一种新式传动机构

1、种新式传动机构引言如今，螺旋传动在我国工业方面已经得到了广泛应用， 并且 在机械传动方面发挥着巨大作用。 目前，螺旋传动主要有滑动螺 旋传动、滚动螺旋传动、静压螺旋传动，它是一种能够在直线运 动和旋转运动之间相互转化的传动方式。 其中，滚动螺旋传动具 有摩擦阻力小，传动效率较高，运转平稳，寿命长等优点，本论 文讲的圆锥滚子轴承螺旋传动也是一种滚动螺旋传动。1 圆锥滚子轴承螺旋传动结构设计与传动原理 圆锥滚子轴承螺旋传动结构（见图 1），主要由丝杠，螺母 圆筒，圆锥滚子轴承，调整垫圈，均载圈以及卡簧零件组成。首先介绍： 滚子轴承内圈轴向设置凸出圆台头， 让凸出圆台 头锥度与丝杠凹槽滑道锥度相吻合

2、。 具体来说， 首先将丝杠与圆 台头接触处设计成一条直线，而让这条直线作为螺旋面的母线， 该直线与旋转轴心线的夹角为 6080°，旋转时，同时会向轴 方向移动，所形成的斜螺面，作为丝杆凹槽滑道面，采用丝杠凹 槽滑道面牙顶较小，牙底较宽，压力角为1030°，具体要求，（见图 1 右图）主要是在圆锥滚子轴承螺旋传动受力时， 圆锥滚 子轴承反作用力合力刀F1方向与丝杠作用圆台头合力"F 方向 夹角符合一定的受力关系。计算表达式：a=arctg （ktg B）其中：a -压力角，B -轴承接触角，K-系数，根据圆锥滚子 轴承滚子同时受力数量多少来选取， 一般取1.251.

3、7 , K越大， 滚子同时受力数量越多。其次介绍：在螺母圆筒四壁设计了一定数量的轴承安装孔， 轴承孔的轴心线就是螺面的母线， 该母线与旋转轴心线垂直， 旋 转过程同时向轴方向移动， 属于正螺面。 从结构设计的深入角度 来看，该轴承孔的轴心可分布在一个正螺面上， 也可以分布在两 个正螺面， 这样最终可实现在同一正螺面分布的轴承数量和空间 位置可以按需要设计， 并且也能够按照两个方向的丝杠轴向载荷 力的大小进行合理而灵活的结构设计， 以满足实际生产对螺旋传 动受力的要求。再次介绍：圆锥滚子轴承螺旋传动中的薄壁调整垫片在结构 设计上是：一端为中间有凹槽的圆盘，另一端有圆柱形凸起，凸 起外径相对均载圈

4、外径是无穷小量， 并配置了厚度略有不同的多 种规格。 均载圈在装配完成后， 其薄型内壁紧贴着调整垫片的圆 柱形凸起。最后介绍：传动原理，总的来说，圆锥滚子轴承螺旋转动的 传动原理可概括为“纯滚动”传动， 也就是实现螺旋传动的丝杠 和螺母部件之间纯滚动摩擦。 具体地， 它主要是依靠一定数量带 圆台头的圆锥滚子轴承组成螺旋传动的螺母凸起部分， 实现螺旋 传动副之间的纯滚动摩擦， 进而让圆锥滚子轴承螺旋传动得以实 现。其一方面，当圆锥滚子轴承丝杠在固定位置旋转时，丝杠凹 槽面会推动圆台头使得螺母部件实现前进或后退； 其二方面， 当 螺母部件在固定位置旋转时， 圆锥滚子轴承的圆台头推动丝杆凹 槽面，使

5、丝杆前进或后退。2 螺旋传动功能的实现 圆锥滚子轴承螺旋传动作为一种新式的传动机构， 它自然具 有其本身在传动功能实现方面的优势： 承载能力大， 摩擦系数小， 运动精度高，且工作稳定、结构简单、价格低廉。因此，它也被 称之为重载圆锥轴承螺旋传动。目前，螺旋传动主要有三种表现形式， 即滑动、静压和滚动。 首先滑动螺旋传动虽然结构设计比较简单， 但由于存在摩擦系数 高、传动效率低，易出现低速爬行和颤动，多数被用于低速和运 动精度低的场合； 静压滑动螺旋传动虽然副动态性能较好， 但结 构设计非常复杂， 加工精度要求很高， 相应设计制造成本也较为 昂贵。滚动螺旋传动虽然具有摩擦系数低、无爬行等优点，但

6、是 压力角较大，所以承载能力小，制造成本高，只能适用于小载荷 机械传动。 针对螺旋传动以上三种表现形式， 圆锥滚子轴承螺旋 传动就是在此基础上， 克服各自的传动缺点， 汲取其优点而创新 出一种新的传动机构。创新功能具体表现在以下方面。2.1 传动性能好 圆锥滚子轴承螺旋传动是在其丝杠外围加套了螺母圆筒， 而 后在螺母圆筒周围设置了一些沿螺母圆筒的各自正螺旋曲面分 布的轴承安装孔， 并确保两个正螺旋面轴心方向相差距离控制在0.20.6 mm左右，其目的是让部分轴承圆台头紧贴着在丝杆的 凹槽滑道上面滚动， 另外部分的轴承圆台头紧贴着在丝杠的凹槽 滑道的下面滚动， 而且每个圆台头和凹槽滑道只有线接触

7、， 轴承 圆台头端面和丝杠凹槽滑道底面之间有间隙。 这样不仅消除了圆 锥滚子轴承螺旋传动中由于弯矩引起变形后接触到圆台头， 同时 确保了圆台头的纯滚动效应， 在一定程度上保证了良好的传动性 能的实现。2.2 摩擦系数小，减少磨损 螺旋传动功能的实现主要是依靠丝杠正向或反向旋转的， 当 丝杠正向转动时， 丝杆凹槽滑道推动螺母圆筒向前移动； 反之则 向后移动， 因为圆锥滚子轴承的圆锥头在丝杆的凹槽滑道里表现 的一直都是滚动运动状态，所以它们两者表现的摩擦系数很小， 在实现螺旋传动功能的同时，减少了零部件的磨损。2.3 承载能力大圆锥滚子轴承螺旋传动是线接触传动， 通过圆台头传递的力 分解为横向向内的缩进力和垂直推动力， 同时圆锥滚子的反作用 力同样分解为横向力和垂直