[发明专利]一种高效外滚动形式的大导程光杠无牙螺母

说明书

本发明提供一种高效外滚动形式的大导程光杠无牙螺母，属于无牙螺母技术领域。该发明包括光杠、轴承、螺母夹块、固定板和紧固装置，轴承通过轴承轴、轴承固定圈、固定板及螺丝固定在螺母夹块上，紧固装置用来调节螺母夹块上的夹缝大小从而控制轴承对光杠夹持的松紧度，使轴承和光杠保持最佳接触状态。本发明打破了现有的光杠穿过螺母轴承中心的模式，采用独创二组，每组有三个轴承包绕在光杠外径的“外滚动形式”传动模式，具有大导程，大负载，精度高，快速移动，质量轻和体积小，振动小，机械损耗小，低噪声和成本低的特点。

技术领域

本发明涉及无牙螺母技术领域，特别是指一种高效外滚动形式的大导程光杠无牙螺母。

背景技术

“无牙螺母”是一种将“光杠”的旋转运动转换成直线运动的机械装置，这种直线移动的模块技术适用各种自动化机械、检测设备和试验设备。目前（德国）的“无牙螺母”使用的是一种“内滚动结构形式”：倾斜的轴承用内圈的边缘夹紧穿过其中心的“光杠”，由于轴承内圈的直径比光杠的直径大很多，在“光杠”轴转动时，利用“光杠”与倾斜轴承内圈的摩擦力推动“无牙螺母”沿着光杠轴向作直线移动，为设备提供直线驱动。

“光杠无牙螺母”直线移动的速度由光杠转速和“螺母导程”两种因素所决定的。“螺母导程”是指光杠轴旋转一周，“螺母”直线移动的距离。“螺母导程”的大小与光杠轴直径大小有关。同样的光杠直径越大，“螺母导程”越大，设备效率越高。目前“无牙螺母”技术所能达到的最大“导程”为光杠直径的1/2。也就是说10mm直径的光杠旋转一周，螺母最大移动是5mm。如果要想提高螺母直线移动速度，只有提高光杠的旋转速度。光杠的高速旋转，使电机功耗增加，加大了机械的震动与噪音，加大了机械的转动惯量和摩擦热效应。另外，螺母的偏斜轴承内径轮必须大于光杠的直径，随着光杠直径增大，螺母偏斜轴承也要增大，随之会出现“螺母”质量增加，精度下降和摩擦噪音的增大。长期高速大惯量转动容易产生机械故障。

由于在三坐标、轮廓仪、影像仪等坐标测量仪，以及3D打印机等有直线运动的智能控制设备领域，需要一个低转速，低震动，低噪声的快速移动无牙螺母。只有增大无牙螺母的“导程”，才能满足客户提高设备运行速度的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高效外滚动形式的大导程光杠无牙螺母。

该装置主要由两组偏斜轴承装置组成，具备包括光杠、轴承、螺母夹块、固定板和紧固装置，轴承通过轴承轴、轴承固定圈、固定板及螺丝A固定在螺母夹块上，轴承、轴承轴和轴承固定圈组成偏斜轴承装置，螺母夹块、2个固定板及紧固装置组成螺母夹块紧固装置。

偏斜轴承装置中轴承与光杠的角度范围为0~90°，通过调节偏斜角度来调节导程。

偏斜轴承装置中包括六个轴承，三个为一组的轴承与光杠成等边三角距离排列在一个平面，光杠旋转时通过两组偏斜轴承装置中的6个偏斜轴承把旋转动能转换成螺母夹块的直线运动。

螺母夹块的外形是六方体，内有6个安置轴承的凹槽，每个凹槽的轴承轴心线与光杠的轴心线夹角范围为9-26°。（轴承轴的轴线和光杠轴线，二个成平行线时为0°，夹角指的是这二条线的相交角度。）

螺母夹块的六方体之间有一个夹缝，夹缝的一段为开口，夹缝通过紧固装置拉紧、变窄。

紧固装置转动可以使螺丝扣的螺母和螺丝B拉紧。