阅读说明：本技术 插片浮动循环式高速滚珠丝杠副 (Insertion piece floating circulation type high-speed ball screw pair ) 是由 张�荣 朱敏敏 于 2019-12-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种插片浮动循环式高速滚珠丝杠副,包括滚珠丝杠、滚珠螺母、滚珠和插片式返向器,滚珠螺母套在滚珠丝杠的外部,滚珠螺母与滚珠丝杠之间有相匹配的螺旋滚珠槽；插片式返向器为弧面四方体,滚珠螺母内侧设有与插片式返向器相匹配的方槽,插片式返向器设置于滚珠螺母内侧的方槽内；插片式返向器的凹弧面设有返向回珠槽,插片式返向器的返向回珠槽与滚珠螺母的螺旋滚珠槽匹配接壤,组成滚珠返向封闭循环通道。本发明结构紧凑,是一种具备承载能力高、运动流畅性好、运动噪音低的高精高速滚珠丝杠副。(The invention discloses an insert floating circulation type high-speed ball screw pair, which comprises a ball screw, a ball nut, balls and an insert return device, wherein the ball nut is sleeved outside the ball screw, and a matched spiral ball groove is formed between the ball nut and the ball screw; the insert piece type reverser is a cambered surface tetragonal body, a square groove matched with the insert piece type reverser is arranged on the inner side of the ball nut, and the insert piece type reverser is arranged in the square groove on the inner side of the ball nut; the concave cambered surface of the inserted sheet type reverser is provided with a ball returning groove, and the ball returning groove of the inserted sheet type reverser is in matched soil with the spiral ball groove of the ball nut to form a ball returning closed circulation channel. The ball screw pair has a compact structure, and is a high-precision high-speed ball screw pair with high bearing capacity, good movement fluency and low movement noise.)

插片浮动循环式高速滚珠丝杠副

技术领域

本发明涉及机械传动技术领域，尤其涉及一种插片浮动循环式高速滚珠丝杠副。

背景技术

高精高速大导程滚珠丝杠副的应用越来越广泛，但某些大导程丝杠副，例如小中径及对滚珠螺母外园与长度有控制要求的大导程滚珠丝杠副，内循环孔形返向式及外循环插管或壁孔端塞返向式丝杠副就无法设计制造。为此，需寻求一种新型的返向循环运动方式。

发明内容

为解决上述缺陷，本发明的目的是在于提供一种插片浮动循环式高速滚珠丝杠副。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：一种插片浮动循环式高速滚珠丝杠副，包括滚珠丝杠、滚珠螺母、滚珠和插片式返向器，所述滚珠螺母套在滚珠丝杠的外部，所述滚珠螺母与滚珠丝杠之间设有相匹配的螺旋滚珠槽，所述插片式返向器为弧面四方体，所述滚珠螺母内侧设有与插片式返向器相匹配的方槽，所述插片式返向器设置于滚珠螺母内侧的方槽内，所述插片式返向器凹弧面半径与滚珠螺母的内孔半径一致，所述插片式返向器的凹弧面设有多条返向回珠槽, 所述插片式返向器的返向回珠槽与滚珠螺母的螺旋滚珠槽匹配接壤，组成多列滚珠返向封闭循环通道，所述密封圈固定在滚珠螺母两端的阶梯孔内。

进一步地，所述插片式返向器的返向回珠槽的槽距根据螺旋滚珠槽的螺距设计，所述返向回珠槽相邻无间隔。

进一步地，所述插片式返向器的返向回珠槽的数量根据丝杠副承载计算后所得到的循环列数确定。

进一步地，所述返向回珠槽包括回珠槽出入口, 所述回珠槽出入口的曲线与连接的滚珠螺母的螺旋滚珠槽的螺旋线相切。

进一步地，所述返向回珠槽为S型。

进一步地，所述插片式返向器的厚度比返向回珠槽的槽深大1-2mm。

本发明的有益效果：

1、解决了小中径大导程滚珠丝杠副（如1610等丝杠副，即中径16导程10等规格）孔式返向器无法设计制造，插管等外循环式丝杠副外形尺寸过大、无效循环滚珠过多、运动可靠性差等难题。为小中径大导程滚珠丝杠副的制造提供了可能。

2、返向回珠槽可相邻无间隔设计，大大缩短了相同循环列数的滚珠螺母长度，相同滚球螺母长度下，可获得更多滚珠循环列数。这对增加大导程丝杠副的有效行程及提高丝杠副有效承载能力提供了保证。即相比其他形式滚珠丝杠副，结构更紧凑、承载能力更高。

3、插片返向器的宽度可按其滚珠回珠槽的S形设计需要确定，能完全按前苏联专家 “库季诺夫”的设计方案进行设计（普通园形返向器及腰形返向器要受孔径及腰形角度的限制），所以其S形回珠槽与滚珠螺母的螺旋滚珠槽在螺旋线方向上的相切程度比其他任何形式返向器更方便做到贴切，因而滚珠流畅性更好、噪音更低。

4、只要把插片返向器的回珠槽长度，设计成非整粒滚珠倍数长度，由于滚珠齐跨螺旋滚珠槽与插片返向器回珠槽，所以运动滚珠可自然将插片返向器与滚珠螺母轴向浮动固定（浮动量等于回珠槽宽度与滚珠直径的差值，可控制在0.1毫米左右），而无需螺钉等其他外力固定，实现返向器浮动循环。这更有利于滚珠运动的自然流畅性，避免加工或固定误差对丝杠副滚珠运动带来不流畅、运动冲击噪音高等不利因素。总之，插片浮动循环式滚珠丝杠副，具有结构紧凑、承载能力高、运动流畅性好、运动噪音相对低等优点，尤其适用于制造小中半径大导程的滚珠丝杆副，是一种具备高精高速功能的滚珠丝杠副。

附图说明

图1为本发明的返向封闭循环通道一侧的结构示意图。

图2为本发明的滚珠螺母对应螺旋滚珠槽一侧的结构示意图。

图3为本发明的滚珠螺母的结构示意图。

图4为本发明的插片式返向器的结构示意图。

图5为本发明的滚珠回路示意图。

其中：1、滚珠丝杠，2、滚珠螺母，3、滚珠，4、插片式返向器，5、密封圈，21、方槽，22、滚珠螺母的螺旋滚珠槽出口，23、滚珠螺母的螺旋滚珠槽进口，41、返向回珠槽，42、返向回珠槽进口，43、返向回珠槽出口。

具体实施方式

下面结合附图描述本发明的具体实施方式。

如图1、图2所示，一种插片浮动循环式高速滚珠丝杠副，包括滚珠丝杠1、滚珠螺母2、滚珠3和插片式返向器4，滚珠螺母2套在滚珠丝杠1的外部。如图3、图4所示，插片式返向器4为弧面四方体，滚珠螺母2内侧设有与插片式返向器4相匹配的方槽21，插片式返向器4设置于滚珠螺母2内侧的方槽21内，插片式返向器4凹弧面半径与滚珠螺母2的内孔半径一致。在返向器本体被组装于滚珠螺母2的状态下，返向器本体的凹弧面与滚珠螺母2的内圆面形成为共面的周面。还包括密封圈5，密封圈5固定在滚珠螺母2两端的阶梯孔内。

如图1、图3、图4、图5所示，滚珠螺母2与滚珠丝杠1之间组成相匹配的螺旋滚珠槽。插片式返向器4的凹弧面设有多条返向回珠槽41。插片式返向器4的返向回珠槽41与滚珠螺母2的螺旋滚珠槽匹配接壤，其中滚珠螺母的螺旋滚珠槽出口22与返向回珠槽进口42吻接，滚珠螺母的螺旋滚珠槽进口23与返向回珠槽出口43吻接，组成滚珠返向封闭循环通道。返向回珠槽进口42和返向回珠槽出口43的曲线与分别相吻接的滚珠螺母的螺旋滚珠槽出口22和滚珠螺母的螺旋滚珠槽进口23的曲线在螺旋线上相切。返向回珠槽41为S型，能完全按前苏联专家 “库季诺夫”的设计方案进行设计（普通园形返向器及腰形返向器要受孔径及腰形角度的限制），所以其S形回珠槽与滚珠螺母的螺旋滚珠槽在螺旋线方向上的相切程度比其他任何形式返向器更方便做到贴切，因而滚珠3流畅性更好、噪音更低。

插片式返向器4的返向回珠槽41的槽距可根据螺旋滚珠槽的螺距设计。返向回珠槽41的具体列数，由丝杠副承载设计计算决定，可相邻无间隔设计，从而实现丝杠副内滚珠3的多列循环运动（一个回珠槽为一个单列循环），大大缩短了相同循环列数的滚珠螺母2长度。在滚珠螺母2长度相同的情况下，可获得更多滚珠3循环列数。这对增加大导程丝杠副的有效行程及提高丝杠副有效承载能力提供了保证。即相比其他形式滚珠丝杠副，结构更紧凑、承载能力更高。

插片式返向器4的厚度比返向回珠槽41的槽深大1-2mm。插片式返向器4的返向回珠槽41的长度，可以设计成非整粒滚珠3倍数的长度，由于滚珠3齐跨滚珠螺母2与插片式返向器4的返向回珠槽41，所以运动滚珠3可自然将插片式返向器4与滚珠螺母2轴向浮动固定（浮动量等于返向回珠槽41的宽度与滚珠3的直径的差值，可控制在0.1毫米左右），而无需螺钉等其他外力固定，实现返向器浮动循环。这更有利于滚珠3运动的自然流畅性，避免加工或固定误差对丝杠副滚珠3运动带来不流畅、运动冲击噪音高等不利因素。