用于核堆控制棒驱动机构的圆弧牙型螺纹滚轮丝杠副的制作方法

本实用新型属于核机械技术领域，具体而言，涉及一种用于核堆控制棒驱动机构的圆弧牙型螺纹滚轮丝杠副。

背景技术：

目前常用的滚轮丝杠副是采用梯形牙型传递运动，存在啮合干涉，寿命短。本实用新型核反应堆控制棒驱动机构滚轮丝杠副既能承受径向载荷，又能承受轴向载荷，也可同时承受径向载荷和轴向载荷，与原有的梯形丝杠副相比，消除了干涉，圆弧牙型螺纹滚轮与丝杆组合成可分合、不卡滞、大载荷、高可靠的丝杠副结构，大幅度提高了寿命和可靠性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于核堆控制棒驱动机构的圆弧牙型螺纹滚轮丝杠副，解决了在需要承载大载荷、高转速时采用梯形丝杠副的结构无法满足需要反而成为薄弱易损件、寿命短这一技术问题，本实用新型新型圆弧牙型螺纹滚轮丝杠副结构具有更大的承载动态载荷的能力，寿命更长。

一种用于核堆控制棒驱动机构的圆弧牙型螺纹滚轮丝杠副，包括：多个滚轮组件、转子、丝杆；

所述滚轮组件包括滚轮外圈、两个挡环、两组钢球和支撑轴，

所述滚轮外圈内壁两端均设置有圆弧形滚道，所述滚轮外圈的外壁上设置有螺纹，螺纹牙型为凸圆弧齿形，具有螺旋升角或无螺旋升角；

所述挡环一侧设置有圆弧形滚道，两个挡环的圆弧形滚道分别与滚轮外圈内壁两端的圆弧形滚道配合形成两个环形空间，两组钢球分别位于所述两个环形空间内；

所述支撑轴贯穿所述两个挡环的光孔。

上述结构中，钢球的外圆与滚轮外圈内壁上的两个圆弧形滚道以及两个挡环上的圆弧形滚道接触，两组钢球支撑滚轮结构旋转，支撑轴贯穿两个挡环的光孔支撑整个钢球滚轮结构。

进一步地，所述滚轮外圈的外壁上的螺纹牙型的两圆弧面中径点切线夹角的范围是30度至150度。

进一步地，所述滚轮外圈的外壁上的螺纹牙型的两圆弧面中径点切线夹角为90度。

进一步地，所述转子为空心结构，转子一端在圆周方向均匀设置有至少四个方形凹槽，所述方形凹槽垂直于转子轴线的两个对称内壁上均设置有支撑孔，所述滚轮组件设置在方形凹槽内，所述支撑轴穿过挡环，两端插入支撑孔内。

进一步地，所述丝杆外壁设置有螺纹，是直面三角形螺纹、凹面圆弧三角齿形螺纹或梯形螺纹中的任意一种，其中，所述梯形螺纹是经过在齿顶和齿根干涉部位修形消除干涉的梯形螺纹。

进一步地，所述丝杆位于转子内，所述多个滚轮组件环绕丝杆均匀布置，所述滚轮组件的滚轮外圈外壁上的螺纹与丝杆外壁上的螺纹螺距相同且啮合。

本实用新型的有益效果：

传统结构的梯形丝杠副由于环境的恶劣、高温、螺母开合降低了重复定位精度、加工误差等多种因素导致的梯形丝杠副的实际啮合位置与理论设计的啮合位置有偏离，产生啮合干涉，啮合位置有大的应力集中，导致快速摩损或擦伤，寿命短。本实用新型将常见滚轮外螺纹梯形结构的齿形改变为牙型为凸圆弧面结构的齿形，消除干涉，使用寿命提高8至10倍；相比于原梯形结构齿形，凸圆弧螺纹齿形具有更小的螺距，增多螺纹槽的数量，增多接触点，提高承载能力，提高使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型提供的用于核堆控制棒驱动机构的圆弧牙型螺纹滚轮丝杠副的示意图。

图2为本实用新型提供的滚轮组件A的结构放大示意图

图3为本实用新型圆弧牙型螺纹滚轮外壁凸圆弧形螺纹与配对丝杆啮合的截面放大图。

附图标记：

1-左侧挡环；2-左侧钢球；3-滚轮外圈；4-右侧钢球；5-右侧挡环；6-支撑轴；7-转子；8-丝杆。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：

如图1所示，一种用于核堆控制棒驱动机构的圆弧牙型螺纹滚轮丝杠副，包括：左侧挡环1、左侧钢球2、滚轮外圈3、右侧钢球4、右侧挡环5、支撑轴6、转子7、丝杆8。

滚轮外圈3内壁两端均设置有圆弧形滚道，滚轮外圈3的外壁上设置有螺纹。如图2和3中所示，螺纹牙型为凸圆弧齿形，可以理解的是滚轮外圈3的外壁上的螺纹可以具有螺旋升角或无螺旋升角。螺纹牙型的两圆弧面中径点切线夹角的范围是30度至150度，优选90度。

左侧挡环1和右侧挡环5的一侧均设置有圆弧形滚道，两个挡环的圆弧形滚道分别与滚轮外圈3内壁两端的圆弧形滚道配合形成两个环形空间，两组钢球分别位于上述两个环形空间内。

用于核堆控制棒驱动机构的圆弧牙型螺纹滚轮结构还包括贯穿左侧挡环1和右侧挡环5的光孔的支撑轴6。

钢球的外圆与滚轮外圈内壁上的两个圆弧形滚道以及两个挡环上的圆弧形滚道接触，两组钢球支撑滚轮结构旋转，支撑轴6贯穿两个挡环的光孔支撑整个滚轮组件。

多个滚轮组件整体安装在转子7轴端的方形凹槽内，支撑轴6设置在转子7上的支撑孔内。

丝杆8设置在转子7空心内壁内，多个滚轮组件围绕着丝杆8圆周方向均匀设置，滚轮外圈3外壁上的螺纹与丝杆8外壁上的螺纹啮合，丝杆8直接联接负载。

工作原理：

转子7旋转，带动滚轮组件围绕着丝杆8旋转，滚轮组件中的滚轮外圈3与丝杆7啮合摩擦，带动滚轮外圈3围绕着支撑轴6自转，同时转子7围绕丝杆8每旋转一周，丝杆8作一个导程的上下直线运动，达到将直接联接在丝杆8上的负载送到指定点的目的。

以上例子结合附图本实用新型的实施方式做了说明。尽管只对本实用新型的一些具体实施方式和技术要点做出了描述，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型的宗旨前提下做出各种变化。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本实用新型精神及范围的情况下，本实用新型可能涵盖各种的修改与替换。