18能在滚珠丝杠轴5的螺旋球形槽中和蜗轮11圆周上球型齿内连续自转和公转地循环滚动，进一步增设一钢球循环装置。
[0044]该钢球循环装置可设置在滚珠丝杠轴5或者导向套筒4上，以实现一组或多组钢球的连续循环运动。
[0045]为了配合该钢球循环装置，在滚珠丝杠轴5上中间部位设置二条螺旋球沟槽，同时在其内部设置有芯孔，由此与钢球循环装置配合，形成连续的循环道，使得至少一组钢球进行连续循环滚动。
[0046]该钢球循环装置主要由两循环孔E、F、循环器17、转向销14、15以及过渡圈15相互配合构成(参见图3-图5)。
[0047]本方案中采用在滚珠丝杠轴5上设置钢球循环装置的方案。具体参见图3-图4:在滚珠丝杠轴5中间相邻的二条螺旋球沟槽上设计有E和F二个循环孔，此循环孔与丝杠轴5的芯孔垂直相通。在循环孔的二侧都分别装有对称和丝杠轴5紧固的循环器17，该循环器17采用R开口，以保证钢球18运动到循环孔边缘时迫使钢球顺利进入和滚出循环孔。
[0048]参见图5，本方案还在丝杠轴5的芯孔内还装有右转向销14和过渡圈15及左转向销16等三个零件，也分别和丝杠轴5紧固，用于对钢球18进行转向导向。其中右转向销14和左转向销16上分别设置有相应的R槽，以驱动钢球18进行转向。
[0049]基于上述方案构成的钢球循环装置，本滚珠丝杠轴5可有效实现一组或多组钢球的连续循环运动，过程如下:
[0050]当丝杠轴5正方向转动时，当脱离了滚珠丝杠轴5和蜗轮11接触区域后的钢球18继续沿着丝杠轴5的球槽沟运动到循环孔边缘时，在导向套筒4内径的制约下和循环器17的R开口的导向下迫使钢球18依次排队顺畅地进入E循环孔。
[0051]接着，当进入循环孔的钢球18在后面钢球的推动下经右转向销14的R槽作用下迫使钢球18转向90°后沿着轴向经过渡圈15的内径。同样，在左转向销16的R槽作用下再次转向90°通过F循环孔，并在另外一个循环器18的R开口导向下返回丝杠轴5上相邻的球沟槽。就这样实现了每粒钢球18依次地进行周而复始的循环滚动。
[0052]同理；当丝杠轴5反方向转动时，一组钢球18就按相反方向循环滚动。
[0053]在此基础上，本方案还可有效实现多组钢球的传动，如图7所示，具体的传动原理和过程如上，此处不加以赘述。
[0054]针对上述的方案，本实例还进行了如下的具有优化:
[0055]本方案中的蜗轮11上的球形齿和滚珠丝杠轴5上的螺旋型球沟槽的形状都设计成相同的双R球沟形式(如图6所示)，保证一组或多组钢球和滚珠丝杠轴5及蜗轮11为四点接触的滚动啮合，这样更好地保证钢球和丝杠轴及蜗轮的接触精度并建立良好的润滑空间。从而进一步提尚传动系统的刚度。
[0056]为了有效提高和增强本滚珠丝杠蜗轮减速器的承载能力，可选用适宜的钢球尺寸，同时还可采用多组钢球同时滚动啮合模式进行传动。
[0057]再者，本方案中的导向套筒设计成平行的，通过以G为基准配磨导向套H高度(如图1所示)就会微量改变丝杠轴和蜗轮传动的L中心距，通过改变L中心距的方法就可方便地消除丝杆轴，钢球，蜗轮等传动件的间隙以及得到所希望的预紧负荷。
[0058]基于上述的改进方案;就可通过施加适当的预负荷来完全消除传动系统中的反向间隙，以提高灵敏的响应频率及高精度的输出定位性能，更适应高速、高精度、高效率的电子数字自动化控制和机器人制造领域的需求。
[0059]该施加适当的预负荷也可通过设计偏心的导向套筒结构来实现。
[0060]另外，根据需要滚珠丝杠轴5上的螺旋槽可设计单头或多头形式来满足负荷承载能力和理想速比的最佳组合效果。
[0061]对于本滚珠丝杠蜗轮减速器中的承受负载的传动件:丝杠轴、钢球、导向套筒、蜗轮等零件，本方案都选用优质合金钢通过热处理淬火，接触表面硬度HRC56-62.并经过磨削工艺加工成型，由此来大大提高本滚珠丝杠蜗轮减速器的整体刚度和强度。
[0062]通过实验对比可知，本实例方案提供的滚珠丝杠蜗轮减速器，其基于独特的纯滚动的传动模式结构，在输出效率上和传统的滑动摩擦传动模式结构相比；可由原来的65% -70%提高到95%以上，达到了意想不到的效果。
[0063]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.滚珠丝杠蜗轮减速器，其特征在于，所述减速器包括滚珠丝杠驱动单元和蜗轮，所述滚珠丝杠驱动单元与蜗轮之间通过纯滚动的传动结构配合。2.根据权利要求1所述的滚珠丝杠蜗轮减速器，其特征在于，所述滚珠丝杠驱动单元与蜗轮之间通过滚动球形成纯滚动的传动结构。3.根据权利要求2所述的滚珠丝杠蜗轮减速器，其特征在于，所述蜗轮上设有球形齿，所述滚珠丝杠驱动单元包括滚珠丝杠轴、至少一组钢球、导向套筒，所述的滚珠丝杠轴圆周表面设有螺旋型球沟槽，并可自动转动的安装在导向套筒内，所述至少一组钢球安置在滚珠丝杠轴上的螺旋型球沟槽中，并与导向套筒内径相配，且透过导向套筒与蜗轮上的球形齿滚动啮合。4.根据权利要求3所述的滚珠丝杠蜗轮减速器，其特征在于，所述钢球与滚珠丝杠轴和蜗轮为四点接触的滚动啮合。5.根据权利要求3所述的滚珠丝杠蜗轮减速器，其特征在于，所述滚珠丝杠轴上的螺旋型球沟槽为双R球沟形式。6.根据权利要求3所述的滚珠丝杠蜗轮减速器，其特征在于，所述滚珠丝杠轴上的螺旋型球沟槽为单头或多头形式。7.根据权利要求3所述的滚珠丝杠蜗轮减速器，其特征在于，所述蜗轮上的球形齿为双R球沟形式。8.根据权利要求3所述的滚珠丝杠蜗轮减速器，其特征在于，所述导向套筒为平行结构。9.根据权利要求8所述的滚珠丝杠蜗轮减速器，其特征在于，所述导向套筒上施加有预负荷。10.根据权利要求3所述的滚珠丝杠蜗轮减速器，其特征在于，所述减速器中还包括钢球循环装置，至少一组钢球通过钢球循环装置进行连续循环滚动。11.根据权利要求10所述的滚珠丝杠蜗轮减速器，其特征在于，所述钢球循环装置设置在滚珠丝杠轴上或导向套筒上，所述滚珠丝杠轴上设置有两条螺旋型球沟槽，内部设置有芯孔与钢球循环装置配合，形成连续的循环道，使得至少一组钢球进行连续循环滚动。12.根据权利要求10或11所述的滚珠丝杠蜗轮减速器，其特征在于，所述钢球循环装置包括循环孔、循环器、转向销以及过渡圈，循环孔分别设置在滚珠丝杠轴中间相邻的二条螺旋球沟槽上，且与滚珠丝杠轴的芯孔垂直相通;所述循环孔的二侧分别对称装有和丝杠轴紧固的循环器;所述转向销以及过渡圈设置在滚珠丝杠轴的芯孔内，并与循环器配合。
【专利摘要】本实用新型公开了滚珠丝杠蜗轮减速器，其包括滚珠丝杠驱动单元和蜗轮，所述滚珠丝杠驱动单元与蜗轮之间通过纯滚动的传动结构配合。该减速器为纯滚动传动结构的减速器，具有高速、高精度、高效率等特点，有效克服传统的蜗轮蜗杆减速器存在的输入轴低转速、传动件易磨损、输出定位精度差等缺陷，可满足当今电子数字自动化控制的机械领域的需求。
【IPC分类】F16H1/16, F16H55/22
【公开号】CN205315617
【申请号】CN201521140324
【发明人】刘国青, 李鹿鸣, 冯金波
【申请人】刘国青, 李鹿鸣, 冯金波
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年12月31日