一种螺旋滚珠滚道的直线运动减速机构的制作方法
【专利摘要】一种螺旋滚珠滚道的直线运动减速机构，在输入推杆和内转筒的内螺旋滚道之间用保持架保持多个滚珠，将输入推杆的直线运动转化为内转筒和外转筒的旋转运动，在外转筒的外螺旋滚道和输出推杆之间也用保持架保持多个滚珠，外转筒再将旋转运动转化为输出推杆的直线减速运动，克服了传统减速方式只能对旋转运动进行减速的缺点，可以对直线运动进行减速，能够满足工业设备对直线减速运动的需求，具有结构简单，减速增力效果好，维护方便，承载能力强等优点。
【专利说明】 一种螺旋滚珠滚道的直线运动减速机构
【技术领域】
[0001]本发明属于减速装置【技术领域】，具体涉及一种螺旋滚珠滚道的直线运动减速机构。
【背景技术】
[0002]减速装置在原动机和工作机构或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，使用减速装置的目的是降低转速，增大输出扭矩或输出力。
[0003]目前常见的减速装置多采用齿轮减速或者带传动减速的方法。齿轮减速装置是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动等组成的独立部件，常用作原动机与工作机构之间的减速传动装置。而带传动减速装置多采用带轮和传动带减速的方法，通过设计两个带轮直径的大小来匹配减速比。
[0004]但是，齿轮减速方式和带传动减速方式的仅能用于对旋转运动的减速，不能用于直线运动的减速。而很多设备需要一种对直线运动机构可以实现减速增力的装置。采用液压系统可以实现对直线运动机构的减速增力，但又存在液压油泄漏的风险，并且在高速重载下会产生爬行现象，影响设备的正常工作。
[0005]为了满足某些工业设备的需求，研制一种靠机械结构实现直线运动减速增力的方式势在必行。
【发明内容】
[0006]为了克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种螺旋滚珠滚道的直线运动减速机构，实现对直线运动的减速增力，具有结构简单，维护方便，承载能力强等优点。
[0007]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0008]一种螺旋滚珠滚道的直线运动减速机构，包括外筒4，滚动轴承3安装在外筒4的后端内部，后端盖7安装在外筒4的后端，第一直线滚动轴承6安装在外筒4的前端，输出推杆5安装在第一直线滚动轴承6上,挡板13安装在输出推杆5的后端，
[0009]内转筒9的后端安装在滚动轴承3上，外转筒10安装固定在内转筒9上，使外转筒10和内转筒9同步转动，但不能轴向移动，外转筒10外壁上设有外螺旋滚道14，内转筒9内壁上设有内螺旋滚道8，外螺旋滚道14和内螺旋滚道8的螺旋方向相同，保持架将两个以上的第一滚珠12保持在输出推杆5的内壁和外转筒10上的外螺旋滚道14之间，使外转筒10在旋转时，第一滚珠12只能沿外转筒10上的外螺旋滚道14滚动，
[0010]第二直线滚动轴承2安装在后端盖7上，输入推杆I安装在第二直线滚动轴承2上，保持架将两个以上的第二滚珠11保持在输入推杆I和内转筒9内壁上的内螺旋滚道8之间，使输入推杆I向前推动时，第二滚珠11只能沿内转筒9上的内螺旋滚道8滚动。
[0011]为了提高承载能力，在外转筒10外壁上设有两个以上的外螺旋滚道14，并由保持架将第一滚珠12保持在输出推杆5的内壁和外转筒10上的两个以上的外螺旋滚道14之间，在内转筒9内壁上设有两个以上的内螺旋滚道8，并由保持架将第二滚珠11保持在输入推杆I和内转筒9内壁上的两个以上的内螺旋滚道8之间。
[0012]所述的内螺旋滚道8和外螺旋滚道14采用斜率变化或者导程变化的螺旋线，此时的螺旋线变为一条多样化的曲线，这样其减速比在运动过程中将不是一个恒定值，满足特殊设备对运动过程中变化的减速比的需求。
[0013]所述的一种螺旋滚珠滚道的直线运动减速机构的减速方法为:当输入推杆I向前推入时，第二滚珠11将同时向前运动，但由于其只能沿内转筒9上的内螺旋滚道8滚动，且第二滚珠11不能沿输入推杆I的轴线转动，因此两个以上的第二滚珠11将使内螺旋滚道8转动，从而使内转筒9旋转，当内转筒9旋转时，外转筒10将同步旋转，由于两个以上的第一滚珠12被保持在输出推杆5的内壁和外转筒10上的外螺旋滚道14之间，且第一滚珠12只能沿外转筒10上的外螺旋滚道14滚动，转动的外转筒10将带动两个以上的第一滚珠12沿外螺旋滚道14向前滚动，从而将输出推杆5推出。减速方法的减速比取决于内螺旋滚道8的导程和外螺旋滚道14的导程之比，一个动点沿螺旋滚道旋转一周，其沿轴向上升的高度称为导程，即:
[0014]
【权利要求】
1.一种螺旋滚珠滚道的直线运动减速机构，包括外筒(4)，其特征在于:滚动轴承(3)安装在外筒(4)的后端内部，后端盖(7)安装在外筒(4)的后端，第一直线滚动轴承(6)安装在外筒⑷的前端，输出推杆(5)安装在第一直线滚动轴承(6)上，挡板(13)安装在输出推杆(5)的后端， 内转筒(9)的后端安装在滚动轴承(3)上，外转筒(10)安装固定在内转筒(9)上，使外转筒(10)和内转筒(9)同步转动，但不能轴向移动，外转筒(10)外壁上设有外螺旋滚道(14)，内转筒(9)内壁上设有内螺旋滚道(8)，外螺旋滚道(14)和内螺旋滚道(8)的螺旋方向相同，保持架将两个以上的第一滚珠(12)保持在输出推杆(5)的内壁和外转筒(10)上的外螺旋滚道(14)之间，使外转筒(10)在旋转时，第一滚珠(12)只能沿外转筒(10)上的外螺旋滚道(14)滚动， 第二直线滚动轴承(2)安装在后端盖(7)上，输入推杆(I)安装在第二直线滚动轴承(2)上，保持架将两个以上的第二滚珠(11)保持在输入推杆(I)和内转筒(9)内壁上的内螺旋滚道(8)之间，使输入推杆(I)向前推动时，第二滚珠(11)只能沿内转筒(9)上的内螺旋滚道(8)滚动。
2.根据权利要求1所述的一种螺旋滚珠滚道的直线运动减速机构，其特征在于:在外转筒(10)外壁上设有两个以上的外螺旋滚道(14)，并由保持架将第一滚珠(12)保持在输出推杆(5)的内壁和外转筒(10)上的两个以上的外螺旋滚道(14)之间，在内转筒(9)内壁上设有两个以上的内螺旋滚道(8)，并由保持架将第二滚珠(11)保持在输入推杆(I)和内转筒(9)内壁上的两个以上的内螺旋滚道⑶之间。
3.根据权利要求1所 述的一种螺旋滚珠滚道的直线运动减速机构，其特征在于:所述的内螺旋滚道(8)和外螺旋滚道(14)采用斜率变化或者导程变化的螺旋线，此时的螺旋线变为一条多样化的曲线，这样其减速比在运动过程中将不是一个恒定值，满足特殊设备对运动过程中变化的减速比的需求。
4.根据权利要求1所述的一种螺旋滚珠滚道的直线运动减速机构，其特征在于，减速方法为:当输入推杆(I)向前推入时，第二滚珠(11)将同时向前运动，但由于其只能沿内转筒(9)上的内螺旋滚道(8)滚动，且第二滚珠(11)不能沿输入推杆(I)的轴线转动，因此两个以上的第二滚珠(11)将使内螺旋滚道⑶转动，从而使内转筒(9)旋转，当内转筒(9)旋转时，外转筒(10)将同步旋转，由于两个以上的第一滚珠(12)被保持在输出推杆(5)的内壁和外转筒(10)上的外螺旋滚道(14)之间，且第一滚珠(12)只能沿外转筒(10)上的外螺旋滚道(14)滚动，转动的外转筒(10)将带动两个以上的第一滚珠(12)沿外螺旋滚道(14)向前滚动，从而将输出推杆(5)推出。减速方法的减速比取决于内螺旋滚道⑶的导程和外螺旋滚道(14)的导程之比，一个动点沿螺旋滚道旋转一周，其沿轴向上升的高度称为导程，即:
内螺旋滚道导程
M 外螺旋滚道导程 内转筒(9)和外转筒(10)随需求进行拆卸和组装，因此对具有不同螺旋滚道导程的内转筒(9)和外转筒(10)进行搭配。通过配置内转筒(9)上的外转筒(10)上的内螺旋滚道(8)的导程和外螺旋滚道(14)的导程之比，实现不同的减速比。
【文档编号】F16H25/22GK104033557SQ201410288539
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】赵升吨, 陈超, 范淑琴, 崔敏超, 张宇, 蔡后勇 申请人:西安交通大学