專利名稱：三維高速返向器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三維曲線式內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副返向器，滾珠返向曲線光滑、無(wú) 尖點(diǎn)，滾珠返向運(yùn)動(dòng)流暢、可靠、噪音低、發(fā)熱小，是一種適用于高速應(yīng)用場(chǎng)合的三維 曲線式返向器。
背景技術(shù)：
滾珠絲杠副是絲杠和螺母間以滾珠為滾動(dòng)體，絲杠旋轉(zhuǎn)通過(guò)滾珠驅(qū)動(dòng)螺母作直 線運(yùn)動(dòng)，或螺母直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)滾珠驅(qū)動(dòng)絲杠作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)部件。滾珠沿著絲杠和螺 母形成的螺紋滾道運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滾珠運(yùn)動(dòng)到一定位置時(shí)，通過(guò)返向器，滾珠即可回到起始位 置，實(shí)現(xiàn)無(wú)限循環(huán)。對(duì)于內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副來(lái)說(shuō)，滾珠在螺紋滾道中運(yùn)動(dòng)接近一周的時(shí) 候，滾珠進(jìn)入返向器通道，并在返向器通道內(nèi)，翻過(guò)絲杠牙頂，返回到起始位置。返向 器在滾珠返向的過(guò)程中起著非常關(guān)鍵的作用，滾珠在返向通道中的運(yùn)動(dòng)、受力狀態(tài)都是 由返向器回珠曲線決定的。若曲線有尖點(diǎn)、曲率半徑過(guò)小或設(shè)計(jì)誤差過(guò)大，將會(huì)嚴(yán)重影 響滾珠運(yùn)動(dòng)的流暢性和高速性能，這也是影響內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副性能的重要因素。因 此現(xiàn)在需要一種可以提高內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副運(yùn)轉(zhuǎn)流暢性和轉(zhuǎn)速，同時(shí)大幅降低產(chǎn)品的噪 音、發(fā)熱、發(fā)卡等現(xiàn)象的新型內(nèi)循環(huán)返向器。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，提出一種結(jié)構(gòu)巧妙，設(shè)計(jì)合 理，返向回珠曲線無(wú)尖點(diǎn)，可保證滾珠在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)作流暢，噪音低、發(fā)熱小的三維 曲線式高速回珠返向器。
本發(fā)明的具體解決方案是一種三維高速返向器，返向器1設(shè)置在螺母2內(nèi)， 與螺母2相配有絲杠3，螺母2與絲杠3之間設(shè)置有滾珠4，其特征在于所述的返向器 1內(nèi)設(shè)置有滾珠入口 5和出口 6，在滾珠入口 5和出口 6之間設(shè)置有返向通道7，返向通 道7的返向回珠曲線8為三維空間曲線，所對(duì)應(yīng)的向量值函數(shù)是可導(dǎo)的，且其導(dǎo)數(shù)是連續(xù) 的，同時(shí)返向回珠曲線8的圓弧段在返向器(1)尺寸允許的范圍內(nèi)，其曲率半徑取最大 值，返向回珠曲線8在滾珠入口 5和出口 6處，與滾珠絲杠副螺旋線9重合。
本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)該返向器設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)合理，由于其返向回珠曲線處處光滑、無(wú)尖點(diǎn)，可以保證 滾珠的運(yùn)動(dòng)過(guò)程平穩(wěn)、流暢，能夠避免發(fā)卡、噪音高、發(fā)熱大等現(xiàn)象；并且返向回珠曲 線的曲率半徑在返向器尺寸允許范圍內(nèi)取最大值，因此絲杠轉(zhuǎn)速相同的情況下，運(yùn)動(dòng)中 的滾珠對(duì)返向器的沖擊最??；同時(shí)滾珠入口和出口處，返向回珠曲線與滾珠絲杠副螺旋 線相切，因此滾珠在進(jìn)入和滾出返向器時(shí)過(guò)渡平穩(wěn)，能實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的使用狀態(tài)圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例滾珠運(yùn)動(dòng)過(guò)程的示意圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例確定返向回珠曲線的示意圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例返向回珠曲線在平面的投影示意圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例返向回珠曲線在；raz平面的投影示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。如圖1、圖2、圖3所示一種三 維曲線式高速回珠返向器，它主要應(yīng)用在相配的螺母2與絲杠3上，螺母2與絲杠3之間 設(shè)置有滾珠4，返向器1就安裝在螺母2內(nèi)部；返向器1上設(shè)置有滾珠入口 5和滾珠出口 6，在滾珠入口 5和滾珠出口 6之間設(shè)置有返向通道7，返向通道7的中心線為返向回珠曲 線8，這條返向回珠曲線8所對(duì)應(yīng)的向量值函數(shù)是可導(dǎo)的，并且其導(dǎo)數(shù)是連續(xù)的，也就是 說(shuō)這條曲線是一條不間斷的光滑曲線；同時(shí)返向回珠曲線8的各圓弧段在返向器1尺寸允 許的范圍內(nèi)，其曲率半徑取最大值，這樣可以保證滾珠4在返向通道7內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)返向 器的沖擊最??；返向回珠曲線8在滾珠入口5和出口6處，與滾珠絲杠副螺旋線9的一部 分重合，這種結(jié)構(gòu)能夠保證滾珠4在進(jìn)入和滾出返向通道的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和流 暢性。
在實(shí)際使用時(shí)，根據(jù)滾珠絲杠副承載需求，將多個(gè)本結(jié)構(gòu)的返向器1安裝在螺 母2的孔內(nèi)，每個(gè)返向器跨一個(gè)導(dǎo)程的距離。
滿足上述條件的返向回珠曲線8的求解方式如下首先確定滾珠絲杠副螺旋線9，在空間直角坐標(biāo)系中，如圖2所示，以滾珠螺紋螺旋 線中心軸線為y軸，建立螺旋線的參數(shù)方程，如下
權(quán)利要求
1. 一種三維高速返向器，返向器(1)設(shè)置在螺母(2)內(nèi)，與螺母(2)相配有絲 杠(3)，螺母(2)與絲杠(3)之間設(shè)置有滾珠(4)，其特征在于所述的返向器 (1)內(nèi)設(shè)置有滾珠入口(5)和出口(6)，在滾珠入口(5)和出口(6)之間設(shè)置有 返向通道(7)，返向通道(7)的返向回珠曲線(8)為三維空間曲線，所對(duì)應(yīng)的向量 值函數(shù)是可導(dǎo)的，且其導(dǎo)數(shù)是連續(xù)的，同時(shí)返向回珠曲線(8)的圓弧段在返向器(1) 尺寸允許的范圍內(nèi)，其曲率半徑取最大值，返向回珠曲線(8)在滾珠入口(5)和出口 (6)處，與滾珠絲杠副螺旋線(9)重合。
全文摘要
三維高速返向器，返向器(1)設(shè)置在螺母(2)內(nèi)，與螺母(2)相配有絲杠(3)，螺母(2)與絲杠(3)之間設(shè)置有滾珠(4)，返向器(1)內(nèi)設(shè)置有滾珠入口(5)和出口(6)，在滾珠入口(5)和出口(6)之間設(shè)置有返向通道(7)，返向通道(7)的返向回珠曲線(8)為三維空間曲線，所對(duì)應(yīng)的向量值函數(shù)是可導(dǎo)的，且其導(dǎo)數(shù)是連續(xù)的，同時(shí)返向回珠曲線(8)的圓弧段在返向器(1)尺寸允許的范圍內(nèi)，其曲率半徑取最大值，返向回珠曲線(8)在滾珠入口(5)和出口(6)處，與滾珠絲杠副螺旋線(9)重合。本返向器結(jié)構(gòu)巧妙，設(shè)計(jì)合理，返向回珠曲線無(wú)尖點(diǎn)，可保證滾珠在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)作流暢，噪音低、發(fā)熱量小等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16H25/22GK102022499SQ201010529360
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
發(fā)明者劉丹, 劉建佐, 張廣明, 王向東, 鄭興民, 高艷玲 申請(qǐng)人:大連高金數(shù)控集團(tuán)有限公司