[实用新型]丝杠传动机构

说明书

本实用新型公开了一种丝杠传动机构，包括丝杠、螺母、滚子和保持架，丝杠的外螺纹与螺母的内螺纹之间形成螺旋空间，滚子设置于保持架上，且保持架和滚子位于螺旋空间内。本实用新型的丝杠传动机构，通过在丝杠与螺母之间加入保持架和滚子的组合，丝杠传动机构运行时多个滚子做滚动运动，可以提高传动效率，而且结构易于实现，保持架使滚子能够规则的滚动，保证丝杠传动机构运行过程中可以连续工作，避免出现卡死失效的情况。

技术领域

本实用新型属于传动装置技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种丝杠传动机构。

背景技术

能源的缺乏成为日益严重的社会问题，高效率的传动成为该问题的解决方案之一，同时高效率的传动也一直是工业、汽车等行业追求的目标。在现有技术中有很大比例的机械传动，往往需要用减速机构和丝杠机构将电机或燃油机的旋转运动转化为连接件的直线运动。现有技术中的减速机构一般选用齿轮机构，因其传动效率高、承载能力强，且成本低而得到广泛的应用；而丝杠机构在目前的技术中，并没有传动效率高、承载能力强、且成本低、可广泛应用的方案。现有的丝杠传动机构存在的主流形式为普通丝杠、滚珠丝杠或者行星滚柱丝杠。

现有的普通丝杠传动机构是由丝杠与螺母组成，当丝杠作为主动体时，螺母会随着丝杠的转动角度按照对应的导程转化为直线运动。这种传统的传动装置完全靠摩擦实现，传动效率偏低，在追求高传动效率的设备中逐步将其淘汰。

滚珠丝杠传动机构主要由丝杠、螺母和滚珠组成，滚珠丝杠传动机构的基本原理是在丝杠与螺母形成的螺旋空间之中装上滚珠，丝杠与螺母通过多个滚动的滚珠相互接触，具有摩擦力小，传动效率高的特点，但是存在的问题是滚珠与螺纹槽之间的接触方式为点接触，不能够承载较大的载荷。公开号为DE7640810U的专利文献中公开的技术方案对滚珠丝杠结构作出了改进，将丝杠和螺母间的螺纹通道设计为包角更大的类似圆形通道，增加滚珠与螺纹槽之间的接触面积，但是没有彻底的解决问题，承载能力依然不足。

现有的行星滚柱丝杠传动机构是在原有滚珠丝杠传动机构的结构上作出改进，使用带有螺纹的滚柱代替滚珠，螺纹滚柱如同行星齿轮围绕在丝杠外侧，通过齿轮、支架等形式限定螺纹滚柱的位置，该行星滚柱丝杠传动机构将丝杠传动的点接触形式转化为线接触形式，承载能力高于滚珠丝杠传动机构，但是行星滚柱丝杠传动机构对零部件的尺寸和几何公差要求很高；并且行星滚柱丝杠传动机构从原理上相互配合的零部件之间非常容易产生干涉，从而加工要求和整体装配要求都很高，生产制造非常精密，导致行星滚柱丝杠传动机构的成本很高，主要用于航天和军工上，在工业上难以广泛应用。

现有技术中除了上述三种丝杠传动机构外，公开号为CN108561523A的专利文献提出了一种循环式的圆锥滚子丝杠副，采用圆锥滚子作为丝杠与螺母之间受力承载的物体，也能将点接触转化为线接触，但是为了满足圆锥滚子的循环式滚动，其装置结构复杂，利用现有技术很难完成切实可行的生产制造。并且多个圆锥滚子直接排列在螺纹形成的通道内，由于制造偏差，丝杠的偏心等问题，在运动时很难保证圆锥滚子轴向两端的速度一致，滚子容易在轨道中发生倾斜，当倾斜角度过大时，会造成循环链卡死，进而导致传动失效。

综上所述，现有的丝杠传动机构存在如下的缺点：

(1)普通的丝杠传动机构的传动效率偏低，与追求高效率的时代发展方向不符；

(2)滚珠丝杠传动机构的承载能力不足；若通过增大受力接触面积提高承载能力，则会导致体积偏大；

(3)行星滚柱丝杠传动机构对零部件的尺寸和几何公差要求很高，各零部件之间容易相互干涉，生产制造非常精密，导致价格高昂，主要用于航天和军工，在工业上难以广泛应用；

(4)循环式圆锥滚子丝杠传动机构的结构较为复杂，利用现有技术很难完成切实可行的生产制造；圆锥滚子运动时因轴向两端的速度不一致，导致圆锥滚子倾斜角度过大甚至循环链卡死的状况没有解决。

实用新型内容