方形孔和芯 子上的方形凸台相配合组成一个整体结构，壳体顶部低于螺母的外圆，顶 部侧面设有用于圆周方向定位的凸R筋，壳体的底部与螺母的螺纹滚道相 接，中部设有放置芯子的凹腔；芯子上有一带弧形的便于滚珠通过和进出 的凹槽，在芯子的侧下部设有一微微倾斜的截形为半圆弧的凸筋，该凸筋 陷在丝杠的圆弧螺旋槽内，以防止滚珠溢出螺母并引导滚珠进入返向器， 从而实现滚珠的返向循环。
4、根据权利要求1所述的轴向返向式滚珠丝杠副，其特征与螺母或丝杠上 的螺纹头数相等的轴向通孔或轴向凹槽均匀地分布在螺母的圆周上。
技术领域
本发明涉及一种机械传动部件，具体地说是一种滚珠沿螺母轴向返向 的轴向返向式滚珠丝杠副。
背景技术
滚珠丝杠副主要由滚珠丝杠(以下简称丝杠)、滚珠螺母(以下简称螺 母)、返向器、滚珠等零件组成，螺母装在丝杠上，但螺母和丝杠并不直接 接触，它是通过同时与丝杠螺旋槽及螺母螺旋槽相接触的滚珠来实现螺纹 传动的，丝杠螺旋槽和螺母螺旋槽组成了滚珠运动的滚道。滚珠在螺母中 沿着滚道依次排列，形成一个滚珠链，在传动过程中，每个滚珠不仅自身 转动，而且在丝杠(或螺母)的带动下在滚道中产生一个与螺母运动方向 相反的运动，如果不对滚珠的运动进行限制，每粒滚珠都将溢出螺母之外， 因此，必须使每粒滚珠运动到螺母的一定位置处实现返向，通过返向循环 通道返回到运动的起点，从而使滚珠在螺母中形成一个封闭的滚珠链，以 实现连续的传动，在螺母上通过返向器来设立返向循环通道是使滚珠实现 返向的必要措施，因此，返向循环通道的形式和返向器的结构以及质量直 接影响到传动的灵活性、流畅性和传动的效率。是影响滚珠丝杠副内在性 能和质量的一个非常重要的因素。
目前在滚珠丝杠副中，常用的返向循环通道和返向器，按滚珠是在螺 母外实现返向还是在螺母体内实现返向共有外循环和内循环两种型式：
一、外循环方式又可分为二种型式，一种将空心钢管弯曲后将其两端 插入螺母外圆的的两孔中，将螺母有效圈内的滚珠链连接起来，形成闭合 的滚珠链，传动时，滚珠在挡珠器的作用下从弯管的一端进入弯管中，如 图1所示。另一种型式是在螺母的外圆上加工一个螺旋槽，通过挡珠零件 (相当于返向器)将滚珠导入螺旋槽中，从而将滚珠链闭合连接起来。这 两种返向型式最大的优点是结构简单，制造方便，螺母的轴向尺寸较紧凑； 缺点是螺母的径向尺寸较大，传动过程中，挡珠部位容易损坏且不易实现 高速重载传动。
二、内循环方式也有单个式和整体式二种。单个式是在螺母的外圆上 加工数个径向孔，然后将带有返向槽的返向器装入径向孔，使相邻滚道的 滚珠串接起来，形成多个闭合的滚珠链，如图2所示。整体式是在螺母外 圆上加工一条方形通槽，然后装上与方形通槽同样大小的带有反向通道的 返向器，整体式结构实际上相当于单个式结构的叠加。这二种返向型式的 最大优点是螺母的径向尺寸紧凑，但其轴向尺寸较大，同时由于返向器上 供滚珠进出的通道较多，在传动过程中容易引起打顿，故不利于在需要滚 珠丝杠副高速运动的场合使用。
发明内容
本发明的技术方案是：
一种轴向返向式滚珠丝杠副，包括丝杠、螺母、滚珠和返向器，丝杠 和螺母的螺纹或为单头，或为双头，螺母套在丝杠上，滚珠装在丝杠和螺 母的螺纹滚道之间，丝杠和螺母通过同时与丝杠螺旋槽及螺母螺旋槽相接 触的滚珠实现螺纹传动，其特征是在螺母的端面上加工有与螺纹头数相等 的轴向通孔或在螺母的外圆上加工有与螺纹头数相等的轴向凹槽，在螺母 两端外圆上各加工有等于螺纹头数相等的且与螺纹中径相切的盲孔，该盲 孔与所述的轴向通孔或轴向凹槽相贯通，在所述的盲孔中插装有返向器。
本发明还采取了以下技术措施：
上述的返向器为柱状轴向返向器。柱状轴向返向器与轴向通孔(或轴 向凹槽)连通而构成完整的滚珠循环返向通道。返向器为柱状，插入在所 述的盲孔中，所以也可称其为“柱状插入式返向器”。
柱状轴向返向器可由壳体和芯子两部分组成，壳体和芯子通过壳体上 的方形孔和芯子上的方形凸台相配合组成一个整体结构，壳体顶部低于螺 母的外圆，顶部侧面设有用于圆周方向定位的凸R筋，壳体的底部与螺母 的螺纹滚道相接，中部设有放置芯子的凹腔；芯子上有一带弧形的便于滚 珠通过和进出的凹槽，在芯子的侧下部设有一微微倾斜的截形为半圆弧的 凸筋，该凸筋陷在丝杠的圆弧螺旋槽内，以防止滚珠溢出螺母并引导滚珠 进入返向器，从而实现滚珠的返向循环。
与螺母或丝杠上的螺纹头数相等的轴向通孔(或轴向凹槽)可均匀地 分布在螺母的圆周上。
在螺母螺纹滚道内包络在丝杠螺纹滚道上依次排列的滚珠形成滚珠 链，该滚珠链的两端分别与上述滚珠循环返向通道的两端相通，滚珠循环 返向通道内也依次装满了滚珠，它们将包络在丝杠螺纹滚道上的滚珠链相 连起来，构成一个封闭的滚珠循环链。
本发明的有益效果：
1、结合了背景技术中内循环式滚珠丝杠副的径向尺寸小和外循环式滚 珠丝杠轴向尺寸小的优点，特别适合于对尺寸和综合指标要求高的场合使 用。
2、工艺性较好，制造与安装十分方便。提高了螺母加工的工艺性，克 服了内循环式装配复杂的缺点，同时改善了滚珠的返向循环，使得螺母内 只有一个用于滚珠进出的返向循环通道，因此运行特别平稳。
3、解决了多头螺纹滚珠丝杠副中滚珠的返向问题，且结构简单，尤其 适合于高速重载场合使用。
4、克服了外循环式滚珠丝杠副的返向部位易损坏的缺点，克服了内循 环式滚珠丝杠副滚珠返向时产生冲击和容易打顿现象，因而具有工作平稳， 传动灵活，寿命长的突出优点。
5、尺寸小、承载能力大。在螺母长度相同的条件下，本发明的滚珠丝 杠副由于滚道中的承载滚珠数量大大增加，因此承载能力得到了较大的提 高。
6、本发明应用于多头螺纹滚珠丝杠副中时，由于其导程加大，故其速 度可成倍增加，而同时由于滚道中承载的滚珠的数量比外循环和内循环滚 珠丝杠副多，故其承载能力也同步增长，因而本发明可用于高速重载场合。
7、为适应数控机床向高速和重载方向发展，提供了一个较为理想的传 动元件，是滚珠丝杠行业中的一次革命性突破。
附图说明
图1是本发明背景技术中外循环式滚珠丝杠副的结构示意图。
图2是本发明背景技术中单个式内循环式滚珠丝杠副的结构示意图。
图3是本发明的结构示意图。
图4本发明的带有轴向通孔的螺母的立体结构示意图。
图5本发明的柱状轴向返向器的壳体的结构示意之一。
图6是与图5的壳体相配的柱状轴向返向器的芯子的示意图。
图7是图6的A向视图。
具体实施方式
如图3所示。
一种轴向返向式滚珠丝杠副，包括丝杠1、螺母3、滚珠2和柱状轴向 返向器5，丝杠1和螺母3的螺纹或为单头，或为双头，螺母3套在丝杠1 上，滚珠2装在丝杠1和螺母3的螺纹滚道之间，丝杠1和螺母3通过同 时与丝杠螺旋槽及螺母螺旋槽相接触的滚珠2实现螺纹传动，在螺母3的 端面上加工有与螺纹头数相等的轴向通孔4(该轴向通孔4也可用在螺母的 外圆上加工的与螺纹头数相等的轴向凹槽来代替)，在螺母3的两端外圆上 各加工有等与螺纹头数相等的且与螺纹中径相切的盲孔6，该盲孔6与所述 的轴向通孔4(或轴向凹槽)相贯通，在所述的盲孔6中插装有上述的柱状 轴向返向器5。螺母3的结构如图4所示。
滚珠2通过螺母3上的轴向通孔4和柱状轴向返向器5以及由丝杠1 和螺母3相对的螺纹之间形成的滚道包络在滚珠丝杠副中，螺母3装在丝 杠1上，滚珠2装在丝杠1和螺母3之间，丝杠1和螺母2通过同时与丝 杠螺旋槽及螺母螺旋槽相接触的滚珠2实现螺纹传动，在螺母3上，轴向 通孔4(也可为螺母外圆上的轴向凹槽)与插装在与轴向通孔4相通的径向 盲孔6中的柱状插入式返向器5构成了完整的滚珠返向通道，从而使滚珠2 在传动过程中不会溢出滚珠丝杠副的螺母3外。而滚珠2的转动方式(自 转和传动)及工作位置与现有技术相同。作为本发明的关键点的轴向通孔4 及其柱状插入式返向器5是针对不处于工作状态的滚珠2而言的，而处于 工作状态的滚珠2的工作位置与现有技术相同，即只有同时与丝杠和螺母 相接触的滚珠2才处于工作状态，而滚珠2与丝杠1及螺母3相接触的部 位也与背景技术相同。本实施例的螺母的结构如图4所示。
柱状轴向返向器是滚珠丝杠行业较为重要的零件，一般机械工程技术 人员均可通过各自的方法进行设计。
本实施例的柱状轴向返向器5(参见图5、6、7)由壳体7和芯子8两 部分组成，壳体7和芯子8通过壳体7上的方形孔9和芯子8上的方形凸 台10相配合组成一个整体结构，壳体7顶部低于螺母3的外圆，顶部侧面 设有用于圆周方向定位的凸R筋11，壳体7的底部与螺母3的螺纹滚道相 接，中部设有放置芯子8的凹腔；芯子8上有一带弧形的便于滚珠通过和 进出的凹槽12，在芯子8的侧下部设有一微微倾斜的截形为半圆弧的凸筋 13，该凸筋13陷在丝杠的圆弧螺旋槽内，以防止滚珠2溢出螺母3并引导 滚珠2进入本返向器中，从而实现滚珠2的返向循环。
本实施例未涉及的滚珠丝杠副的其它部分与现有技术相同。
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