本實用新型涉及一種新型滾動摩擦組合多級絲杠，屬機械傳動技術領域?？蓮V泛應用于電動直豎裝置、電動舉伸、數(shù)控機床、控制執(zhí)行系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、塑料機械、軍工、高承載直線運動系統(tǒng)、測量設備、低速旋轉運動等方面，用于將旋轉運動轉化為直線運動遠行程的場合。

背景技術：
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目前，常見的多級絲杠副間傳遞扭矩的結構形式為：一級絲杠與二級絲杠間采用對一組對邊雙鍵或二組對邊雙鍵傳遞扭矩，平鍵在鍵槽中作滑動摩擦，此種傳遞扭矩的方式在實際應用中會出現(xiàn)平鍵失效，平鍵在滑動過程中卡死等現(xiàn)象，傳遞效率低，傳遞不可靠。由于此類多級絲杠副結構多應于起豎裝置中，平鍵在絲杠孔內(nèi)長鍵槽中滑動，傳遞扭矩過程出現(xiàn)運轉不平穩(wěn)、失效、卡死現(xiàn)象，不易維護，也大大降低了絲杠傳遞扭矩的效率，因而有必要進行改進。

技術實現(xiàn)要素：
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本實用新型改進了現(xiàn)有平鍵在長鍵槽中傳遞扭矩的多級絲杠結構，提出了一種新型的滾動摩擦組合多級絲杠， 該新型的滾動摩擦組合多級絲杠能有效應用于多級絲杠之間的扭矩傳遞，且運動可靠、平穩(wěn)，高效率、反應靈敏，無阻滯、滑移現(xiàn)象。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種新型滾動摩擦組合多級絲杠，包括n（n取1，2，3，4，….正整數(shù)）級絲杠螺母副，相鄰兩級絲杠螺母副的絲杠之間通過至少一個多邊形滾動摩擦副聯(lián)接，多邊形滾動摩擦副固裝在前級絲杠上，并配置于后級絲杠的多邊形內(nèi)孔中，實現(xiàn)多級絲杠聯(lián)動。

本實用新型的進一步設計在于：

當多級絲杠螺母副為二級絲杠螺母副時，結構包括：一級絲杠與一級螺母、二級絲杠與二級螺母、以及安裝在一級絲杠上并與二級絲杠配合的至少一個多邊形滾動摩擦副，二級杠設有與該多邊形滾動摩擦副相適配的內(nèi)孔，一級、二級絲杠通過該多邊形滾動摩擦副實現(xiàn)聯(lián)動。

當多級絲杠螺母副為三級絲杠螺母副時，其中一級絲杠和二級絲杠之間經(jīng)至少第一多邊形滾動摩擦副配合；二級絲杠與三級絲杠之間經(jīng)至少一個第二多邊形滾動摩擦副配合。

多邊形滾動摩擦副采用多邊形保持架與安裝在該多邊形保持架上的滾柱或滾珠結構形式，其中滾柱的中心線必須垂直于各級絲杠的中心線布置在保持架上，滾珠可以在保持架內(nèi)任意方向旋轉，沒有布置方向的限制。

多邊形保持架的每個面上都可布置滾柱或滾珠；或僅在間隔面上布置滾柱或滾珠。保持架與滾柱（滾珠）的材料以及加工性能要求與軸承要求相同。

多邊形滾動摩擦副內(nèi)相鄰滾柱之間，或滾珠之間留有間隙，以便實現(xiàn)無阻滯旋轉。絲杠采用梯形絲杠、滾珠絲杠或行星滾柱絲杠。

一組或多組多邊形滾動摩擦副固裝在前級絲杠后端；固裝方式采用內(nèi)外多邊形配合配合，并由鎖緊螺母軸向定位；或采用漲套固接方式；或采用緊配安騎縫銷；或間隙配合安騎縫銷；或采用內(nèi)外花鍵或平鍵的固定形式。

本實用新型優(yōu)先在相鄰兩級絲杠螺母副的絲杠之間采用一個多邊形滾動摩擦副聯(lián)接。

在一級絲杠作旋轉運動時可靠的將旋轉運動傳遞到二級絲杠上，同時在二級絲杠內(nèi)作軸向運動，軸向運動時多邊形滾動摩擦副內(nèi)滾子作旋轉運動形成滾動摩擦。

本實用新型相比現(xiàn)有技術具有如下的優(yōu)點：

1、本實用新型中的多邊形摩擦副既傳遞扭矩，又在多邊形內(nèi)孔內(nèi)滾動，有效解決了原結構中平鍵在長鍵槽中滑動易引起的卡死、阻滯、可靠性低、效率低的現(xiàn)象，大大減少設備的維護工作，提高了絲杠傳動副的可靠性和傳遞效率。

2、本實用新型滾動摩擦組合多級絲杠中，多邊形滾動摩擦副是一個整體部件，裝配簡單、方便。

3、本實用新型中二級絲杠多邊形內(nèi)孔可由模具拉拔成型，加工方便。

4、滾動摩擦副傳遞扭矩，以滾動摩擦代替滑動摩擦，滾動摩擦阻力只有滑動摩擦阻力的1/40到1/60，提高傳動效率，減小摩擦阻力，靈敏度高，啟動運轉時無顫動，傳遞扭矩安全、可靠。

5、本實用新型的結構緊湊，裝配方便可靠，能可靠的將前一級絲杠的扭矩精確、可靠的傳遞到下一級絲杠上，使得兩級絲杠能作相應的同步旋轉運動，旋轉穩(wěn)定、可靠，反應靈敏，無阻滯滑移現(xiàn)象，可獲得很好的絲杠的同步效果。

附圖說明：

圖1是本實用新型實施例一的二級絲杠的結構示意圖；

圖1中：1-一級絲杠；2-一級螺母；3-二級絲杠；4-二級螺母；5-多邊形滾動摩擦副；6-鎖緊螺母；

圖2A是多邊形滾動摩擦副結構示意圖；

圖2A中：51-滾柱；52-多邊形保持架；

圖2B是多邊形滾珠摩擦副結構示意圖;

圖2B中：1-滾球、2-內(nèi)保持架、3-多邊形保持架

圖3是本實用新型實施例二的三級絲杠結構示意圖；

圖3中：1-一級絲杠；2-一級螺母；3-二絲杠；4-二級螺母；5-三級絲杠；6-三級螺母；7-第一多邊形滾動摩擦副；8-第一鎖緊螺母；9-第二多邊形滾動摩擦副；10-第二鎖緊螺母。

具體實施方式：

下面結合附圖對本實用新型的作進一步的描述。

實施例一：

如圖1所示，該新型滾動摩擦組合多級絲杠為二級絲杠結構，二級絲杠套裝在一級絲杠外，采用層疊套裝的結構形式，每個絲杠配套一個螺母。包括一級絲杠（1）、一級螺母（2）、二級絲杠（3）、二級螺母（4）、多邊形滾動摩擦副（5）、鎖緊螺母（6）。多邊形滾動摩擦副（5）采用正六邊形結構。其中一級、二絲杠可是各種規(guī)格型式的絲杠，如梯形絲杠、滾珠絲杠、行星滾柱絲杠等。

多邊形滾動摩擦副（5）安裝于一級絲杠（1）后端并由鎖緊螺母（6）軸向固定，一級絲杠（1）后端采用正六邊形結構，二級絲杠（3）內(nèi)孔也為正六邊形，多邊形滾動摩擦副（5）將一級絲杠和二級絲杠聯(lián)接起來，實現(xiàn)聯(lián)動。

如圖2A的多邊形滾動摩擦副的三維結構圖所示，該多邊形滾動摩擦副由多邊形保持架52與安裝在該多邊形保持架上的滾柱51組成，其中滾柱51的中心線垂直于一級、二絲杠的中心線上，布置在多邊形保持架的六個平面上，每個平面設有四條棱，滾柱安裝在兩條棱之間，每個平面上的棱柱相互平行并垂直于絲杠，每個平面上還可以設置加強筋。每個平面上相鄰滾柱之間留有間隙，以便實現(xiàn)無阻滯旋轉。滾柱的內(nèi)、外圈表面尺寸均高于保持架的尺寸，以保證各條棱與絲杠內(nèi)孔不接觸，便于滾柱在滾動過程中形成滾動摩擦。多邊形滾動摩擦副的內(nèi)滾柱的數(shù)量，以及保持架的尺寸可根據(jù)實施絲杠螺母副的具體尺寸規(guī)格、以及承受的扭矩和推拉力來設定。

本實例的工作過程如下：

一級絲杠（1）作旋轉運動時，多邊滾動摩擦副（5）隨一級絲杠（1）作旋轉運動，由多邊形摩擦副（5）與二級絲杠（3）的多邊形內(nèi)孔配合，帶動二級絲杠（3）旋轉。由于在實際應用場合中二級絲杠（3）與一級螺母（2）是軸向定位連接的，一級絲杠（1）作旋轉運動時，一級螺母（2）會將旋轉運動轉化為直線運動，帶動二級絲杠（3）也隨著一級螺母（2）作相應的直線運動，一級螺母（2）與二級絲杠（3）僅是軸向定位，因而一級螺母不旋轉，此時，滾動多邊形滾動摩擦副中的滾柱會在一級絲杠（1）與二級絲杠（3）內(nèi)孔內(nèi)作滾動運動。由此多邊形滾動摩擦副既起到傳遞扭矩的作用，又在二絲杠（3）多邊形內(nèi)孔內(nèi)作滾動摩擦。二級絲杠（3）旋轉時，二級螺母（4）將二級絲杠（3）的旋轉運動有效的轉化為直線運動。

實施例二：

如圖3中所示，該新型滾動摩擦組合多級絲杠為三級絲杠結構，三級絲杠層疊套裝，每個絲杠配套一個螺母，包括一級絲杠（1）、一級螺母（2）、二級絲杠（3）、二級螺母（4）、三級絲杠（5）、三級螺母（6）、第一多邊形滾動摩擦副（7）、第一鎖緊螺母（8）、第二多邊形滾動摩擦副（9）、第二鎖緊螺母（10）組成的。兩個多邊形滾動摩擦副固裝在前級絲杠后端，固裝方式采用內(nèi)外多邊形配合配合，并由鎖緊螺母軸向定位。

一級螺母（2）安裝于一級絲杠（1）上，第一多邊形滾動摩擦副（7）內(nèi)圈安裝在一級絲杠（1）一端，用第一鎖緊螺母（8）作軸向固定，外圈與二級絲杠（3）多邊形內(nèi)孔相聯(lián)接。二級絲杠（3）一端靠近于一級螺母（2），另一端安裝第二多邊形滾動摩擦副（9），用第二鎖緊螺母（10）作軸向固定，第二多邊形滾動摩擦副（9）外圈與三級絲杠（5）相聯(lián)接，二級螺母（4）安裝于二級絲杠（3）上，三級螺母（6）安裝于三級絲杠（5）上。

本實例中，第一、第二多邊形滾動摩擦副的結構同實施例一。

本實例的工作過程如下：

一級絲杠（1）作旋轉運動時，通過第一多邊形滾動摩擦副（7）將旋轉運動傳遞到二級絲杠（3）上，二級絲杠（3）同步作旋轉運動時，通過多邊形滾動摩擦副（9）將旋轉運動傳遞到三級絲杠（5）上，三根絲杠同時作同步旋轉。因在實際應用場合中二級絲杠（3）須與一級螺母（2）由另外附加件軸向聯(lián)接成一個整體，三級絲杠（5）須與二級螺母（4）由另外附加件軸向聯(lián)接成一個整體。所以在一級絲杠（2）、二級絲杠（3）作旋轉運動的同時，也在二級絲杠（3）、三級絲杠（5）內(nèi)作軸向移動，此時第一、第二多邊形滾動摩擦副作相應的滾動摩擦。

實施例三：

在實施例一的基礎上，將多邊形滾動摩擦副結構中的滾柱結構替換為滾珠的結構形式，并在一級絲杠和二級絲杠之間配置有兩個多邊形滾動摩擦副。兩個多邊形滾動摩擦副分別套裝在一級絲杠上并固定，兩個多邊形滾動摩擦副同時與二級絲杠的內(nèi)孔配合。多邊形滾動摩擦副及二級絲杠內(nèi)孔均采用五邊形結構。兩個多邊形滾動摩擦副采用內(nèi)外花鍵的形式固定在一級絲杠上。

圖2B中：多邊形滾珠摩擦副由多邊形保護架（3）、內(nèi)保持架（2）、滾珠（1）組成的。滾珠（1）由內(nèi)保持架（2）間隔、均勻布置，內(nèi)保持架（2）安裝在多邊形保持架（3）上，多邊形保持架（3）與內(nèi)保持架（2）的內(nèi)、外圈尺寸均低于滾珠內(nèi)、外圈結合面的尺寸，以免干涉滾珠（1）的滾動。因滾珠（1）在內(nèi)保持架（2）內(nèi)不作任何自由度的限制，可任意方向旋轉，所以滾珠（1）和內(nèi)保持架（2）的行、列布置可按照實際的設計、加工、裝配方便來生產(chǎn)制造。

實施例四：

本實例中，新型滾動摩擦組合多級絲杠設計為五級絲杠結構，由五級絲杠和五級螺母，及四個多邊形滾動摩擦副組成。相鄰兩級絲杠之間通過一個多邊形滾動摩擦副、或兩個多邊形滾動摩擦副、或多個多邊形滾動摩擦副聯(lián)接。多邊形滾動摩擦副固裝在前級絲杠上，并配置于后級絲杠的多邊形（如三角形、四邊形、五邊形等）內(nèi)孔中，可以實現(xiàn)五級絲杠聯(lián)動。其余結構同實施例一。

由此可擴展為n級絲杠形式，可以實現(xiàn)n級絲杠聯(lián)動。（n取1，2，3，4，….正整數(shù)）。

本實用新型結構簡單、緊湊、安裝方便，運動平穩(wěn)，可廣泛應用于將旋轉運動轉化為直線運動遠行程的場合，傳動精確、可靠、效率高。