一种新型滚珠丝杠斜插管反向器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种新型滚珠丝杠斜插管反向器，包括：斜插管（1），其包括斜插管入口（3）和斜插管出口（4），其中滚珠（2）由斜插管入口（3）进入斜插管（1）内，并由斜插管出口（4）离开斜插管（1）；外插管中心线（9）与斜插管出口（4）处的中心线（11）的垂直线之间存在一个夹角，其大小等于滚珠丝杠公称直径处的螺旋升角。提供了一种新颖无管舌斜插管设计，去掉了斜插管入口3处的管舌。由于传统斜插管管舌由技术工人手工制作，不仅效率很低，而且管舌的形状位置精度难以保证。因此，本实用新型通过取消管舌，使制造工艺更加简化，大大提升了回珠管的制造效率，同时精度也得到保证。
【专利说明】一种新型滚珠丝杠斜插管反向器
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及高性能滚动功能部件领域。尤其涉及一种新型滚珠丝杠斜插管反 向器的结构形式。
【背景技术】
[0002] 滚珠丝杠副反向器失效是导致丝杠发生故障的重要原因之一。外插管滚珠丝杠副 失效的主要原因是外插管管舌断裂，管舌的断裂影响了滚珠在滚道内的流畅性，使丝杠摩 擦力矩过大，最终导致滚珠丝杠副发生故障。
[0003] 通过对外插管滚珠丝杠副进行的疲劳试验，最后发现管舌断裂的原因一方面是因 为回珠管的本身的材料缺陷导致的，另一个方面就是外插管的结构设计不合理，导致滚珠 在外插管入口处与管舌碰撞，导致管舌断裂。外插管式滚珠丝杠副由于本身的结构特点，滚 珠并非沿切线方向进入外插管反向器，为使滚珠能顺利进入反向器中，需要反向器入口处 的管舌对滚珠进行导流，，使滚珠在回珠管入口处与回珠管管舌发生碰撞，由于管舌处的形 状变化剧烈，受碰撞力时易产生应力集中现象，管舌易发生疲劳断裂现象。而随着丝杠转速 的提高，滚珠与反向器的碰撞力逐渐增大，所以外插管反向器并不适合高速滚珠丝杠副。如 在图3所不的传统外插管结构中，滚珠14在外插管12的入口处与管舌10发生碰撞。所以 需要设计适合高速滚珠丝杠副的外循环插管。 实用新型内容
[0004] 根据本实用新型的一个方面，提供了一种滚珠丝杠斜插管反向器，其特征在于包 括：
[0005] 斜插管，其包括斜插管入口和斜插管出口，其中滚珠由斜插管入口进入斜插管内， 并由斜插管出口离开斜插管；
[0006] 外插管中心线与斜插管出口处的中心线的垂直线之间存在一个夹角，其大小等于 滚珠丝杠公称直径处的螺旋升角。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 图1是根据本实用新型的无管舌斜插管结构示意图。
[0008] 图2是根据本实用新型的无管舌斜插管安装结构示意图。
[0009] 图3是典型的传统外插管结构示意图。
【具体实施方式】
[0010] 下面结合附图与实施例对本实用新型进一步说明。
[0011] 根据本实用新型的一个实施例的无管舌滚珠丝杠斜插管反向器的结构如图1所 示，其包括斜插管1和通过斜插管的滚珠2。滚珠2由斜插管入口 3处进入斜插管1内，并 由斜插管出口 4处离开斜插管1。在一个具体实施例中，斜插管1采用外径10mm内径7mm 的无缝钢管制作，使用的滚珠2的直径为6. 35mm。
[0012] 新型斜插管1与传统外插管12 (见图3)的区别包括，传统外插管12出、入口 10、 10处的中心线与其中部的中心线13是垂直的，而在本实用新型中，斜插管中心线9与斜 插管出口 4处的中心线的垂直线之间存在夹角，其大小等于滚珠丝杠公称直径处的螺旋升 角；在图1所示的具体实施例中该夹角为8°。在本实施例中，使滚珠进入斜插管时的速度 方向5与斜插管入口 3处的管壁的曲线相切，从而使滚珠与斜插管入口处的法向相对速度 为零，进而使滚珠与斜插管入口处的碰撞力大大降低，省略了管舌10,因此也就不存在管舌 10断裂的情况，提高了斜插管1的使用寿命。
[0013] 由于斜插管沿滚珠切线方向导流的特点，使斜插管出口 4和入口 3成一定角度，所 以一个完整的斜插管必须设计为两个，斜插管1才能安装在螺母(未显示）上，由两段相同 的斜插管1构成一个完整的斜插管反向器。本实用新型的一个实施例的无管舌斜插管如图 2所示，其中两个斜插管1在各自的出口 4处对接。在图2的实施例中，沿该图的图示方向 看，两个斜插管1之间的夹角为84°，使两个斜插管1在各自斜插管入口（3)处的中心线分 别与滚珠丝杠公称直径8的圆周线相切。斜插管1的中心线对准滚珠丝杠副的公称直径的 圆周线8 ;在图2所示的具体实例中，圆周线8的公称直径为40_。滚珠2在螺母滚道6和 丝杠滚道7内运动时受载，丝杠滚道7与螺母滚道6同时对滚珠施加作用力。
[0014] 传统外插管反向器中，滚珠并非沿切线方向进入外插管，当滚珠14沿方向15进入 外插管时，滚珠会在外插管入口处与外插管发生碰撞，若不使用管舌10 (图3)导流，滚珠在 入口处易发生卡滞，使滚珠无法顺利进入外插管内。
[0015] 而在本实用新型的斜插管反向器中，由于滚珠 2以切线方向进入斜插管1，滚珠不 会在入口处与斜插管反向器发生碰撞，可以较顺利的进入斜插管中，不需要像传统外插管 需要管舌10 (图3)进行导流。所以消除了滚珠与管舌的碰撞。
[0016] 再看分析滚珠2在斜插管入口 3处的受力情况，滚珠2由丝杠螺母滚道6进入反 向器时，丝杠(未显示）和螺母(未显示）有一个卸载的过程，而卸载并不是同时发生的，而是 螺母先卸载，丝杠后卸载，只是时间间隔很短。如图2所示，由于螺母先卸载，滚珠2沿切线 进入斜插管1时，由于丝杠对滚珠的作用力F，会使滚珠2偏向斜插管1的管壁处，不再需要 管舌对进入斜插管的滚珠进行导流，，因此新型斜插管1中可以去掉图3中的管舌10。
[0017] 本实用新型提供了一种新颖无管舌斜插管设计，去掉了斜插管入口 3处的管舌。 重新设计的无管舌斜插管如图1、2所示。由于传统斜插管管舌由技术工人手工制作，不仅 效率很低，而且管舌的形状位置精度难以保证。因此，本发明通过取消管舌，使制造工艺更 加简化，大大提升了回珠管的制造效率，同时精度也得到保证。
【权利要求】
1. 一种滚珠丝杠斜插管反向器，其特征在于包括： 斜插管（1)，其包括斜插管入口（3)和斜插管出口（4)，其中滚珠（2)由斜插管入口（3) 进入斜插管（1)内，并由斜插管出口（4)离开斜插管（1); 外插管中心线（9)与斜插管出口（4)处的中心线（11)的垂直线之间存在一个夹角，其 大小等于滚珠丝杠公称直径处的螺旋升角。
2. 根据权利要求1的滚珠丝杠斜插管反向器，其特征在于： 使滚珠（2)进入斜插管（1)时的速度方向（5)与斜插管入口（3)处两边的管壁的曲线 相切。
3. 根据权利要求1的滚珠丝杠斜插管反向器，其特征在于所述夹角为8°。
4. 根据权利要求1 一 3之一的滚珠丝杠斜插管反向器，其特征在于 所述滚珠丝杠斜插管反向器包括两段相同的斜插管（1 )，其中两个斜插管（1)在斜插 管出口（4)处对接。
5. 根据权利要求4的滚珠丝杠斜插管反向器，其特征在于 两个斜插管（1)各自的入口中心线之间的夹角为84°，使两个斜插管1的中心线分别 与滚珠丝杠公称直径（8)的圆周线相切，且斜插管（1)在各自斜插管入口（3)处的中心线对 准滚珠丝杠副的公称直径的圆周线（8 )。
【文档编号】F16H25/22GK203836108SQ201420114846
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月13日 优先权日:2014年3月13日
【发明者】郝大贤, 王科社, 杨庆东 申请人:北京信息科技大学