本發(fā)明涉及螺旋傳動的絲杠副制造領(lǐng)域，特別是涉及基于涵道共軛嚙合原理。

背景技術(shù)：

1、眾所周知，在機(jī)械的絲杠副制造領(lǐng)域有滾動摩擦比滑動摩擦效率高40%~60%的一貫認(rèn)知，但是，卻沒有用滾動軸承替代螺母直接與絲杠嚙合實(shí)現(xiàn)傳動功能的先例。分析市場上主要的三種螺母情況大致如下：普通滑動螺母有磨損大，效率低，是需要改進(jìn)；滾珠螺母有回球器，旋轉(zhuǎn)有速度限制，是需要改進(jìn)；滾柱螺母工藝復(fù)雜，材料要求高，性價比低，是需要改進(jìn)。

2、現(xiàn)實(shí)舉例：現(xiàn)在同學(xué)們的桌面3d打印機(jī)以及激光雕刻機(jī)器中，線性位移還在用絲杠和銅螺母配合的絲杠副。絲杠和銅螺母配合為滑動副，功耗大誤差大?，F(xiàn)在這么發(fā)達(dá)還這樣選型是為什么？且看如選型不選滑動副而改為滾動副，不選價格高的滾柱絲杠就選相對有點(diǎn)性價比的滾珠絲杠副吧，在選用1mm或2mm同樣導(dǎo)程規(guī)格的情況下，梯形滑動副絲杠和滾珠滾動副絲杠的采購價格也是有多倍相差的。采購是市場行為，就是看重性價比的原因，也是同學(xué)們還是在用絲杠和銅螺母配合的滑動絲杠副的主要原因。猜測同學(xué)們對絲杠副的要求應(yīng)該如下：1.性價比高；2.能保證精度；3.滾動摩擦（最好了）。有性價比的滾動摩擦精度到位這些要求是不會變。為發(fā)展，為同學(xué)們的創(chuàng)新工作，迎未來，開始新穎創(chuàng)造嗎？可以有。講創(chuàng)新決定未來，設(shè)計決定性價比；要出現(xiàn)絲杠與軸承直接嚙合傳動方案，用于一定載荷內(nèi)傳動，亦可滿足同學(xué)們的桌面自動化的要求，同時將標(biāo)準(zhǔn)化品質(zhì)控制的優(yōu)點(diǎn)釋放，又具備性價比，肯定普惠天下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了實(shí)現(xiàn)同學(xué)們的要求，本發(fā)明提供一種全新的基于涵道共軛嚙合原理的軸承絲杠副，基于涵道共軛也可以直白理解為嵌套紐扣式嚙合的制造原理，實(shí)現(xiàn)了軸承與絲杠嵌套紐扣嚙合的絲杠副，大白話也可以簡稱為“軸承絲杠副”。

2、“軸承絲杠副”?為了達(dá)到有性價比的滾動摩擦絲杠副發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案及原理有如下內(nèi)容：?涵道共軛嚙合原理是新組織的詞句，有必要先共享相關(guān)概念，比如說涵道的概念，中文一般涵道即指通道，在其中像流動的那樣可以往返或者說可以往復(fù)的有控制導(dǎo)向的通道，本發(fā)明中代指軸承的內(nèi)圈孔即涵道，一般軸承的內(nèi)圈是固定軸用的，不作通道使用，所以要代指，說軸承的內(nèi)孔像通道一樣，中間有絲杠像流動那樣的可以往返，就是這么個簡單的意思；比如說共軛的概念，中文用大白話來說，就是“成對出現(xiàn)且有一定關(guān)聯(lián)、對稱”的意思，單說機(jī)械領(lǐng)域共軛的概念，簡而言之，就是一個空間中兩個物體之間的互相對應(yīng)關(guān)系。如果看一眼附圖1，能迅速理解，涵道共軛嚙合是指涵道和涵道中像流動的那樣可以往返的物體有“成對出現(xiàn)且有一定關(guān)聯(lián)、對稱”的互相對應(yīng)嚙合關(guān)系。概念表述好了，實(shí)踐應(yīng)用上就是簡單，一句話“軸承是為絲杠的螺母”。

3、基于涵道共軛嚙合原理的軸承絲杠副，其特征是：軸承絲杠副有絲杠與軸承及其殼架組成；設(shè)計制造原理如下：軸承內(nèi)圈大于絲杠外徑，軸承內(nèi)圈套入絲杠后軸承扭轉(zhuǎn)，使軸承內(nèi)圈兩側(cè)角分別嵌入絲杠牙口并扣住，其內(nèi)有軸承的殼架是固定軸承并使其與絲杠保持嵌套紐扣嚙合狀態(tài)的實(shí)體包圍盒結(jié)構(gòu)。傳動過程如下：當(dāng)其內(nèi)有軸承的殼架固定時，軸承內(nèi)圈隨絲杠同步自轉(zhuǎn)，同時通過螺旋傳動原理，絲杠旋轉(zhuǎn)動力通過軸承傳給承載的殼架，將絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為的殼架直線往復(fù)運(yùn)動，這樣，絲杠旋轉(zhuǎn)，殼架承載運(yùn)動，來完成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)直線運(yùn)動工作?；诤拦曹棁Ш显淼妮S承絲杠副的機(jī)械制造方面原理及方法有如下方面內(nèi)容：

4、?見附圖1-4?基于涵道共軛嚙合原理的軸承絲杠副的機(jī)械制造方面原理及方法的方案示意圖。見圖中：軸承絲杠副有絲杠與軸承及其殼架組成。

5、本發(fā)明包含重要的發(fā)明制造原理點(diǎn)1：涵道共軛嚙合原理的先決條件是軸承內(nèi)圈大于絲杠外徑。一般要求，軸承內(nèi)圈的大小，基本滿足兩個要素，要素一：滿足軸承和絲杠的相交角度在45°左右且同時為涵道共軛嚙合狀態(tài)，當(dāng)然45°相交角度是個大約數(shù)據(jù)也可以有比方說預(yù)留+3°或者+5°的容錯調(diào)隙空間位置，在運(yùn)營磨損后，再夾緊調(diào)整相交角度趨于更小用于消除絲杠與軸承的間隙；要素二：絲杠導(dǎo)程要在相交角度在45°左右的斜長的整數(shù)倍滿足軸承內(nèi)孔固定的直徑，保證嵌套紐扣嚙合的合理實(shí)現(xiàn)，即軸承內(nèi)孔固定尺寸了要配套就去調(diào)整絲杠導(dǎo)程大小了，這是一種情況；或者說軸承的內(nèi)孔直徑要滿足導(dǎo)程已經(jīng)固定的絲杠在相交角度在45°左右的嚙合狀態(tài)下兩接觸點(diǎn)的斜長的整數(shù)倍；即絲杠導(dǎo)程先是固定尺寸了需要配套只能去相應(yīng)調(diào)整軸承內(nèi)孔大小來滿足嚙合條件，這是另一種情況。

6、本發(fā)明包含重要的發(fā)明制造原理點(diǎn)2：殼架有兩種精度規(guī)格，分別采用兩種結(jié)構(gòu)方式，一種是一體式殼架，另一種是分體的可調(diào)間隙的裝配式殼架。殼架是固定軸承并使其與絲杠保持嵌套紐扣嚙合狀態(tài)的實(shí)體包圍盒結(jié)構(gòu)。一體式殼架好理解，就是一個整體狀態(tài)的實(shí)體包圍盒結(jié)構(gòu)體?？烧{(diào)間隙裝配式殼架，就是分體式，軸承殼和連接支架是兩個部分，兩個部分用可調(diào)整的螺釘連接裝配，具備軸承和絲杠的相交角度可調(diào)，實(shí)現(xiàn)消除調(diào)整軸承和絲杠間隙的作用。兩種殼架，各有優(yōu)點(diǎn)，一體式堅(jiān)固牢靠，安裝簡單，使用方便，就是軸承和絲杠磨損后，必須及時更換，才能保證精度；分體式正好相反，可調(diào)間隙保證精度外，性價比可能略小。軸承和殼架裝配后就是絲杠的螺母，螺母和絲杠裝配后就是軸承絲杠副。

7、本發(fā)明包含重要的發(fā)明制造原理點(diǎn)3：不論哪種絲杠，梯形絲杠、滾珠絲杠、滾柱絲杠，不論是單線還是多線的，軸承與絲杠作嵌套紐扣嚙合方式是大同小異。本專業(yè)領(lǐng)域的人員，在參考說明書示意圖后，是一目了然的。

8、本發(fā)明包含重要的發(fā)明制造原理點(diǎn)4：軸承絲杠副螺母，可以是單一軸承，也可以是二個或者以上的數(shù)量，軸向疊加組合軸承，設(shè)計提高螺母承載能力?；趩尉€絲杠和多線絲杠的導(dǎo)程升角不同，為滿足咬合特征重合度的基本要求，一般情況下單線絲杠的咬合點(diǎn)都布置在涵道的軸居中線的對稱位置，而多線絲杠的咬合點(diǎn)布置在涵道的偏軸居中線兩側(cè)的對稱位置，這樣的區(qū)別在于，多軸承組合螺母的情況中，單線絲杠的螺母軸承排列為類同軸狀態(tài)的一條線，而多線絲杠的螺母軸承縱向排列看上去像平行線的狀態(tài)，這是滿足嚙合的前置先決條件的基本方法要求，也是合理的嚙合點(diǎn)布置方法。

9、本發(fā)明包含重要的發(fā)明制造原理點(diǎn)5：可調(diào)間隙裝配式殼架有間隙防松設(shè)計，只能設(shè)計為分體式，軸承殼和轉(zhuǎn)接支架是兩個分體零件，兩個部分固定用連接螺釘方便靈活調(diào)整，具備軸承和絲杠的相交角度可調(diào)小，實(shí)現(xiàn)消除調(diào)整軸承和絲杠間隙的作用。為了預(yù)防調(diào)整的間隙松動，在支架的大平面開沉頭螺絲孔，安裝緊定螺絲，從支架的大平面底頂緊軸承殼而起到固定防松的功能。

10、本發(fā)明包含重要的發(fā)明制造原理優(yōu)點(diǎn)1：軸承就是螺母，螺母就是軸承，軸承絲杠螺母方便可靠，無需額外的重大設(shè)計突破。保證精度需求的情況下，應(yīng)用在一定載荷范圍內(nèi)的自動化機(jī)器或者儀器儀表中，維修更換方便，配件渠道標(biāo)準(zhǔn)可靠，有減小成本運(yùn)營的優(yōu)勢。

11、本發(fā)明包含重要的發(fā)明制造原理優(yōu)點(diǎn)2：軸承絲杠副中，軸承內(nèi)圈涵道與絲杠牙共軛嚙合點(diǎn)分布在絲杠軸向的兩個不同的受力區(qū)段，改善受力結(jié)構(gòu)，分散傳遞受力區(qū)域?qū)ο⒔z杠牙同截面受力會扭曲產(chǎn)生根部剪切風(fēng)險來延緩材料疲勞極其重要，因此必定產(chǎn)生延長絲杠副生命周期的效果。

12、本發(fā)明包含重要的發(fā)明制造原理優(yōu)點(diǎn)3：軸承絲杠副中，軸承內(nèi)圈與外圈營造出滾圓回球器的相似效果，周而復(fù)始，跟導(dǎo)管回球器相比永不產(chǎn)生球體進(jìn)出時的卡球現(xiàn)象，軸承絲杠副可以在工況差點(diǎn)的環(huán)境中使用，跟滾珠絲杠不同，在極端絲杠缺油的狀況中，運(yùn)行情況也好很多，其實(shí)，軸承兩圈內(nèi)部滾珠仍有保存部分潤滑油脂，來滿足回球滾動潤滑而產(chǎn)生相應(yīng)有益效果。

13、按上述軸承絲杠副機(jī)械制造方面原理及方法實(shí)行，就能達(dá)到本發(fā)明---基于涵道共軛嚙合原理的軸承絲杠副初衷，實(shí)現(xiàn)上述一切渴望實(shí)現(xiàn)的優(yōu)越目的。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

15、1)挖掘中華傳統(tǒng)紐扣中包含的涵道共軛的大智慧；改革創(chuàng)新帶來全新軸承絲杠副，讓現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)更合理配套發(fā)揮，更高效。

16、2)實(shí)施運(yùn)用基于涵道共軛嚙合原理的軸承絲杠副，設(shè)計為標(biāo)準(zhǔn)件，結(jié)構(gòu)簡單，大智至簡，掌握技術(shù)原理更快捷，滾動摩擦效率高，生產(chǎn)使用中精度高，壽命長，推廣無障礙，應(yīng)用更廣泛。

17、?3)目前，滿足需求且精度保證的情況下，應(yīng)用在儀器儀表與有一定載荷的自動化機(jī)器中，有減小成本運(yùn)營的優(yōu)勢，對我國乃至世界經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展預(yù)期將會產(chǎn)生顯著影響。