專利名稱：數(shù)控三節(jié)伸縮式滾珠絲杠頂?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明內(nèi)容屬于線性傳動(dòng)裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種數(shù)控三節(jié)伸縮式滾珠絲杠頂。
背景技術(shù)：
目前在滾珠絲桿副構(gòu)件中的滾珠絲杠是一個(gè)不可伸縮體，即杠體絕對長度是一定的，這樣在有限的空間里它就無法使用。千斤頂是一個(gè)兩節(jié)線性傳動(dòng)裝置，但它所能節(jié)省的傳動(dòng)空間有限，只可以節(jié)省一半空間而且它不能準(zhǔn)確的定位。生產(chǎn)實(shí)際中，在一些特殊工況下就很需要一個(gè)可以伸縮節(jié)省較大的空間又能準(zhǔn)確定位且能承受大載荷的線性傳動(dòng)元件。例如數(shù)控內(nèi)旋銑機(jī)床銑較長梯形絲杠時(shí)桿件需要在一定距離上有支撐點(diǎn)，并且當(dāng)旋銑頭走到支撐點(diǎn)時(shí)，支撐點(diǎn)可以自動(dòng)收縮回去讓旋銑頭通過，待旋銑頭過去以后支撐點(diǎn)又要伸上來扶正絲桿,并且加工的絲杠外徑大小不一樣,支撐點(diǎn)的高低不一樣,所以需要一個(gè)可大范圍伸縮，又能精確定位，并可數(shù)控支撐的線性傳動(dòng)裝置。顯然，現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品還難以滿足上述特殊工況的工作需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題加以解決，進(jìn)而提供一種結(jié)構(gòu)合理、性能可靠、剛性好、傳動(dòng)效率和精度高、定位準(zhǔn)確、可節(jié)省較大空間且能承受大載荷的數(shù)控三節(jié)伸縮式滾珠絲杠頂。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，設(shè)計(jì)人采用的技術(shù)解決方案是利用滾珠絲杠副的高精度、高剛性、高傳動(dòng)效率及線性傳動(dòng)特性并按照一定的公稱直徑大小將滾珠絲杠設(shè)計(jì)成數(shù)控三節(jié)伸縮式滾珠絲杠頂，該滾珠絲杠頂由底座、伺服電機(jī)、同步傳動(dòng)帶輪、自外至內(nèi)同軸設(shè)置的一階傳動(dòng)套筒、二階滾珠絲杠套筒、三階滾珠絲杠以及固定連接在一階傳動(dòng)套筒上端的二階滾珠螺母和固定連接在二階滾珠絲杠套筒上端的三階滾珠螺母等組成，伺服電機(jī)通過同步傳動(dòng)帶輪帶動(dòng)一階傳動(dòng)套筒沿筒身軸向轉(zhuǎn)動(dòng)；二階滾珠絲杠套筒與二階滾珠螺母螺紋套裝(構(gòu)成二階滾珠絲杠副)并伸入至一階傳動(dòng)套筒內(nèi)，在二階滾珠絲杠套筒外壁的上端和下端分別設(shè)有二階上止端銷和二階下止端銷；三階滾珠絲杠與三階滾珠螺母螺紋套裝(構(gòu)成三階滾珠絲杠副)并伸入至二階滾珠絲杠套筒內(nèi)，在三階滾珠絲杠外壁的上端和下端分別設(shè)有三階上止端銷和三階下止端銷。實(shí)際工作中，伺服電機(jī)通過同步帶輪傳動(dòng)帶動(dòng)一階傳動(dòng)套筒轉(zhuǎn)動(dòng)，一階傳動(dòng)套筒和二階滾珠螺母是固定連接，所以推動(dòng)二階滾珠絲杠套筒做伸縮運(yùn)動(dòng)；當(dāng)二階滾珠螺母相對二階滾珠絲杠套筒移動(dòng)到二階上止端銷或者下止端銷時(shí)，二階滾珠螺母相對二階滾珠絲杠套筒不再轉(zhuǎn)動(dòng)；三階滾珠螺母和二階滾珠絲杠是固定連接，所以又推動(dòng)三階滾珠絲杠做伸縮運(yùn)動(dòng)；當(dāng)三階滾珠螺母相對三階滾珠絲杠移動(dòng)到三階上止端銷或者下止端銷時(shí)，三階滾珠螺母相對三階滾珠絲杠不再轉(zhuǎn)動(dòng)，最終起到線性伸縮傳動(dòng)的作用。工作中二階滾珠絲杠副和三階滾珠絲杠副的旋向是一致的，即同是右旋或同是左旋，并且導(dǎo)程是一樣大的。本發(fā)明的技術(shù)解決方案還包括在底座上直立有兩根一階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管，兩根一階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管的上部各通過一套深溝球軸承件對稱連接在二階滾珠螺母的兩側(cè)，在兩根一階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管內(nèi)各插裝入一根二階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管，兩根二階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管的上部各通過一套深溝球軸承件對稱連接在三階滾珠螺母的兩側(cè)，在兩根二階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管內(nèi)各插裝入一根三階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱，兩根三階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱的上端通過連桿或連扳與三階滾珠絲杠的頂端固定連接。在裝置中設(shè)置防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱的作用是為了不讓三階滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)一階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管通過深溝球軸承和二階滾珠螺母連接，保持二階滾珠螺母只能做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；二階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管通過深溝球軸承和三階滾珠螺母連接，在二階滾珠螺母轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，二階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管和二階滾珠絲杠套筒做伸縮移動(dòng)；三階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱和三階滾珠絲杠是固定連接，在三階滾珠螺母轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，三階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱和三階滾珠絲杠做伸縮移動(dòng)。防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱與滾珠螺母之間裝有深溝球軸承，這樣增加了防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱的剛性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的具有下述優(yōu)點(diǎn)一、本發(fā)明為一種可將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成線性傳動(dòng)的元件，實(shí)際工作中可以伸縮節(jié)省較大的空間；二、本發(fā)明中的二階和三階傳動(dòng)元件是滾珠絲杠副，根據(jù)實(shí)際要求可以增加滾珠絲杠副的承載列數(shù)和滾珠大小等參數(shù)能夠承受更大的載荷；三、該數(shù)控三節(jié)伸縮式滾珠絲杠頂具有滾珠絲杠副的高精度、高剛性、高傳動(dòng)效率，可以數(shù)控自動(dòng)化作業(yè)；四、由于絲杠副滾道的準(zhǔn)確性、表面硬度在HRC58 62和材料是特殊結(jié)構(gòu)鋼，因而具有較長的使用壽命；五、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單、容易維護(hù)，在多數(shù)工況下，只要做好一般的潤滑和防塵工作就行。


圖1是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的仰視向結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是該數(shù)控三節(jié)伸縮式滾珠絲杠頂伸長到最高時(shí)的示意圖。圖4是該數(shù)控三節(jié)伸縮式滾珠絲杠頂收縮后的示意圖。圖5是該數(shù)控三節(jié)伸縮式滾珠絲杠頂二階段伸長過程的示意圖。圖6是該數(shù)控三節(jié)伸縮式滾珠絲杠頂三階段伸長過程的示意圖。圖7是該數(shù)控三節(jié)伸縮式滾珠絲杠頂二階段收縮過程的示意圖。圖8是該數(shù)控三節(jié)伸縮式滾珠絲杠頂三階段收縮過程的示意圖。附圖中各標(biāo)號(hào)的名稱分別是1-三階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱間連桿或連扳，2-三階滾珠螺母，3-二階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管，4-二階滾珠螺母，5-—階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管，6-深溝球軸承，7-底座，8-同步傳動(dòng)帶輪，9-伺服電機(jī)，10- 二階下止端銷，11-三階下止端銷，12- 一階傳動(dòng)套筒，13-深溝球軸承，14- 二階滾珠絲杠套筒，15- 二階上止端銷，16-深溝球軸承，17-三階滾珠絲杠，18-三階上止端銷。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明內(nèi)容做進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的實(shí)際制作結(jié)構(gòu)并不僅限于下述的實(shí)施例。參見附圖，本發(fā)明所述的數(shù)控三節(jié)伸縮式滾珠絲杠頂由底座7、伺服電機(jī)9、同步傳動(dòng)帶輪8、一階傳動(dòng)套筒12、二階滾珠絲杠套筒14、三階滾珠絲杠17、二階滾珠螺母4、三階滾珠螺母2、深溝球軸承6、13、16、一階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管5、二階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管3和三階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱等組成。伺服電機(jī)9通過同步傳動(dòng)帶輪8與一階傳動(dòng)套筒12轉(zhuǎn)軸連接。在一階傳動(dòng)套筒12上端設(shè)置二階滾珠螺母4，二階滾珠絲杠套筒14與二階滾珠螺母4螺紋套裝(構(gòu)成二階滾珠絲杠副)并伸入至一階傳動(dòng)套筒12內(nèi)，在二階滾珠絲杠套筒14外壁的上端和下端分別設(shè)有二階上止端銷15和二階下止端銷10。在二階滾珠絲杠套筒14上端設(shè)置三階滾珠螺母2，三階滾珠絲杠17與三階滾珠螺母2螺紋套裝(構(gòu)成三階滾珠絲杠副)并伸入至二階滾珠絲杠套筒14內(nèi)，在三階滾珠絲杠17外壁的上端和下端分別設(shè)有三階上止端銷18和三階下止端銷11。在底座7上直立有兩根一階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管5，兩根一階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管5的上部各通過一套深溝球軸承件13對稱連接在二階滾珠螺母4的兩側(cè)，在兩根一階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管5內(nèi)各插裝入一根二階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管3，兩根二階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管3的上部各通過一套深溝球軸承件16對稱連接在三階滾珠螺母2的兩側(cè)，在兩根二階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管3內(nèi)各插裝入一根三階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱，兩根三階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱的上端通過連桿或連扳I與三階滾珠絲杠17的頂端固定連接。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控三節(jié)伸縮式滾珠絲杠頂，其特征在于由底座(7)、伺服電機(jī)(9)、同步傳動(dòng)帶輪(8)、自外至內(nèi)同軸設(shè)置的一階傳動(dòng)套筒(12)、二階滾珠絲杠套筒(14)、三階滾珠絲杠(17)以及固定連接在一階傳動(dòng)套筒(12)上端的二階滾珠螺母(4)和固定連接在二階滾珠絲杠套筒(14)上端的三階滾珠螺母(2)組成，伺服電機(jī)(9)通過同步傳動(dòng)帶輪(8)帶動(dòng)一階傳動(dòng)套筒(12)沿筒身軸向轉(zhuǎn)動(dòng)；二階滾珠絲杠套筒(14)與二階滾珠螺母(4)螺紋套裝并伸入至一階傳動(dòng)套筒(12)內(nèi)，在二階滾珠絲杠套筒(14)外壁的上端和下端分別設(shè)有二階上止端銷(15)和二階下止端銷(10);三階滾珠絲杠(17)與三階滾珠螺母(2)螺紋套裝并伸入至二階滾珠絲杠套筒(14)內(nèi)，在三階滾珠絲杠(17)外壁的上端和下端分別設(shè)有三階上止端銷(18)和三階下止端銷(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控三節(jié)伸縮式滾珠絲杠頂，其特征是在底座(7)上直立有兩根一階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管(5)，兩根一階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管(5)的上部各通過一套深溝球軸承件(13)對稱連接在二階滾珠螺·母(4)的兩側(cè)，在兩根一階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管(5)內(nèi)各插裝入一根二階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管(3)，兩根二階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管(3)的上部各通過一套深溝球軸承件(16)對稱連接在三階滾珠螺母(2)的兩側(cè)，在兩根二階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱管(3)內(nèi)各插裝入一根三階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱，兩根三階防轉(zhuǎn)導(dǎo)向柱的上端通過連桿或連扳(I)與三階滾珠絲杠(17)的頂端固定連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)控三節(jié)伸縮式滾珠絲杠頂，由底座、伺服電機(jī)、同步傳動(dòng)帶輪、一階傳動(dòng)套筒、二階滾珠絲杠套筒、三階滾珠絲杠及分別固定連接在一階傳動(dòng)套筒和二階滾珠絲杠套筒上端的二階和三階滾珠螺母等組成，伺服電機(jī)通過同步傳動(dòng)帶輪帶動(dòng)一階傳動(dòng)套筒轉(zhuǎn)動(dòng)，二階滾珠絲杠套筒與二階滾珠螺母螺紋套裝并伸入至一階傳動(dòng)套筒內(nèi)，在二階滾珠絲杠套筒外壁的上、下端分別設(shè)有二階止端銷；三階滾珠絲杠與三階滾珠螺母螺紋套裝并伸入至二階滾珠絲杠套筒內(nèi)，在三階滾珠絲杠外壁的上、下端分別設(shè)有三階止端銷。產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)合理、性能可靠、剛性好、傳動(dòng)效率和精度高、定位準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，可以伸縮節(jié)省較大的空間并能承受大載荷。
文檔編號(hào)B66F3/44GK103072919SQ20111032832
公開日2013年5月1日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者樊延都, 陳利宏 申請人:西安華歐精密機(jī)械有限責(zé)任公司