包括滚子丝杠和滚子推力轴承的系统以及驱动千斤顶的制作方法
【专利摘要】一种系统，包括设置有丝杠16的滚子丝杠机构12，丝杠至少包括第一外螺纹部分18、螺母20以及多个与第一外部18及螺母的内螺纹配合的滚子24。所述系统还包括安装在丝杠第二外部52的滚子推力轴承14，并且该滚子推力轴承设置有衬套50和多个包括与丝杠第二外部52及衬套50相配合的侧腹的滚子56。丝杠、衬套和滚子的侧腹被配置，从而使得在丝杠的旋转过程中，滚子56相对于丝杠16并且相对于衬套50被轴向地固定。本实用新型还涉及包括上述系统的驱动千斤顶。
【专利说明】包括滚子丝杠和滚子推力轴承的系统以及驱动千斤顶
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及包括允许旋转运动被转换成线性平移运动以及线性平移运动被转换成旋转运动的滚子丝杠机构和滚子推力轴承的系统以及包括该系统的驱动千斤顶的领域。
【背景技术】
[0002]这样的机构设置有包括外螺纹的丝杠、被设置围绕丝杠并包括内螺纹的螺母、以及多个与丝杠和螺母的外螺纹和内螺纹相接合的纵向滚子。与滚珠丝杠机构相比，滚子丝杠机构具有的主要优点是其具有较高的容许负载能力。
[0003]第一种类型的滚子丝杠机构包括具有与丝杠和螺母的外螺纹和内螺纹相接合的外螺纹的滚子，并且滚子在围绕恒定轴向位置的丝杠的螺母中。这种机构被称为卫星滚子丝杠。
[0004]第二种类型的机构包括无螺纹但是设置有内部容纳丝杠的外螺纹和螺母的内螺纹的凹槽的滚子。在丝杠或螺母的旋转过程中，滚子在螺母内轴向移动。在整圈旋转后，固定在螺母端部的凸轮使每个滚子回到其初始位置。这种机构被称为滚子再循环丝杠。
[0005]为了可旋转地引导滚子丝杠机构的丝杠并为了支持传输的负载，通常在丝杠的平滑部分上安装端轴承。此轴承必须支持相对高的负载。因此，通常使用的端轴承包括四个容纳在壳中并被自锁夹紧螺母轴向预加载的斜向接触球轴承。
[0006]此方案尤其具有的缺点是其具有大轴向尺寸并需要大量的装配操作。此外，这种轴承的重量相当大。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的是克服这些缺点。
[0008]更具体地说，本实用新型的特定目的是提供用于将旋转运动转换成具有受限轴向尺寸、便于装配、并且具有有限重量的线性平移运动的系统。
[0009]在一实施例中，系统包括设置有丝杠的滚子丝杠机构，丝杠至少包括第一外螺纹部分、围绕并与丝杠同轴地配置的螺母、以及多个包括与丝杠第一外螺纹部分和螺母内螺纹配合的侧腹的滚子。该系统还包括安装在丝杠的第二外部并且设置有围绕并与丝杠同轴配置的衬套的滚子推力轴承，以及多个插在丝杠和衬套之间并且包括与丝杠第二外部的侧腹及衬套相配合的侧腹的滚子。丝杠的侧腹、衬套和滚子这样配置从而使得，在丝杠的旋转过程中，滚子相对于丝杠和相对于衬套被轴向地固定。
[0010]另外，丝杠的第二外部有螺纹并且衬套包括内螺纹。推力轴承的每个滚子可包括外螺纹，其与第二外部的螺纹侧腹及衬套内螺纹的侧腹相接合。
[0011]优选地，丝杠的第二外部的螺纹、衬套的内螺纹以及滚子的螺纹的螺旋角的值是彼此相同的。
[0012]优选地，滚子推力轴承的接触轮廓与滚子丝杠机构的接触轮廓是相同的。
[0013]在另一实施例中，滚子推力轴承的每个滚子包括内部设置有丝杠第二外部侧腹和衬套侧腹的凹槽。
[0014]丝杠的第一和第二外部的直径的值可以是彼此相同的。
[0015]在一实施例中，机构的每个滚子包括外螺纹，其与丝杠的第一螺纹外部及螺母的内螺纹相接合。优选地，滚子的螺纹和螺母的内螺纹的螺旋角的值是彼此相同的，且与丝杠第一外部的螺纹螺旋角的值是不同的。
[0016]可替代的是，机构的每个滚子包括凹槽，螺母的内螺纹和丝杠的第一外部的螺纹容纳在其中。
[0017]该发明还涉及一驱动千斤顶，其包括旋转驱动装置和如上文所限定的系统，系统的丝杠连接到驱动装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]通过阅读以非限制实例方式给出并且由附图表示的实施方式的具体描述，本实用新型将被更好地理解，其中:
[0019]图1是根据本实用新型的一实施例的系统剖视图，并且
[0020]图2和图3是图1的细节图。
【具体实施方式】
[0021]在图1中，通常被标记为10的系统包括滚子丝杠机构12和滚子推力轴承14。机构12包括具有轴线16a且设置有第一外螺纹部分18的丝杠16、同轴地围绕丝杠16安装且设置有内直径大于外螺纹部分18的外直径的内螺纹22的螺母20，以及多个径向布置于丝杠和螺母之间的纵向滚子24。丝杠16纵向延伸穿过其上形成内螺纹22的螺母20的圆柱形孔。
[0022]如图2中更清楚地表示，滚子24彼此相同且围绕丝杠16有规则地分布。每个滚子24沿与丝杠的轴16a同轴的轴24a延伸，且其包括与丝杠的螺纹部分18及螺母的螺纹22相接合的外螺纹26。丝杠的螺纹部分18、螺母的螺纹22和滚子的螺纹26各包括一入口。每个滚子的螺纹26通过齿状布置28、30在每个端部轴向延伸，该齿状布置本身通过轴向向外延伸的圆柱形轴颈32、34轴向延伸布置。
[0023]机构10还包括两个环形齿轮36、38，所述环状齿轮固定于螺母20的孔的无螺纹部分并且各自内部分别包括与滚子的齿状布置28，30相接合的齿状布置(未示出)，用于它们的同步。机构10还包括两个圆环40、42，所述圆环各自被径向安装在丝杠的螺纹部分18和关联齿轮36、38之间并且包括多个圆柱形贯穿槽(未示出)，所述圆柱形贯穿槽在圆周方向上以规则方式分布并且滚子的轴颈32、34被容纳在其中。环40、42使滚子22可以被承载并且可以维持它们规则的圆周向间隔。机构10还包括卡环44、46，所述卡环各自被安装在设置在关联齿轮36、38的孔中的凹槽内并且其被用于轴向地保持相应的环40、42。
[0024]滚子的螺纹26的螺旋角的值与螺母的螺纹22的螺旋角的值相同，并且与丝杠的第一螺纹部分18的螺旋角的值不同，从而，当丝杠16相对螺母20旋转时，滚子24自转并且绕丝杠16滚动而不在螺母20的内部轴向移动。滚子24被齿轮36、38的齿状布置引导而与丝杠的轴16a旋转平行。丝杠16的旋转运动被自转的滚子24转化成螺母20的线性平移运动。螺母20包括设置在其外表面并且包括多个通孔以便能够例如将螺母固定到支撑要被移动的负载的套上的的固定轴环48。
[0025]再次参考图1，系统的滚子推力轴承14使丝杠16的旋转运动可以被引导并且使传送到系统的载荷可以被支撑，特别是高负载，在减小的空间中。推力轴承14具有与机构12的类似的结构。
[0026]推力轴承14与机构12具有轴向间隔地安装在丝杠16上。丝杠16形成推力轴承14和机构12共同的轴。推力轴承14包括围绕丝杠的第二外螺纹部分52同轴地安装的衬套50，且该衬套设置有内螺纹54，其内径大于外螺纹部分的外径。第一和第二螺纹部分18,52的直径的值是相同的。推力轴承14还包括多个径向设置在丝杠和衬套之间的纵向滚子56。丝杠16纵向延伸穿过其上形成内螺纹54的衬套50的圆柱形孔。
[0027]如图3中更清楚地显示，滚子56彼此相同且围绕丝杠16以规则方式分布。每个滚子56沿与丝杠的轴线16a同轴的轴线56a延伸并且包括与丝杠的第二螺纹部分52及衬套的螺纹54相接合的外螺纹58。丝杠的螺纹部分52、衬套的螺纹54和滚子的螺纹58各包括一入口。每个滚子的螺纹58通过齿状布置60、62在每个端部轴向地延伸,所述齿状布置本身通过轴向向外延伸的圆柱形轴颈64、66轴向地延伸布置。
[0028]推力轴承14还包括两个固定于衬套50的孔的无螺纹部分的环形齿轮68、70其且所述环形齿轮各自在内侧分别包括与滚子的齿状布置60、62相接合的齿状布置(未示出)，用于它们的同步。推力轴承14还包括两个环形环72、74，每个环形环被径向安装在丝杠和关联齿轮68、70之间并且包括多个圆柱形贯穿槽(未示出)，所述圆柱形贯穿槽在圆周方向上以规则方式分布并且滚子的轴颈64、66被容纳在其中。环72、74使滚子56可以被承载并且可以维持它们的规则的圆周向间距。机构10还包括各自被安装在设置在关联齿轮68、70的孔中的凹槽内的卡环76、78，并且所述卡环被设置用于轴向地保持相应的环72、74。
[0029]滚子的螺纹58的螺旋角的值与螺母的螺纹54的螺旋角的值及丝杠的第二螺纹部分52的螺旋角的值相同，从而使得当丝杠16相对衬套50旋转时，滚子56自转且绕丝杠16滚动而不在衬套50的内部轴向移动且不相对于丝杠轴向移动。滚子56被齿轮68、70的齿状布置及齿轮80、82的齿状布置引导而与丝杠的轴线16a旋转平行。
[0030]在丝杠16旋转过程中，滚子56自转而不将丝杠的旋转运动转化成衬套50沿丝杠轴线16a的线性位移。滚子56相对于丝杠16并且相对于衬套50被轴向地固定。在丝杠
16、滚子56和衬套50之间没有相对的轴向位移。
[0031]推力轴承14仅具有引导丝杠16的旋转运动和支持传输给系统10的负载的作用。推力轴承14形成具有零节距的轴向推力轴承。衬套50包括设置在它外表面上并且包括多个通孔以便能够例如将衬套固定到固定支承上的固定轴环80。
[0032]优选地，滚子推力轴承14的接触轮廓与滚子丝杠机构12的接触轮廓是相同的。因此，推力轴承14的静态和动态能力是与机构12的用于相同空间需求的那些部分相似的。引导和吸收由推力轴承14产生的力的功能以较小的空间需求集成在机构丝杠12上。丝杠的第二外部52的螺纹侧腹的开度角的值等于推力轴承的衬套50的螺纹侧腹的开度角的值，等于丝杠的第一部分18的螺纹侧腹的开度角的值以及机构的螺母20的螺纹侧腹的开度角的值。作为图示，该值可以等于90度。滚子24、56在横截面中具有凸形轮廓，其由相对于垂直于滚子的轴线的中间径向平面对称的两条圆弧形成。滚子24的轮廓与滚子56的轮廓相同。
[0033]在图示的实施例中，丝杠的第一和第二外螺纹部分18、52在丝杠上形成的两个分开的螺纹。可替代的是，它可能在丝杠上具有单一的螺纹，该螺纹是与机构的滚子24和推力轴承的滚子56共同的。
[0034]本实用新型已经在包括结合了卫星滚子推力轴承的卫星滚子丝杠机构的系统的基础上被示出。在变体中，在不脱离本实用新型范围的情况下，也可能提供滚子再循环螺旋机构替代卫星滚子丝杠机构。在另一变体中，进一步地可能结合卫星滚子丝杠机构或带有推力轴承的滚子再循环丝杠机构，其包括没有螺纹但设置有其中容纳丝杠的第二外部的侧腹及衬套的内侧腹的凹槽的滚子。在此情况下，丝杠的第二外部和衬套不包括螺纹而是以凹槽替代，以补充滚子的凹槽。对所示的实施例以类似的方式，这种设置在丝杠的第二外部上、衬套上以及滚子上的凹槽限定侧腹，配置使得，在丝杠的旋转过程中丝杠、滚子和推力轴承的衬套之间没有相对轴向位移。
【权利要求】
1.一种系统，包括设置有丝杠(16)的滚子丝杠机构(12)，丝杠(16)至少包括第一外螺纹部分(18)、围绕并与所述丝杠同轴地配置的螺母(20)，以及多个与所述丝杠的所述第一螺纹外部(18)及螺母的内螺纹(22)配合的滚子(24)，其特征在于，所述系统还包括一个安装在所述丝杠的第二外部(52)上并且设置有围绕并与丝杠同轴配置的衬套(50)的滚子推力轴承(14)，以及多个插在所述丝杠和所述衬套之间并且包括与所述丝杠的第二外部(52)的侧腹及衬套(50)相配合的侧腹的滚子(56)，所述丝杠、衬套和滚子的侧腹被配置，从而使得在丝杠的旋转过程中滚子(56)相对于所述丝杠(16)并且相对于所述衬套(50)被轴向地固定。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述丝杠的第二外部(52)有螺纹并且衬套(50)包括内螺纹，推力轴承的每个滚子(56)包括与所述第二外部(52)的螺纹的侧腹及衬套的内螺纹的侧腹相接合的外螺纹。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述丝杠的第二外部(52)的螺纹、衬套(50)的内螺纹以及滚子(56)的螺纹的螺旋角的值彼此相同。
4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，滚子推力轴承(14)的接触轮廓与滚子丝杠机构(12)的接触轮廓是相同的。
5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，滚子推力轴承(14)的接触轮廓与滚子丝杠机构(12)的接触轮廓是相同的。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，滚子推力轴承的每个滚子(56)包括凹槽，丝杠的第二外部(52)的侧腹及衬套(50)的侧腹容纳在其中。
7.如权利要求1至6中的任一项所述的系统，其特征在于，所述丝杠的第一和第二外部(18,52)的直径的值是相同的。
8.如权利要求1至6中的任一项所述的系统，其特征在于，所述机构的每个滚子(24)包括与丝杠的第一螺纹外部(18)及螺母的内螺纹(22)相接合的外螺纹(26)。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，滚子的螺纹和螺母的内螺纹的螺旋角值是彼此相同的，并且与丝杠第一外部(18)的螺纹的螺旋角的值不相同。
10.如权利要求1至6中的任一项所述的系统，其特征在于，所述机构的每个滚子(24)包括凹槽，螺母的内螺纹(22)和丝杠第一外部(18)的螺纹容纳在其中。
11.驱动千斤顶，包括旋转驱动装置和根据前述权利要求的任一项所述的系统，该系统的丝杠联接到驱动装置。
【文档编号】B66F3/08GK204004257SQ201320897412
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2012年12月19日
【发明者】G·巴夫利尔, C·博赫 申请人:Skf公司