[發明專利]滾柱絲桿

有效

• 申請號: 201410233794.6
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN104074940B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: F·阿貝維;E·阿勒格里
• 申請（專利權）人: SKF公司
• 主分類號: F16H25/22
• 分類號: F16H25/22
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 葛飛

技術領域

本發明涉及滾柱絲桿機構的領域，該機構用于將旋轉運動轉換成直線平移運動，并且反之亦然。

背景技術

這種機構被設置有具有外螺紋的螺桿，繞著螺桿布置的且具有內螺紋的螺母以及與螺桿的外螺紋和螺母的內螺紋嚙合的多個縱向滾柱。相比于滾珠絲杠機構，滾柱絲桿機構的主要優點是增加了容許的負載能力。

滾柱絲杠機構的第一種類型包括具有外螺紋的滾柱，該外螺紋嚙合滾柱的外螺紋和螺母的內螺紋。滾柱的螺紋和螺母的螺紋具有螺旋角，該螺旋角彼此相同并且與螺桿的螺紋的螺旋角不同，以致當螺桿相對于螺母旋轉時，在沒有在螺母的內側軸向移動的情況下該滾柱以自身旋轉并且繞著螺桿滾動。滾柱通過增加在螺母上的且與所述滾柱的齒嚙合的齒平行于螺桿的軸線被旋轉地引導。這種機構被稱為行星式滾柱絲桿。

滾柱絲桿機構的第二種類型具有相似的操作原理，但是由于倒置的布置而不同。滾柱的、螺桿的和螺母的螺紋的螺旋角被選定，以致當螺桿相對于螺母旋轉時，滾柱繞著螺桿以自身而旋轉并且在螺母中軸向移動。滾柱通過設置在螺桿上的且與所述滾柱的齒嚙合的齒平行于螺桿的軸線被旋轉地引導。這種機構被稱為倒置的行星式滾柱絲桿。

在滾柱絲桿機構的當前的設計下，滾柱和螺母的齒在剖面上具有漸開線的輪廓。

而且，在滾柱的加工螺紋的步驟期間齒被加工螺紋。在滾柱的齒與螺母的齒嚙合的期間，由于在滾柱的齒上的螺紋，在齒頂處增加了壓力。這增加了螺母的磨損，其必須被更換。

一個解決該問題的解決方案是增加螺母的硬度。然而，在螺母中鉆孔將變得非常困難。

發明內容

本發明的目的在于克服這些缺點。

更特別地，本發明的目的在于提供一種滾柱絲桿機構，其中對于給定的直徑，增加了負載能力。

在一個實施例中，一種滾柱絲桿機構設置有包括外螺紋的螺桿，圍繞且同軸于所述螺桿的螺母，所述螺母包括內螺紋，被安裝在螺母的無螺紋部分上的兩個齒輪，每個齒輪都包括具有多個內齒的第一組齒，以及徑向位于螺桿和螺母之間的多個滾柱。每個滾柱都包括設計用于嚙合所述螺桿的外螺紋和所述螺母的內螺紋的外螺紋，并且軸向地在每個端部處第一組齒都具有設計用于嚙合齒輪的內齒輪齒的多個齒輪齒。

每個滾柱的齒輪齒的外徑都小于或等于所述滾柱的外螺紋的螺紋牙底的直徑。

由于直徑的差別，在滾柱的加工螺紋的步驟期間滾柱的齒沒有被加工螺紋。在滾柱的齒與齒輪的齒相嚙合的期間，由每個滾柱在對應的輪的螺紋面上的齒的螺紋面所施加的接觸壓力被分布在較大的表面上。因此，顯著地減少了齒輪的磨損。

在實施例中，每個滾柱都包括具有重疊在第一組齒上的多個齒輪齒的第二組齒，以致第二組齒的齒位于第一組齒的齒之間，并且每個齒輪都包括具有重疊在第一組齒上的多個齒輪齒的第二組齒，以致第二組齒的齒位于第一組齒的齒之間。

有利地，每個滾柱的每個齒在剖面上都具有凹入輪廓曲線，并且每個齒輪的每個齒在剖面上都具有凸出輪廓曲線，其由圓弧來限定，且近似內擺線曲線。

“內擺線”是由在較小圓的圓周上的點在較大的固定圓的圓周的內側旋轉所描繪的曲線。

每個滾柱的每個凹入齒的與相關的齒輪的凸出齒相接觸的部分能夠在剖面上具有內擺線輪廓。

相比于具有在剖面上具有漸開線輪廓的齒的傳統的滾柱，提供凸-凹齒輪廓使得滾柱在齒輪上的接觸表面能夠被增加。

每個滾柱的每個齒的齒高可以被減少到零。

在實施例中，每個滾柱在每個端部處都包括圓柱螺栓，該圓柱螺栓從滾柱的齒軸向延伸，并且被設計用于裝配在圓柱形的貫通凹槽的內側，該凹槽被設置在環形的間隔環上，該間隔環被徑向安裝在螺桿的螺紋和相關的齒輪之間。

齒輪的硬度能夠大致相似于滾柱的硬度。例如，齒輪能夠由鋁制成，以便更多地減少齒輪的磨損。

本發明還涉及包括旋轉裝置和如上所限定的滾柱絲桿機構的致動器，該機構的螺桿與旋轉裝置結合。

附圖說明

通過研究以實例方式給出的實施例的詳細描述將更好地理解本發明，該實施例絕不是用于限制并且其通過附圖被圖解，其中：

圖1是根據本發明的第一實施例的滾柱絲桿機構的剖面；

圖2是沿著圖1的線II-II的軸向截面；

圖2a是圖2的細節圖；

圖3是圖1的機構的滾柱的視圖；

圖4是圖3的正視圖；

圖4a示意性地圖解了內擺線曲線的生成；

圖5是圖1的機構的齒輪的視圖；

圖6是根據第二實施例的滾柱的視圖；