专利名称：大导程内循环滚珠丝杠副的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种滚珠丝杠副，特别是一种大导程内循环滚珠丝杠副。
背景技术：
高精高速数控机床是当今世界机床发展的主流，而高速滚珠丝杠副则是实 现数控机床高速运动的关键部件。如何提高滚珠丝杠副直线运动速度则是实现 高速滚珠丝杠副的技术关键。如果单单提高丝杠的转速，滚珠丝杠副直线运动 速度自然会有所提高，可是安装有这样的滚珠丝杠副的机床在高速运动中存在 着噪音大、振动剧烈、惯量大等问题。大导程滚珠丝杠副能较好地实现机床高 速运动，因为在相同的转速下，大导程滚珠丝杠副直线运动速度是普通滚珠丝
杠副的n倍，T/t(T-大导程滚珠丝杠的导程；t-普通滚珠丝杠副导程)。
目前大导程滚珠丝杠副有两种结构形式， 一种外循环式和一种内循环式。 而这两种结构在大导程丝杠副的设计和生产中都有一些缺陷。例如，外循环式 大导程滚珠丝杠副是单边导管结构，导管排列跨距大，运动不平稳，在重载场 合很容易把导管舌头冲断，造成丝杠损坏，而且导管式零件多，工艺复杂，生 产成本高；内循环大导程滚珠丝杠副为单头螺纹滚道结构，导程大，返向器跨 距大，螺母上返向器孔需做得很大，在实际生产中根本无法实现。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种大导程内循环滚珠丝杠副。这种结构不仅 刚度和承载能力高，运转平稳，而且结构紧凑，加工方便，产品质量好，寿命 长，适用于机床高速运动场合。
实现上述目的的技术方案是 一种大导程内循环滚珠丝杠副，包括丝杠、螺母、钢球、由丝杠和螺母的螺旋滚道槽组合形成的钢球滚道以及螺母滚道上 的返向器，其特征是在所述丝杠和螺母上分别加工有并排的两条相同的螺旋滚
道槽，即双头螺旋滚道槽，两条滚道槽轴向间距为1/2导程；在螺母上布置有l 至3列钢球循环滚道，在每列钢球循环滚道中，沿其圆周方向每间隔180°安装 有一个返向器，每个返向器上两端的滚道槽分别与所述并排的两条螺旋滚道槽 连接，使两个返向器之间的两段并排螺旋滚道槽形成一个首尾连接的钢球封闭 循环滚道。
在钢球循环滚道中，某一个钢球在一条滚道上滚动，当滚动到l/2圈时经过 返向器便进入另一条并行的滚道中，再滚动1/2圈时经过另一返向器又回到第一 条滚道中，这样就使得钢球在一个导程内通过两个返向器实现大导程内循环。
采用上述双头螺纹的内循环结构，不但能保留内循环结构简单、紧凑、生 产方便的优点，还实现了大导程传动，提高了滚珠丝杠副的线速度，而且螺母 上返向器孔和返向器的尺寸都可以縮小到原来的一半，这样以来，解决了螺母 返向器孔和返向器尺寸无法加工的问题。另外，与单头螺旋滚道槽相比，在螺 母外形尺寸相同的情况下，每列的钢球循环滚道槽轴向尺寸减少一半，可增加 列数，即增加有效承载圈数，从而提高了滚珠丝杠副的刚度和承载能力，提高 了滚珠螺母在高速运转中的平稳性。
图1是本实用新型整体结构示意图。
图2是本实用新型的外形示意图。
图3是图2的A-A剖视图。
图4是本实用新型螺母构造示意图。
图5是本实用新型一个实施例中螺母内表面展开平面示意图。图中l.丝杠，2.螺母，3A.滚道槽，3B.滚道槽，4.返向器，5,钢球。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。
图1 图4显示了本实用新型的一个实施例。在该实施例中，大导程滚珠丝 杠副包括丝杠l、螺母2、对称分布的返向器4及钢球5，在丝杠1和螺母2上 分别加工有并排的螺旋滚道槽3A和滚道槽3B。
螺母2上并排的双头螺旋滚道槽起始位置在螺母2端面的内孔处，滚道槽 3A和滚道槽3B加工切入点错开180° ，螺纹旋向相同，两条滚道槽间距为1/2 导程。在螺母2上布置3列的钢球循环滚道，在每列钢球循环滚道中间，沿其 圆周方向每间隔180°安装有一个返向器4，每个返向器两端的滚道槽分别与并 排的螺旋滚道槽3A和滚道槽3B连接，使两个返向器之间两段并排的螺旋滚道 槽形成一个首尾连接的钢球封闭循环滚道。也可以说，每一个钢球封闭循环滚 道由两段组成， 一段是滚道槽3A，另一段是滚道槽3B，两段滚道槽各占一半， 两段滚道槽首尾之处各有一个返向器4将并排的两个滚道槽连接起来，形成一 个首尾连接的钢球封闭循环滚道，如图3所示。钢球5在滚道槽3A上滚动1/2 圈后，经过返向器4进入滚道槽3B，再滚动l/2圈后，经过另一返向器4又返 回到滚道槽3A中，这样就使得钢球沿循环滚道槽滚动一圈就通过两个返向器， 实现大导程内循环。
根据丝杠载荷需要，在螺母的并排螺旋滚道槽上可以设置1-3个钢球封闭循 环滚道，以增加螺母的承载圈数，相应的返向器也就为2-6个。返向器两个为一 组，多组返向器是按相邻各组返向器之间轴向间距为3/4导程排列的，每组返向 器在螺母圆周方向错位90。，如入4所示。
丝杠1上的双头滚道槽的形状和与图5显示的螺母上双头螺旋滚道槽的形状相同，法向截面形状均为单圆弧或双圆弧，但丝杠为外螺纹，螺母为内螺纹。
权利要求1. 一种大导程内循环滚珠丝杠副，包括丝杠、螺母、钢球、由丝杠和螺母的 螺旋滚道槽组合形成的钢球滚道以及螺母滚道上的返向器，其特征在于所述 丝杠和螺母上分别加工有并排的两条相同的螺旋滚道槽，两条滚道槽轴向间距 为1/2导程；在螺母上布置有1至3列钢球循环滚道，每列钢球循环滚道中沿其 圆周方向每间隔180°安装有一个返向器，每个返向器上两端的滚道槽分别与所 述并排的两条螺旋滚道槽连接。
2. 按照权利要求1所述的大导程内循环滚珠丝杠副，其特征在于所述螺母的并排螺旋滚道槽上设置1-3个钢球封闭循环滚道，返向器有2-6个，两个返向 器为一组，多组返向器是按相邻各组返向器之间轴向间距为3/4导程排列的，每 组返向器在螺母圆周方向错位90° 。
专利摘要本实用新型公开了一种大导程内循环滚珠丝杠副，包括丝杠、螺母、钢球、由丝杠和螺母的螺旋滚道槽组合形成的钢球滚道以及螺母滚道上的返向器，所述丝杠和螺母上分别加工有并排的两条相同的螺旋滚道槽，两条滚道槽轴向间距为1/2导程；在螺母上布置有1至3列钢球循环滚道，每列钢球循环滚道中沿其圆周方向每间隔180°安装有一个返向器，每个返向器上两端的滚道槽分别与所述并排的两条螺旋滚道槽连接。这种滚珠丝杠副不但能保留内循环结构简单、紧凑、生产方便的优点，还实现了大导程传动，提高了滚珠丝杠副的线速度，而且增加有效承载圈数，提高了滚珠丝杠副的刚度和承载能力，同时提高了滚珠螺母在高速运转中的平稳性。
文档编号F16H25/22GK201155555SQ20082002833
公开日2008年11月26日 申请日期2008年2月3日 优先权日2008年2月3日
发明者任选锋, 吕鹏翔, 吴新莉, 张晓英 申请人:陕西汉江机床有限公司