[发明专利]具有五次抛物线回珠器的滚珠丝杠副

说明书

技术领域

本发明内容属于机械传动部件技术领域，涉及一种滚珠丝杠副，其设计结构方案特别适于在大导程、高转速、螺母旋转而丝杠固定的高速进给系统中应用。

背景技术

滚珠丝杠副是由丝杠、螺母和滚珠等零件组成的机械传动部件，其作用是将丝杠的旋转运动转变为螺母(或丝杠)的直线运动或将螺母的旋转运动转变为丝杠(或螺母)的直线运动，由于具有可实现高精度连续传动的优点，因此它被广泛应用于机床行业和各种相关的机械行业中，极大程度地推动了这些行业的数控化发展进程。

目前，国内外公知的大导程滚珠丝杠副中滚珠螺母的反向循环结构一般都采用外循环插管式和端盖循环式两种结构形式。外循环插管式结构如图1和图2所示，它是将弯曲后的钢管的两端插入螺母滚道槽两头，构成导珠管5，导珠管上装有压板6，传动时，在丝杠滚道内运动的滚珠钢球3在导珠管口部舌头7阻挡作用下能够顺畅地进入导珠管，从而使钢球在螺母2中形成一个封闭的钢球链，实现丝杠副的连续传动。外循环插管式结构存在的缺点一是丝杠副作高速重载传动时，螺母内钢球的线速度最高可达450米/分，随着丝杠导程的增大，钢球反向循环时越加困难，导珠管口部在钢球频繁撞击下极容易损坏，导致整套丝杠副的报废，直接影响到使用寿命；二是由于钢球循环数量至少在1.5圈以上，一个循环内的钢球数量比较多，钢球之间以及钢球与滚道之间摩擦较大，且由于钢球在导珠管内的运动是靠后面钢球的推动，不属于滚动，更使得整个丝杠副的传动效率大大降低，因此这种反向循环结构不适用于高速滚珠丝杠副；另外，在螺母旋转而丝杠不旋转的系统中，要求滚珠螺母在旋转时要有很高的平衡性，外循环插管式结构由于导珠管5和压板6等都集中在螺母的一侧面位置上，出现偏重，导致螺母的旋转不平衡，所以这种结构也只能用在螺母固定而丝杠旋转的系统中。端盖循环式结构如图3所示，它是在螺母2壁上作一个回珠用孔并置入端盖回珠器8，钢球3靠端盖回珠器转向，从而使钢球进入螺母壁孔内完成一个循环。从图中可以看出，端盖循环式结构与外循环插管式结构具有相同的工作原理，因此它也与外循环插管式结构存在有大致相同的使用缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，进而提供一种结构合理、性能可靠、传动效率和精度高、使用寿命长、适于在大导程、高转速、螺母旋转而丝杠固定的高速进给系统中使用的具有五次抛物线回珠器的滚珠丝杠副。

用于实现上述发明目的的技术解决方案是这样的：所提供的具有五次抛物线回珠器的滚珠丝杠副由丝杠、螺母、滚珠钢球和回珠器组成，螺母套装在丝杠上，在螺母的内侧和丝杠的外侧分别设有螺旋圈数为N的滚道槽，滚珠钢球装在由丝杠和螺母的螺旋滚道槽组成的钢球螺旋滚道内，在螺母圆周上均匀分布开设有数量与螺母滚道槽圈数相等的安装槽孔，在安装槽孔内各装有一个回珠器，在回珠器的内壁上设有钢球回珠槽，所说回珠槽的两端分别与螺母上两相邻圈螺旋滚道槽连通，构成一个封闭的钢球循环链。丝杠副工作时，每一圈钢球经过回珠器上回珠槽道的导向，翻越丝杠表面从而形成一个循环。

本发明所述设计方案中，回珠器上的回珠槽为一种槽形轨迹曲线满足下述五次抛物线方程的曲线槽道