整体圆型内循环返向器.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103104670 A(43)申请公布日 2013.05.15CN103104670A*CN103104670A*(21)申请号 201310055561.7(22)申请日 2013.02.21201220500035.8 2012.09.27 CNF16H 25/22(2006.01)(71)申请人王勇卫地址 210000 江苏省南京市建邺区长虹路389号爱达花园紫藤园3栋9号401室申请人孟皓(72)发明人王勇卫 孟皓(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所 32237代理人朱庆华(54) 发明名称整体圆型内循环返向器(57) 摘要本发明公开了一种整体圆型内循环返向

2、器；包括圆柱形反向器本体和S型循环通道；S型循环通道由圆柱形反向器本体向内凹陷而一体形成，S型循环通道与圆柱形反向器本体上表面相连接处为螺母两端滚道的连接线，S型循环通道的两端为与螺母滚道接口部相吻合的螺母循环口；S型循环通道为S型迥珠空间轨迹，其数学模型为五次抛物线；圆柱形反向器本体采用增强纤维的工程塑料并通过注塑成型工艺加工制成；所述圆柱形反向器本体上部向外延伸，形成两个辅助定位外弧部，以增加返向器的稳定性。本发明整体圆型内循环返向器，循环轨迹平滑性好、传动性能高、生产效率高、成本低、使用寿命长。(66)本国优先权数据(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图2页(19)中华人

3、民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页 附图2页(10)申请公布号 CN 103104670 ACN 103104670 A1/1页21.一种整体圆型内循环返向器，包括圆柱形反向器本体（1）和S型循环通道（2）；所述S型循环通道（2）由圆柱形反向器本体（1）向内凹陷而一体形成，所述S型循环通道（2）与圆柱形反向器本体（1）上表面相连接处为螺母螺纹滚道连接线（3），S型循环通道（2）的两端为与螺母滚道接口部相吻合的螺母循环口（4）；所述S型循环通道（2）内为S型迥珠空间轨迹（5），所述S型迥珠空间轨迹（5）的数学模型为五次抛物线。2.根据权利要求1所述的整体圆型内循

4、环返向器，其特征在于：所述S型循环通道（2）沿与S型迥珠空间轨迹（5）垂直的方向内的截面为单圆弧截面，形成单圆弧型回珠槽（6）。3.根据权利要求2所述的整体圆型内循环返向器，其特征在于：所述圆柱形反向器本体（1）采用增强纤维的工程塑料并通过注塑成型工艺加工制成。4.根据权利要求3所述的整体圆型内循环返向器，其特征在于：所述圆柱形反向器本体（1）的熔点为252、脆化温度为-30、连续耐热温度为80-120。5.根据权利要求1或2或3或4所述的整体圆型内循环返向器，其特征在于：所述圆柱形反向器本体（1）上部向外延伸，形成用于与滚珠螺母返向器孔进行辅助定位以使圆柱形反向器本体（1）在微浮动中状态良好

5、并且位于S型循环通道（2）两侧的两个辅助定位外弧部（7），所述辅助定位外弧部（7）与滚珠螺母内孔紧贴，以增加返向器运动中的稳定性。6.根据权利要求5所述的整体圆型内循环返向器，其特征在于：所述辅助定位外弧部（7）的下表面为辅助定位面（8），所述辅助定位面（8）中部向下凸起，形成用于在滚珠螺母滚道中定位以保证滚珠螺母滚道和圆柱形反向器本体（1）内循环的钢球进、出口平滑对接的定位凸圆弧（9）。7.根据权利要求6所述的整体圆型内循环返向器，其特征在于：所述辅助定位外弧部（7）的上表面向上凸起，形成截面为半圆弧状的加强筋（10）。8.根据权利要求7所述的整体圆型内循环返向器，其特征在于：所述圆柱形反向

6、器本体（1）的底面为与滚珠螺母返向器孔相适配的圆柱面（11）；圆柱面（11）由圆柱侧面（12）和圆柱底面（13）组成，其中圆柱底面（13）为圆弧面。权 利 要 求 书CN 103104670 A1/3页3整体圆型内循环返向器0001 技术领域0002 本发明涉及一种数控机床、普通机床、通用设备配套的滚珠丝杠副的关键传动件，尤其涉及一种整体圆型内循环返向器。0003 背景技术0004 返向器的外形结构上有腰圆型，其在滚珠螺母上的返向器孔也得加工成腰圆型，这样比起圆型返向器孔的工艺性就差一些，生产效率低、成本高且质量也难以控制。也有二半圆型，通过粘接组成圆型，但是对粘结剂要求高，因粘结多一道工序成

7、本要增加一些，而且由于运动中受冲击大或粘结质量不过关，导致可靠性差。也有钢制的返向器，其滚珠流动的X、Y、Z空间坐标要用三坐标数控机床加工，效率低、成本高，加工质量也受设备、工具、工艺方法和人为因素的影响。也有粉末冶金压制的，因脆性大，过去曾出现过断裂，可靠性差，目前情况不明。另外还有冷挤压的，其生产效率和质量没问题，但是模具和设备投入较大。S型迥珠空间轨迹有：直线圆弧型、正弦曲线型、三次抛物线型。但是总体上这些S型迥珠空间轨迹的流畅性不好，冲击力大，传动平稳性和效率低。0005 发明内容0006 本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种轨迹平滑性好、传动平稳性能高的整体圆型

8、内循环返向器，本整体圆型内循环返向器其生产效率高、成本低、使用寿命长。0007 为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：一种整体圆型内循环返向器，包括圆柱形反向器本体和S型循环通道；所述S型循环通道由圆柱形反向器本体向内凹陷而一体形成，所述S型循环通道与圆柱形反向器本体上表面相连接处为螺母滚道的连接线，S型循环通道的两端为与螺母滚道接口部相吻合的螺母循环口；所述S型循环通道内为S型迥珠空间轨迹，所述迥珠空间轨迹的数学模型为五次抛物线。本发明与螺母轨道平滑衔接，钢珠空间轨迹流畅，使滚珠在滚珠丝杠副传动中的滚动的封闭的S型循环通道平滑流畅，保证滚珠丝杠副周而复始的往复运动，而且具有轨迹流畅、冲

9、击力小、传动灵敏平稳、传动效率高的优点。0008 作为本发明进一步改进的技术方案，所述S型循环通道与S型迥珠空间轨迹垂直的方向内的截面为单圆弧截面，形成单圆弧型回珠槽。工艺简便。0009 作为本发明进一步改进的技术方案，所述圆柱形反向器本体采用增强纤维的工程塑料并通过注塑成型工艺加工制成。采用这种材料，通过一般注塑法即可一次性成型加工，生产效率高，有利于降低生产成本。说 明 书CN 103104670 A2/3页40010 作为本发明进一步改进的技术方案，所述圆柱形反向器本体的熔点为252、脆化温度为-30、连续耐热温度为80-120。0011 作为本发明进一步改进的技术方案，所述圆柱形反向器

10、本体上部向外延伸，形成用于与滚珠螺母返向器孔进行辅助定位以使圆柱形反向器本体在微浮动种状态良好并且位于S型循环通道两侧的两个辅助定位外弧部；所述辅助定位外弧部与滚珠螺母内孔紧贴，以增加返向器运动中的稳定性。0012 作为本发明进一步改进的技术方案，所述辅助定位外弧部的下表面为辅助定位面，所述辅助定位面中部向下凸起，形成用于在滚珠螺母滚道中定位以保证滚珠螺母滚道和圆柱形反向器本体内流球的进、出口平滑对接的定位凸圆弧。定位凸圆弧用于保证滚珠螺母滚道和圆柱形反向器本体内流球的进、出口自动平滑对接，使滚珠在本整体圆型内循环返向器内滚动灵敏、圆滑，平稳，提高了滚珠丝杠副的传动性能。0013 作为本发明进

11、一步改进的技术方案，所述辅助定位外弧部的上表面向上凸起，形成截面为半圆弧状的加强筋。加强筋用于加强本整体圆型内循环返向器的强度，提高可靠性，延长滚珠丝杠副的使用寿命。0014 作为本发明进一步改进的技术方案，所述圆柱形反向器本体上部为与滚珠螺母返向器孔相适配的圆柱面；圆柱面由圆柱侧面和圆柱底面组成，其中圆柱底面为圆弧面11。这种整体圆型的结构，其圆柱面有利于本整体圆型内循环返向器与滚珠螺母返向器孔进行更好、更稳定的浮动配合。0015 本发明与螺母螺纹通道平滑衔接，滚珠空间轨迹流畅，使滚珠在滚珠丝杠副传动中的滚动的封闭的S型循环通道平滑流畅，保证滚珠丝杠副周而复始的往复运动。本发明通过一般注塑法

12、即可一次性成型加工，生产效率高，有利于降低生产成本。总之，本发明轨迹平滑性好、传动性能高、生产效率高、成本低、使用寿命长。0016 附图说明0017 图1为本发明的结构示意图。0018 图2为图1的A-A向结构示意图。0019 图3为图1的N-N向结构示意图。0020 图4为图1的B-B向结构示意图。0021 图5为图4的L-L向结构示意图。0022 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。0023 具体实施方式0024 实施例1参见图1、图2和图3，本整体圆型内循环返向器，包括圆柱形反向器本体1和S型循环通道2；所述S型循环通道2由圆柱形反向器本体1向内凹陷而一体形成，所述S型循环通

13、道2与圆柱形反向器本体1上表面相连接处为螺母两个滚道连接线3，S型循环通道2的两端为与螺母滚道接口部相吻合的螺母循环口4；所述S型循环通道2内为S型迥珠空间轨说 明 书CN 103104670 A3/3页5迹5，所述迥珠空间轨迹5其数学模型为五次抛物线。参见图2，所述S型循环通道2对迥珠空间轨迹5垂直的方向内的截面为单圆弧截面，形成单圆弧型回珠槽6。所述圆柱形反向器本体1采用增强纤维的工程塑料并通过注塑成型工艺加工制成。所述圆柱形反向器本体1的熔点为252、脆化温度为-30、连续耐热温度为80-120。参见图1、图3、图4和图5，所述圆柱形反向器本体1上部向外延伸，构成用于与滚珠螺母返向器孔进

14、行辅助定位以使圆柱形反向器本体1在微浮动中状态良好并且位于S型循环通道2两侧的两个辅助定位外弧部7。所述辅助定位外弧部7的下表面为辅助定位面8，所述辅助定位面8中部向下凸起，形成用于在滚珠螺母螺纹滚道中定位以保证滚珠螺母滚道和圆柱形反向器本体1内流球的进、出口自动平滑对接的定位凸圆弧9。所述辅助定位外弧部7的上表面向上凸起，形成截面为半圆弧状的加强筋10。所述圆柱形反向器本体1的底面为与滚珠螺母返向器孔相适配的圆柱面11；圆柱面11由圆柱侧面12和圆柱底面13组成，其中圆柱底面13为圆弧面，其弧面半径小于滚珠螺母半径。0025 本实施例中，采用的是含增强纤维的工程塑料，这种材料加工性能比较理想

15、，可以用一般注塑成型工艺加工，生产效率高，有利于降低生产成本。在实际应用中，这种材料被大量地应用于要求重量轻、强度高的机械零件，如齿轮、涡轮。用来制作返向器更具有吸收滚珠冲击的噪声、尤其适合高速滚珠丝杠副配套的优点，完全符合滚珠丝杠副配套使用的技术要求。本整体圆型内循环返向器成本低，比机加工钢件的成本降低了3-4倍，比粉末冶金件、冷挤压件降低了1-2倍；提高了滚珠丝杠副的装配效率，特别是提高了滚珠丝杠副的灵敏性和平稳性等传动性能。说 明 书CN 103104670 A1/2页6图1图2说 明 书 附 图CN 103104670 A2/2页7图3图4图5说 明 书 附 图CN 103104670 A