[实用新型]一种滚柱承重螺母螺杆副

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种螺母螺杆副，特别是一种滚柱承重螺母螺杆副，主要应用在承载力大、定位精度高的机械中。

背景技术

现有技术中，常用的螺母螺杆副中主要应用的是艾克姆螺杆和滚珠螺杆：传统的艾克姆螺杆中，螺杆外和螺母内具有相互匹配的螺纹结构，螺杆与螺母通过螺纹结构之间的面接触进行滑动摩擦运动，其虽然承载的载荷大但摩擦阻力也大，易磨损，使用寿命较短；滚珠螺杆中，螺杆外和螺母内的螺纹结构中设置有滚珠，钢珠与螺杆和螺母点接触进行滚动摩擦运动，虽然摩擦力减小了且运动灵活，但是制造成本高、两端不能承载大载荷，而且一般不能自锁。

中国专利号200680022055.6公开了名称为“滚柱螺杆及其制造方法”的专利，该专利中的螺纹轴（即螺杆）和螺母之间形成两条以上的滚道，利用两条以上滚道中方向不同的多个滚柱，并且具有无负载返回路的多个循环构件，使该滚珠螺杆能负载螺纹轴轴线的两个方向的载荷；但该滚珠螺杆结构复杂，加工工艺复杂，且没有很好克服现有技术中螺母螺杆副不能承载大载荷的缺陷。

中国专利号92224740.4公开了名称为“滚柱丝杆副”的专利，该专利中的螺母体上开有径向园孔，且设置有园柱滚子穿过螺母上的径向园孔卡入螺杆的牙槽内，能承受大载荷、装配定位方便，且为了滚动顺畅还设置有滚针轴承；但该滚柱丝杆副的径向园孔和园柱滚子的排布不明确，而且没有提出克服现有技术中螺母螺杆副定位精度不足这一缺陷的方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计更合理、定位精度高、传动效率高、使用寿命长、载荷承受能力大且能自锁的滚柱承重螺母螺杆副。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该滚柱承重螺母螺杆副包括螺杆和螺母，所述螺杆带有外螺纹，其特征在于：还包括滚柱，所述滚柱包括滚柱体，滚柱体的柱头部为截顶圆锥体结构，滚柱体的柱主体为圆柱体结构；所述螺母上开有滚柱孔，所述柱主体位于滚柱孔内且两者间隙配合，柱头部位于螺杆的牙槽内且两者间隙配合；所述滚柱孔的直径为螺杆螺距的一半，滚柱孔呈螺旋布置，至少设置两圈的滚柱孔，每圈至少设置六个滚柱孔；所述滚柱孔分为滚柱定位孔和滚柱调节孔，且所述滚柱定位孔和滚柱调节孔在螺旋轨迹上间隔设置，所述滚柱定位孔的中心在螺旋轨迹的中心线上，所述的滚柱调节孔的中心相对螺旋轨迹的中心线轴向上偏或下偏一个间隙公差的距离，且所有滚柱调节孔偏的方向一致。具有所述特定结构的滚柱体介于螺杆与螺母之间，滚柱孔螺旋分布在螺杆的外螺纹的轨迹上、排布规则，滚柱体的柱头部组合构成螺母的内螺纹结构，滚柱体以滚柱中轴线为轴滚动，这一设计将原本的滑动摩擦运动转化为滚动摩擦运动，减小了摩擦阻力，传动效率提高，承重能力提高；设置有错位的滚柱调节孔，定位精度提高，且便于自锁；“滚柱定位孔和滚柱调节孔在螺旋轨迹上间隔设置”中的“间隔”是指至少间隔一个滚柱定位孔设置一定个数的滚柱调节孔，或者说间隔一定个数的滚柱定位孔设置至少一个滚柱调节孔，即可以间隔一个、两个或三个（以此类推）滚柱定位孔设置一个、两个或三个（以此类推）滚柱调节孔，有多种排布方式，优选间隔相等个数的滚柱定位孔设置相等个数的滚柱调节孔；整体结构简单且更合理，制作成本低、组装方便，安装维护方便，适用范围广。

本实用新型所述滚柱孔在螺旋轨迹上等间距均匀布置，相邻两圈螺旋轨迹的中心线之间的间距相等且该间距为螺杆螺距的整数倍。螺母上排布的滚柱孔的数量是根据载荷以及单个滚柱体的抗剪强度来确定，可以为几个、几十个、几百个，甚至更多，并做到合理配置；滚柱孔的数量大于等于滚柱的数量，优选两者数量一致；在单个滚柱体的抗剪强度一定的情况下，滚柱体的数量越多，能承受的载荷越大；在滚柱体的数量和排布确定的情况下，单个滚柱体的抗剪强度越高，能承受的载荷越大。

本实用新型所述螺杆的牙槽和牙体的截面均为等腰梯形，且牙体的牙型角为6-15°；所述柱头部的截面为与牙槽的截面相匹配的等腰梯形，所述柱头部的锥度角与牙型角的角度一致；所述柱头部与螺杆的牙槽之间有间隙。为了使柱头部平稳滚动、不易错位，牙型角角度范围为6-15°，为了规模化生产和产品标准化，优选牙型角统一确定为10°。

本实用新型所述滚柱分为圆头滚柱、平头滚柱和调节滚柱，所述圆头滚柱的滚柱体后端连接有圆头，所述平头滚柱的滚柱体后面设置有挡圈，所述调节滚柱的滚柱体后面设置有调节螺丝。滚柱的结构多变，各种结构的设计均是为了使之更易定位；调节滚柱需可微调，使调节滚柱的滚柱体与螺杆的牙槽达到最佳的接触状态。