[其他]帶再循環(huán)衛(wèi)星滾柱的絲桿

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87101219
• 申請日: 1987-12-23
• 公開（公告）號: CN87101219A
• 公開（公告）日: 1988-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 貝爾納·迪呂索
• 申請（專利權(quán)）人: 貝爾納·迪呂索
• 主分類號: F16H25/20
• 分類號: F16H25/20
• 代理公司: 上海專利事務(wù)所
• 代理人: 吳明華

本發(fā)明的目的是提供一種帶有再循環(huán)衛(wèi)星滾柱的絲桿，這種絲桿用于機械工程，以提供微米范圍內(nèi)的特別精密的轉(zhuǎn)換運動。

在工業(yè)上經(jīng)常會碰到，一個零件只需要沿著直線被移動一個非常小的距離。例如，將它作為鏡頭用于光學(xué)測量儀上，在該鏡頭里，位置的調(diào)整與光線有關(guān)。在另一個例子可以發(fā)現(xiàn)，軋制機里的兩個各有100kg重的軋輥之間的間隙調(diào)整時要精確到10微米。

這種情況的問題是，移動的距離從人們可見的、即厘米范圍變成了極微小的運動。解決這個問題的許多方法中的一種是使在固定的螺母內(nèi)的螺桿旋轉(zhuǎn)。因為螺桿的螺距一般是1mm，螺桿旋轉(zhuǎn)一周，螺桿只在縱向移動1mm，而旋轉(zhuǎn)一周的百分之一相應(yīng)地只移動了10微米。現(xiàn)在要實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)百分之一周是容易的，例如，將周長1米的操縱輪連接在螺桿上或利用一種步進馬達。

螺桿和螺母之間的滑動摩擦具有在運動開始時突然降低的特征。換句話說，靜止的螺桿開始運動時所受到的阻力一般認為大于螺桿已經(jīng)開始旋轉(zhuǎn)后所受到的阻力。由于不可能立即降低開始作用在螺桿上以使它運動的力矩，因此這種現(xiàn)象妨礙了非常小的移動。

為了克服這個缺點，一組帶有環(huán)形齒槽的滾柱環(huán)繞著螺桿置于螺桿和螺母之間，以便用穩(wěn)定的滾動摩擦代替滑動摩擦。為了盡可能地降低這種滾動摩擦，所有的零件都用鋼鐵之類的硬質(zhì)材料制成，而螺桿和螺母的螺紋沿直線一側(cè)成90°，而環(huán)形齒槽用蓋板的形式也被調(diào)整到90°。這樣在各齒槽和相應(yīng)的螺紋之間只有一個接觸點。但是這將產(chǎn)生新的問題，隨螺桿旋轉(zhuǎn)的這些滾柱也會縱向移動，由此趨向于脫離螺母。因此需要提供一種裝置以便使?jié)L柱再循環(huán)，也就是說使它們有規(guī)律地回到螺母的中間。

這種再循環(huán)一般可以通過在螺母的螺紋上形成的縱向凹槽和分別位于螺母進口和出口處兩個凸輪的方法來實現(xiàn)。這樣，如果在滾柱環(huán)繞著螺桿旋轉(zhuǎn)而到達凹槽前面的位置時，通過對著它的兩個凸輪中的一個被推離螺桿的螺紋而朝向螺母的內(nèi)部，這個距離根據(jù)凸輪突出的尺寸約是一個或兩個螺距大小。然后這些滾柱由滾柱隔離環(huán)橫向地推動，回到相應(yīng)的螺紋上又恢復(fù)它的作用。

然而，這個系統(tǒng)在使用上有許多缺點。當滾柱緊靠著凸輪時，會產(chǎn)生輕微的沖擊。當該系統(tǒng)被頻繁使用時，例如以300轉(zhuǎn)/分的速度連續(xù)地往復(fù)運動時，這些沖擊的結(jié)果會使整部機器振動，并產(chǎn)生討厭的噪聲。根據(jù)機器的設(shè)計情況，這些振動趨向擴大和產(chǎn)生過早的摩損，而這種摩損將危及機器的總的可靠性。并且，凸輪的摩損將產(chǎn)生鐵屑，而這些鐵屑將會進入螺桿的螺紋里，由此將破壞螺桿移動的精度。

通過凸輪來移動滾柱又將產(chǎn)生另一個缺點，因為它需要滾柱移動一個嚴格地等于螺桿的螺距的距離，否則就會出現(xiàn)“硬點”，也就是說，在滾柱重新與螺桿和螺母的螺紋嚙合時，有一個過度的擠壓量。由于凸輪和滾柱是分開制造的，這就需要精確地調(diào)整凸輪的凸出高度以及與凹槽接觸的滾柱的表面。這種嚴格的條件，會使制造的零件因報廢而產(chǎn)生相當大量的浪費，并必須非常小心，而精密的組合件將會使螺桿的最終費用提高。

本發(fā)明的一個目的是通過推薦一種裝置來解決這些問題，該裝置首先是用來防止沖擊的發(fā)生。總的來說，它還應(yīng)該允許在零件的尺寸上有較大的配合公差。此外，根據(jù)本發(fā)明的裝置應(yīng)該由標準零件或結(jié)構(gòu)簡單的零件所組合而成，這樣，它們就能較容易地制造和裝配，從而降低了最終成本。

這些目的利用本發(fā)明提供的帶再循環(huán)衛(wèi)星滾柱的絲桿可以獲得，本發(fā)明的絲桿包括一螺母，一通過一組環(huán)繞著它的外周排列的滾柱而位于螺母中間的螺桿，一供滾柱再循環(huán)的余隙空間和一由螺紋連接在螺母兩端的蓋板，該蓋板有一供螺桿通過的通孔，但能將滾柱保持在螺母內(nèi)，其特征在于，滾柱的各端具有彈性裝置，它能使?jié)L柱回到螺母中間去。

根據(jù)一個較好的實施例，彈性裝置包括一位于滾柱軸上的空腔，和一個將銷釘推出空腔的彈簧，所述的銷釘頂壓著帶螺紋的蓋板。

最好用聚四氟乙烯或尼龍或其它的塑料來制造帶螺紋的蓋板。

根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，彈性裝置支承著一個具有帶螺紋的蓋板、一組放置在鋼珠軌道里的鋼珠和一固定墊圈的滾珠痤圈。

根據(jù)第三實施例滾珠座圈里的固定墊圈與滾柱隔離環(huán)形成一體。

根據(jù)第四實施例，滾柱通過兩塊厚的墊圈（一塊在上，一塊在下）被放置在互相關(guān)聯(lián)的位置上，這些墊圈各有一個滾柱的光滑端位于其中的環(huán)槽，并越過滾珠座圈作用到對應(yīng)的蓋板。

根據(jù)另一特點，供滾柱再循環(huán)的一個以上的余隙凹槽沿著螺桿形成。

作為一種改變，滾柱只有一半帶齒槽，另一半保持光滑，這些滾柱方向相反地交替地置于螺桿的外周。

本發(fā)明通過下面的、結(jié)合附圖表示的、并不是用來限制本發(fā)明的、示范的實施例被詳細地描述。