[實用新型]一種低摩擦力低重量的滾珠花鍵副

有效

• 申請號: 201120406207.0
• 申請日: 2011-10-22
• 公開（公告）號: CN202946540U
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 丁太虎
• 申請（專利權）人: 威海利奧泰儆自動化設備有限公司
• 主分類號: F16C29/06
• 分類號: F16C29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及到一種滾珠花鍵副，屬于機械領域，具體的說是一種使用大量鋁合金等輕質有色金屬合金和極少量軸承鋼制作花鍵母的滾珠花鍵副，常用于自動化設備和其它具有高靈敏度高可靠性的直線運動并傳遞扭矩的系統中。例如工業用機器人的架住以及機械臂、自動裝卸機、傳送機、自動搬運裝置、輪胎成型機、點焊機主軸、高速自動涂裝導向軸、鉚接機、繞線機、放電加工機機頭、研磨床主軸驅動軸、各種變速裝置、精密分度軸等。?

背景技術

眾所周知在機械設備中，需要在直線運動中傳遞扭矩的裝置需要使用花鍵副，過去一般使用滑動式花鍵副，而現在的數控設備及其它具有高靈敏度高可靠性的設備中一般使用滾珠花鍵副，但這種常用的花鍵副的花鍵母部分都是全鋼結構，其存在如下缺點：?

1.?材料成本高：花鍵母中的滾道需要提供高精度高硬度的軌道面，所以整個全鋼花鍵母需要使用軸承鋼等高價格的特殊鋼材；

2.?制造工藝復雜，加工成本高：為了提供高精度高硬度的軌道面，花鍵母在加工過程中需要整體進行復雜的熱處理工藝，在最后還需要對導軌面進行精密研磨；

整體重量大，高速運動慣性大，能耗高，設備投資和使用費用較高：整個花鍵母為全鋼結構，由于鋼鐵材料是一種較重的金屬，在運動中特別是高速運動中，這種高重量的花鍵母會產生很大的運動慣性，為保證整體運動部件的牢固性，其外圍結構也要相應厚重，整體運動部件的重量和慣性更大，要達到設計速度，需提供較大功率的動力，傳遞動力的裝置也要相對粗壯，最后導致整個設備的重量較大。

發明內容

一種低摩擦力低重量的滾珠花鍵副，設有花鍵軸1和花鍵母2。所說的花鍵軸1為一段圓柱體，其圓柱面上設有滾道B1；所說的花鍵母2由外套3、滾珠4、滾道5、回珠墊板6、回珠器7和端蓋8組成；所說的外套3是一種使用鋁合金材質制作的圓筒形結構，筒壁中設有多組相同的通孔系，每組通孔系包括一個通孔一B4，兩個孔徑較小的通孔二B5和一個與通孔一B4孔徑相同的通孔三B6，外套3兩端還分別設有螺紋孔B7和圓柱銷孔B8；?

所說的花鍵軸1為鋼質圓柱體，其圓柱表面均勻分布著數條凹進的由雙圓弧構成的哥德式滾道B1。

所說的外套3中通孔系的數量和位置與花鍵軸1上弧形滾道B1對應。?

所說的外套3各通孔系中通孔一B4與花鍵軸滾道B1位置對應、與圓筒形內表面B3相交形成缺口C1，兩個通孔二B5與通孔一B4相交形成缺口C2。?

所說的外套3的各通孔系中的所有孔均與圓筒形內表面B3的軸線平行。?

所說的回珠器7為使用高耐磨工程塑料制成的，端面與外套3內外徑相同的短圓筒形狀，其一個端面上設有兩端分別與外套3上的通孔一B4和通孔三B6對應的腰形回珠槽B9、與外套3端面的螺紋孔B7對應的通孔B10、與外套3端面的圓柱銷孔B8對應的圓柱銷B11。?

所說的回珠墊板6為高耐磨工程塑料制成的板狀環形結構，其內外直徑與外套3的內外直徑相同，其上分別設有與外套3上通孔一B4和通孔三B6對應的回珠通孔一B12和回珠通孔二B12’，與外套3的螺紋孔B7和圓柱銷孔B8對應的通孔四B13和通孔五B14，回珠通孔一B12和回珠通孔二B12’的一端設有腰形回珠通道的一部分B15。?

所說的回珠器7的腰形回珠槽B9為敞開式結構，與回珠墊板6的回珠通孔B12共同構成花鍵母2兩端的“U”形滾珠轉向通道的設計結構。?

外套3的通孔二B5中裝有高硬度的鋼制圓柱形滾道5。?

所說的滾道5的截面形狀可以是與滾珠4單點接觸的純圓形的，也可以是與滾珠4面接觸的帶有圓弧凹槽B15形式的，還可以是帶有雙點接觸的雙圓弧組成的歌德式溝槽B16形式的。?

本實用新型的優點是：?

1.?使用鋁合金做花鍵母基體，使用高耐磨工程材料做兩端的回珠結構和端蓋，可節約大量昂貴的特殊鋼材，材料成本大大降低；

2.?使用鋁合金做花鍵母基體的方法，可以使用拉拔等工藝，可極大?的提高生產效率，圓柱形的滾道的加工方法也相對簡單的多；使用某種高耐磨工程塑料精密注塑制造的回珠器和端蓋，重量輕、工藝簡單。因此這種花鍵母的加工成本相對較低；

3.?輕便的花鍵母的運動慣性也較小，安裝和傳遞力矩的部件也可做得相對輕巧，也就是整個運動部件的重量和慣性均較小，要達到同樣的設計速度，所需的動力消耗也小得多，傳遞動力的裝置也可纖細一些，使得整個設備重量大大降低。

綜上所述，本實用新型具有低成本、低摩擦力、低慣性等特點。使用本實用新型制作的設備更是具有低成本、低能耗、占用空間小等特性。?