[实用新型]防越程滚珠丝杠

说明书

技术领域

本实用新型属于伺服电动缸技术，具体涉及一种用于伺服电动缸的滚珠丝杠。

背景技术

大推力（50KN以上）、高速（不小于7000转/分）、快响应伺服电动缸在使用时，要求其轴向载荷高（一般大于5吨），电动缸内的传动部件输入转速高（大于5000转/分），频响高（大于60弧度/秒）。因此为了满足以上需求，伺服电动缸中广泛采用了滚珠丝杠作为传动部件。同时，为减小电动缸整体转动惯量和电动缸的重量和体积，通常将电机输出端与滚珠丝杠（以下简称丝杆）相连，以滚珠丝杠螺母（以下简称螺母）作为直线输出件并与线位移传感器相连。

当控制伺服电动缸驱动器的软件、硬件或线位移传感器因自身质量或受到外界干扰而发生短时故障从而失去对位置的有效控制时，伺服电动缸内的滚珠丝杠将会发生越程故障。依滚螺母运行方向的不同，越程故障分两种表现形式。一种为螺母向丝杆输入端使电动缸总长最短的方向运行，一直撞向轴承座。第二种为螺母向使电动缸总长最长的方向运行，一直撞向电动缸的外侧端盖。对于大推力和高动态的电动缸而言，其一次撞击的冲击力远远超过其最大轴向载荷。对于第一种越程的表现形式，因轴承座材料通常选用高强度钢材且结构设计时充分考虑承载需要，动态承载能力大于10吨，可以有效抗击因越程而产生冲击力。但当第二种越程发生时，因电动缸壳体为铝合金材料，且本身结构参数不允许过多考虑承受轴向冲击载荷。因此极易发生壳体联结螺纹撞毁，进而使螺母越出缸体，发生永久性破坏进而造成伺服系统的整体失效，损失极为巨大。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种防越程滚珠丝杠，它能够防止滚珠丝杠因越程故障导致的壳体撞毁或螺母脱出而发生的伺服系统整体失效，

本实用新型的技术方案如下：

一种防越程滚珠丝杠，它包括丝杠、套在丝杠外的螺母以及螺母和丝杠之间的滚珠，所述的螺母一端设有法兰盘，另一端的端口上部设有沿螺母轴线方向延伸的凸台A，所述的丝杠伸出螺母的一端设有一个向上突出的凸台B。

在上述防越程滚珠丝杠中，螺母的凸台A的对称中心线与自身螺旋线起始处的夹角应与丝杆上凸台B的对称中心线与丝杆自身的螺旋线的起始处的交角相同。

在上述防越程滚珠丝杠中，所述的凸台A和凸台B之间的相对的端面距离为n，满足

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其中，P为滚珠丝杠导程、θ为两个凸台A和B中心线的夹角。

本实用新型的显著效果在于：通过改变螺母和丝杆端部的结构形式，使其越程时螺母和丝杆相互约束，将冲击以转矩的形式传向壳体，不使螺母轴向脱出或轴向撞击壳体外侧端盖。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

图2为图1的右视图；

图3为转动中的凸台中线夹角示意图；

图中：1.螺母；2.滚珠；3.丝杆；4.法兰盘；5.凸台A；6.凸台B。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1和图2所示，防越程滚珠丝杠包括螺母1、滚珠2、丝杆3。

丝杠3的一端加工有螺纹，外部套装螺母1，螺母1和丝杠3之间安装滚珠2。本实用新型中的螺母1的一端有法兰盘4，另一端的端口上部加工一个沿螺母1轴线方向延伸的凸台A5，该凸台A5相比较螺母1端口的下部突出。

上述丝杠3的一段位于螺母1内，之间有滚珠2，在伸出螺母1的一端加工有一个向上突出的凸台B6。

螺母1的凸台A5的对称中心线与自身螺旋线起始处的夹角应与丝杆上凸台B6的对称中心线与丝杆3自身的螺旋线的起始处的交角相同。

上述两个凸台A5和凸台B6之间的相对的端面距离为n，使其满足下式，就可以防止螺母1与丝杠3轴向干涉，在轴向载荷较高时，在该接触面上将会产生冷焊现象。

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P为滚珠丝杠导程、θ为图3所示为两个凸台中线的夹角。