专利名称：数控三节伸缩式滚珠丝杠顶的制作方法
技术领域：
本发明内容属于线性传动装置技术领域，涉及一种数控三节伸缩式滚珠丝杠顶。
背景技术：
目前在滚珠丝杆副构件中的滚珠丝杠是一个不可伸缩体，即杠体绝对长度是一定的，这样在有限的空间里它就无法使用。千斤顶是一个两节线性传动装置，但它所能节省的传动空间有限，只可以节省一半空间而且它不能准确的定位。生产实际中，在一些特殊工况下就很需要一个可以伸缩节省较大的空间又能准确定位且能承受大载荷的线性传动元件。例如数控内旋铣机床铣较长梯形丝杠时杆件需要在一定距离上有支撑点，并且当旋铣头走到支撑点时，支撑点可以自动收缩回去让旋铣头通过，待旋铣头过去以后支撑点又要伸上来扶正丝杆,并且加工的丝杠外径大小不一样,支撑点的高低不一样,所以需要一个可大范围伸缩，又能精确定位，并可数控支撑的线性传动装置。显然，现有技术产品还难以满足上述特殊工况的工作需求。
发明内容
本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，进而提供一种结构合理、性能可靠、刚性好、传动效率和精度高、定位准确、可节省较大空间且能承受大载荷的数控三节伸缩式滚珠丝杠顶。为实现上述发明目的，设计人采用的技术解决方案是利用滚珠丝杠副的高精度、高刚性、高传动效率及线性传动特性并按照一定的公称直径大小将滚珠丝杠设计成数控三节伸缩式滚珠丝杠顶，该滚珠丝杠顶由底座、伺服电机、同步传动带轮、自外至内同轴设置的一阶传动套筒、二阶滚珠丝杠套筒、三阶滚珠丝杠以及固定连接在一阶传动套筒上端的二阶滚珠螺母和固定连接在二阶滚珠丝杠套筒上端的三阶滚珠螺母等组成，伺服电机通过同步传动带轮带动一阶传动套筒沿筒身轴向转动；二阶滚珠丝杠套筒与二阶滚珠螺母螺纹套装(构成二阶滚珠丝杠副)并伸入至一阶传动套筒内，在二阶滚珠丝杠套筒外壁的上端和下端分别设有二阶上止端销和二阶下止端销；三阶滚珠丝杠与三阶滚珠螺母螺纹套装(构成三阶滚珠丝杠副)并伸入至二阶滚珠丝杠套筒内，在三阶滚珠丝杠外壁的上端和下端分别设有三阶上止端销和三阶下止端销。实际工作中，伺服电机通过同步带轮传动带动一阶传动套筒转动，一阶传动套筒和二阶滚珠螺母是固定连接，所以推动二阶滚珠丝杠套筒做伸缩运动；当二阶滚珠螺母相对二阶滚珠丝杠套筒移动到二阶上止端销或者下止端销时，二阶滚珠螺母相对二阶滚珠丝杠套筒不再转动；三阶滚珠螺母和二阶滚珠丝杠是固定连接，所以又推动三阶滚珠丝杠做伸缩运动；当三阶滚珠螺母相对三阶滚珠丝杠移动到三阶上止端销或者下止端销时，三阶滚珠螺母相对三阶滚珠丝杠不再转动，最终起到线性伸缩传动的作用。工作中二阶滚珠丝杠副和三阶滚珠丝杠副的旋向是一致的，即同是右旋或同是左旋，并且导程是一样大的。本发明的技术解决方案还包括在底座上直立有两根一阶防转导向柱管，两根一阶防转导向柱管的上部各通过一套深沟球轴承件对称连接在二阶滚珠螺母的两侧，在两根一阶防转导向柱管内各插装入一根二阶防转导向柱管，两根二阶防转导向柱管的上部各通过一套深沟球轴承件对称连接在三阶滚珠螺母的两侧，在两根二阶防转导向柱管内各插装入一根三阶防转导向柱，两根三阶防转导向柱的上端通过连杆或连扳与三阶滚珠丝杠的顶端固定连接。在装置中设置防转导向柱的作用是为了不让三阶滚珠丝杠转动一阶防转导向柱管通过深沟球轴承和二阶滚珠螺母连接，保持二阶滚珠螺母只能做旋转运动；二阶防转导向柱管通过深沟球轴承和三阶滚珠螺母连接，在二阶滚珠螺母转动时，二阶防转导向柱管和二阶滚珠丝杠套筒做伸缩移动；三阶防转导向柱和三阶滚珠丝杠是固定连接，在三阶滚珠螺母转动时，三阶防转导向柱和三阶滚珠丝杠做伸缩移动。防转导向柱与滚珠螺母之间装有深沟球轴承，这样增加了防转导向柱的刚性。与现有技术相比，本发明的具有下述优点一、本发明为一种可将旋转运动转化成线性传动的元件，实际工作中可以伸缩节省较大的空间；二、本发明中的二阶和三阶传动元件是滚珠丝杠副，根据实际要求可以增加滚珠丝杠副的承载列数和滚珠大小等参数能够承受更大的载荷；三、该数控三节伸缩式滚珠丝杠顶具有滚珠丝杠副的高精度、高刚性、高传动效率，可以数控自动化作业；四、由于丝杠副滚道的准确性、表面硬度在HRC58 62和材料是特殊结构钢，因而具有较长的使用寿命；五、本发明的结构简单、容易维护，在多数工况下，只要做好一般的润滑和防尘工作就行。
图1是本发明一个具体实施例的结构示意图。图2是图1的仰视向结构示意图。图3是该数控三节伸缩式滚珠丝杠顶伸长到最高时的示意图。图4是该数控三节伸缩式滚珠丝杠顶收缩后的示意图。图5是该数控三节伸缩式滚珠丝杠顶二阶段伸长过程的示意图。图6是该数控三节伸缩式滚珠丝杠顶三阶段伸长过程的示意图。图7是该数控三节伸缩式滚珠丝杠顶二阶段收缩过程的示意图。图8是该数控三节伸缩式滚珠丝杠顶三阶段收缩过程的示意图。附图中各标号的名称分别是1-三阶防转导向柱间连杆或连扳，2-三阶滚珠螺母，3-二阶防转导向柱管，4-二阶滚珠螺母，5-—阶防转导向柱管，6-深沟球轴承，7-底座，8-同步传动带轮，9-伺服电机，10- 二阶下止端销，11-三阶下止端销，12- 一阶传动套筒，13-深沟球轴承，14- 二阶滚珠丝杠套筒，15- 二阶上止端销，16-深沟球轴承，17-三阶滚珠丝杠，18-三阶上止端销。
具体实施例方式以下将结合附图对本发明内容做进一步说明，但本发明的实际制作结构并不仅限于下述的实施例。参见附图，本发明所述的数控三节伸缩式滚珠丝杠顶由底座7、伺服电机9、同步传动带轮8、一阶传动套筒12、二阶滚珠丝杠套筒14、三阶滚珠丝杠17、二阶滚珠螺母4、三阶滚珠螺母2、深沟球轴承6、13、16、一阶防转导向柱管5、二阶防转导向柱管3和三阶防转导向柱等组成。伺服电机9通过同步传动带轮8与一阶传动套筒12转轴连接。在一阶传动套筒12上端设置二阶滚珠螺母4，二阶滚珠丝杠套筒14与二阶滚珠螺母4螺纹套装(构成二阶滚珠丝杠副)并伸入至一阶传动套筒12内，在二阶滚珠丝杠套筒14外壁的上端和下端分别设有二阶上止端销15和二阶下止端销10。在二阶滚珠丝杠套筒14上端设置三阶滚珠螺母2，三阶滚珠丝杠17与三阶滚珠螺母2螺纹套装(构成三阶滚珠丝杠副)并伸入至二阶滚珠丝杠套筒14内，在三阶滚珠丝杠17外壁的上端和下端分别设有三阶上止端销18和三阶下止端销11。在底座7上直立有两根一阶防转导向柱管5，两根一阶防转导向柱管5的上部各通过一套深沟球轴承件13对称连接在二阶滚珠螺母4的两侧，在两根一阶防转导向柱管5内各插装入一根二阶防转导向柱管3，两根二阶防转导向柱管3的上部各通过一套深沟球轴承件16对称连接在三阶滚珠螺母2的两侧，在两根二阶防转导向柱管3内各插装入一根三阶防转导向柱，两根三阶防转导向柱的上端通过连杆或连扳I与三阶滚珠丝杠17的顶端固定连接。
权利要求
1.一种数控三节伸缩式滚珠丝杠顶，其特征在于由底座(7)、伺服电机(9)、同步传动带轮(8)、自外至内同轴设置的一阶传动套筒(12)、二阶滚珠丝杠套筒(14)、三阶滚珠丝杠(17)以及固定连接在一阶传动套筒(12)上端的二阶滚珠螺母(4)和固定连接在二阶滚珠丝杠套筒(14)上端的三阶滚珠螺母(2)组成，伺服电机(9)通过同步传动带轮(8)带动一阶传动套筒(12)沿筒身轴向转动；二阶滚珠丝杠套筒(14)与二阶滚珠螺母(4)螺纹套装并伸入至一阶传动套筒(12)内，在二阶滚珠丝杠套筒(14)外壁的上端和下端分别设有二阶上止端销(15)和二阶下止端销(10);三阶滚珠丝杠(17)与三阶滚珠螺母(2)螺纹套装并伸入至二阶滚珠丝杠套筒(14)内，在三阶滚珠丝杠(17)外壁的上端和下端分别设有三阶上止端销(18)和三阶下止端销(11)。
2.根据权利要求1所述的数控三节伸缩式滚珠丝杠顶，其特征是在底座(7)上直立有两根一阶防转导向柱管(5)，两根一阶防转导向柱管(5)的上部各通过一套深沟球轴承件(13)对称连接在二阶滚珠螺·母(4)的两侧，在两根一阶防转导向柱管(5)内各插装入一根二阶防转导向柱管(3)，两根二阶防转导向柱管(3)的上部各通过一套深沟球轴承件(16)对称连接在三阶滚珠螺母(2)的两侧，在两根二阶防转导向柱管(3)内各插装入一根三阶防转导向柱，两根三阶防转导向柱的上端通过连杆或连扳(I)与三阶滚珠丝杠(17)的顶端固定连接。
全文摘要
本发明涉及一种数控三节伸缩式滚珠丝杠顶，由底座、伺服电机、同步传动带轮、一阶传动套筒、二阶滚珠丝杠套筒、三阶滚珠丝杠及分别固定连接在一阶传动套筒和二阶滚珠丝杠套筒上端的二阶和三阶滚珠螺母等组成，伺服电机通过同步传动带轮带动一阶传动套筒转动，二阶滚珠丝杠套筒与二阶滚珠螺母螺纹套装并伸入至一阶传动套筒内，在二阶滚珠丝杠套筒外壁的上、下端分别设有二阶止端销；三阶滚珠丝杠与三阶滚珠螺母螺纹套装并伸入至二阶滚珠丝杠套筒内，在三阶滚珠丝杠外壁的上、下端分别设有三阶止端销。产品具有结构合理、性能可靠、刚性好、传动效率和精度高、定位准确等优点，可以伸缩节省较大的空间并能承受大载荷。
文档编号B66F3/44GK103072919SQ20111032832
公开日2013年5月1日 申请日期2011年10月25日 优先权日2011年10月25日
发明者樊延都, 陈利宏 申请人:西安华欧精密机械有限责任公司