[发明专利]滚珠丝杠副及密封结构

说明书

本发明公开了一种滚珠丝杠副及密封结构，其中密封结构用于滚珠丝杠副的密封，在滚珠丝杠副的螺母端部或螺母总成端部具有连接头；提供与连接头固定连接的密封总成，该密封总成的内表面具有密封螺纹，该密封螺纹与滚珠丝杠副的丝杠旋合形成接触式密封滑动副；其中，螺母总成是指两个螺母配对使用所形成的总成。依据本发明可以提高滚珠丝杠副的密封能力。

技术领域

本发明涉及一种滚珠丝杠副，本发明还涉及一种滚珠丝杠副上螺母的密封结构。

背景技术

公知的滚珠丝杠副（GB/T17587.3-1998）由螺杆（又称丝杠）、螺母（又称丝母）、滚动体、预压片、反向器和防尘器组成，其中的滚动体即滚珠，此即滚珠丝杠名称的由来。滚珠丝杠副的基本原理是在丝杠和螺母上加工有弧形螺旋槽，两者配合形成螺旋滚道，在滚道内装满滚珠，使丝杠与螺母间的摩擦构造为滚动摩擦。

丝杠作为主动构件时，螺母会随丝杠的转动角度按照对应规格的螺距转化成直线运动，被动构件可以通过螺母座和螺母连接，从而实现被动构件的直线运动。位于滚道内的滚珠用于螺母与丝杠间的载荷传递。相比于传统的梯形丝杠（即丝杠丝母滑动副），滚珠丝杠副基于滚动摩擦而具有摩擦力小、传动效率高的特点，因此滚动丝杠副在机床等领域中得到广泛应用。然而，现有滚珠丝杠副的接触角α一般不大于45°，因此限制了滚珠丝杠副的轴向刚度和传动效率的提高。

为了提高滚珠丝杠副的承载能力和传动效率，中国专利文献CN108757871A公开了一种滚珠丝杠副，其以滚珠作为介于丝杠轴（即丝杠）与丝杠螺母（即螺母）之间的滚动体。在中国专利文献CN108757871A中，在丝杠轴的外圆柱面和丝杠螺母的内圆柱面上均有螺纹，丝杠轴的螺纹和丝杠螺母的螺纹在轴向上以交叉方式配置，即丝杠轴的螺旋齿位于丝杠螺母的螺旋齿槽间，丝杠螺母的螺旋齿位于丝杠轴的螺旋齿槽间，多个滚珠位于丝杠轴螺旋齿和螺母螺旋齿两侧的螺旋通道内，其中任意一个滚道可作为滚珠的负荷行进滚道，另一个滚道同时作为滚珠的无负荷返回滚道，因为滚珠与螺旋滚道的接触角一般可以大于45°，所以相对于传统的滚珠丝杠副，能够提高滚珠丝杠副的轴向刚度和传动效率。

尽管中国专利文献CN108757871A提出了一种新型的丝母丝杠副，从而增加丝母丝杠副的轴向刚度和传动效率，但其并没有涉及滚珠丝杠副的密封问题，若密封问题无法解决，其使用的可靠性则无法保证。

关于圆锥滚子丝杠副的密封问题，发明人有进一步的研究，并于2019年3月3日提出了申请号为“2019101608604”、发明名称为“圆锥滚子丝杠副及密封结构”的发明专利申请，同期进一步研究了将该发明专利申请中的密封结构用在滚珠丝杠副上的可能性。

关于滚珠丝杠副的密封，典型地，如中国专利文献CN108138924A，其指出了丝杠装置的一般装配结构，以及在螺母安装有防止异物进入螺母内部的密封环，密封环在螺母的轴向相对较短，大致呈片状，密封能力受自身轴向结构限制较大。

而如中国专利文献CN107532698A则公开了一种基于螺母密封腔内外气压差的方式以减少细微颗粒物进入螺母内部的滚珠丝杠，具体是在螺母的两端装配有密封部件，并在螺母侧面开有气体进孔，以使螺母内气压高于外界气压，从而避免细微颗粒物进入螺母内部。其中的密封部件为接触密封部件，但并未具体描述接触密封部件的结构，应是一种轴封结构的部件，为保持接触，类似于轴封，接触密封部件的孔部由相对柔性的材质制作。由于螺母在丝母丝杠机构中通常属于往复式部件，装设在螺母上的配气管路等部件需要考虑运动干涉问题，增加产品的设计难度。而对于轴封式结构件，需要考虑其自身的耐磨性，并且其轴向长度相对也较小，主要靠接触实现相对较高的密封能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种密封能力相对较高的滚珠丝杠副，本发明还提供了一种适配于该滚珠丝杠副的密封结构。

依据本发明的实施例，提供一种密封结构，用于滚珠丝杠副的密封，在滚珠丝杠副的螺母端部或螺母总成端部具有连接头；