[發(fā)明專利]一種拼接式靜壓螺母

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310093691.3
• 申請(qǐng)日: 2023-02-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116066535A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武路鵬;張永濤;李?yuàn)W;張鶴繼;盧德釗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類號(hào): F16H25/24
• 分類號(hào): F16H25/24;F16H57/04
• 代理公司: 青島中天匯智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37241
• 代理人: 劉金星

本發(fā)明公開(kāi)了一種拼接式靜壓螺母，涉及靜壓螺旋傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，包括套筒、端蓋、絲杠、多個(gè)單圈靜壓?jiǎn)卧投鄠€(gè)墊片；單圈靜壓?jiǎn)卧蓡稳β菁y及其外部呈柱狀的螺紋殼體構(gòu)成，單圈螺紋的兩側(cè)螺旋面上分別開(kāi)有多個(gè)第一靜壓油腔和第二靜壓油腔，螺紋殼體的兩端分別開(kāi)有第一臺(tái)階和第二臺(tái)階；套筒為中空式結(jié)構(gòu)，內(nèi)部開(kāi)有圓柱腔，其一端設(shè)置有第一擋圈；端蓋的一端設(shè)置有第二擋圈；將多個(gè)單圈靜壓?jiǎn)卧S向拼接入所述套筒中，用所述端蓋將所拼接的多個(gè)單圈靜壓?jiǎn)卧獕壕o以實(shí)現(xiàn)拼接；本發(fā)明的拼接式靜壓螺母，靜壓油腔便于銑削加工，降低了靜壓螺母的制造成本，不會(huì)造成靜壓螺母承載能力、油膜剛度、動(dòng)剛度和阻尼的損失。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及靜壓螺旋傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種拼接式靜壓螺母。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的滾珠絲杠由于存在接觸磨損、低速爬行等現(xiàn)象，已經(jīng)不能滿足高端數(shù)控機(jī)床的高速化、高精密化發(fā)展，其替代品主要是直線電機(jī)和靜壓絲杠。在靜壓絲杠中，絲杠螺母配合螺紋的兩側(cè)間隙中存在著高剛度的油膜，承載能力大、油膜剛度高、抗振性好、傳動(dòng)平穩(wěn)，即使在極低的轉(zhuǎn)速下也無(wú)爬行現(xiàn)，能實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙的正、反向轉(zhuǎn)動(dòng)，定位精度高。

雖然靜壓絲杠具有諸多優(yōu)點(diǎn)，然而其應(yīng)用卻不多，主要原因是靜壓螺母的斷續(xù)靜壓油腔位于靜壓螺母內(nèi)螺紋的螺旋面上，由于螺母內(nèi)螺紋具有一定深度，五軸機(jī)床等的銑刀無(wú)法順利伸進(jìn)螺母內(nèi)部進(jìn)行加工，造成斷續(xù)靜壓油腔加工困難。

雖然應(yīng)用3D打印技術(shù)可以直接打印出具有斷續(xù)靜壓油腔的靜壓螺母，但是3D打印靜壓螺母的加工成本過(guò)高，并且螺紋的精度很難保證，靜壓螺母的材料受到3D打印機(jī)的限制。論文《一種容易制造的多油腔靜壓絲杠螺母》(出自《機(jī)床與液壓》，1986年第4期)提出一種橢圓小孔油腔形式的靜壓螺母結(jié)構(gòu)，在螺母上由外向內(nèi)沿著徑向鉆孔，在螺紋螺旋面上形成橢圓小孔，采用多個(gè)橢圓小孔，替代靜壓油腔，這種方法只能模擬斷續(xù)靜壓油腔靜壓絲杠的性能，損失了靜壓絲杠的承載能力和油膜剛度。在發(fā)明專利CN105855813B——《靜壓螺母斷續(xù)圓弧油腔的加工方法》中，路長(zhǎng)厚采用切割線的方式加工斷續(xù)靜壓油腔：在靜壓螺母外圓相對(duì)位置上鉆第一孔和第二孔，在第一孔和第二孔中穿切割線，依次切出所述靜壓螺母上的斷續(xù)靜壓油腔一側(cè)的輪廓線和寬度、以及另一側(cè)的輪廓線和寬度；采用這種線切割的方式，需要在靜壓螺母的各個(gè)斷續(xù)靜壓油腔處，將整個(gè)靜壓螺母割穿，造成靜壓螺旋油腔的深度等于螺母壁的厚度，深度過(guò)大，損失了靜壓螺母的動(dòng)剛度和阻尼。

因此，改進(jìn)靜壓螺母的結(jié)構(gòu)，使得靜壓螺母內(nèi)螺紋螺旋面上的斷續(xù)靜壓油腔易于加工，降低靜壓螺母的制造成本，避免靜壓螺母承載能力、油膜剛度、動(dòng)剛度和阻尼的損失，對(duì)于降低靜壓絲杠的加工難度、靜壓絲杠的推廣應(yīng)用、高端數(shù)控機(jī)床的高速化高精密化發(fā)展具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種拼接式靜壓螺母結(jié)構(gòu)，使得靜壓螺母螺旋面上的斷續(xù)靜壓油腔易于加工，降低靜壓螺母的制造成本的同時(shí)，不損失其承載能力、油膜剛度、動(dòng)剛度和阻尼。

實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種拼接式靜壓螺母，包括套筒、端蓋、絲杠、多個(gè)單圈靜壓?jiǎn)卧投鄠€(gè)墊片；其中，單圈靜壓?jiǎn)卧蓡稳β菁y及其外部呈柱狀的螺紋殼體構(gòu)成，螺紋殼體的兩端分別開(kāi)有第一臺(tái)階和第二臺(tái)階，并分別形成半圓形的第一配合面、第二配合面、第三配合面和第四配合面；單圈螺紋的兩側(cè)螺旋面上分別開(kāi)有2到6個(gè)第一靜壓油腔和2到6個(gè)第二靜壓油腔，第一靜壓油腔與第二靜壓油腔的數(shù)量相等，且呈軸向?qū)χ貌贾谩?/p>

所述套筒為中空式結(jié)構(gòu)，內(nèi)部開(kāi)有圓柱腔，其一端設(shè)置有第一擋圈，第一擋圈中間進(jìn)一步開(kāi)有絲杠通孔，在絲杠螺母配合時(shí)，以使絲杠穿過(guò)；第一擋圈上，在圓柱腔側(cè)進(jìn)一步開(kāi)有第三臺(tái)階，以形成半圓形的第五配合面和第六配合面。

所述端蓋的一端設(shè)置有第二擋圈，第二擋圈上進(jìn)一步設(shè)置有第四臺(tái)階，以形成半圓形的第七配合面和第八配合面。