一种自润滑滚珠丝杠副的制作方法

本发明涉及一种滚珠丝杠，尤其是涉及一种自润滑滚珠丝杠副。

背景技术：

滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，其具有高精度、可逆性和高效率等优点，且由于其具有很小的摩擦阻力，被广泛应用于各种工业设备和精密仪器中。滚珠丝杠在高速回转过程中因离心力易造成润滑不足，易使滚珠由滚动转为滑动，从而会影响滚珠丝杠的使用精度，同时润滑不足也容易导致丝杠与螺母间的摩擦加大，摩擦加大易加速滚珠丝杠的磨损。基于此，如何较好地对滚珠丝杠进行润滑是确保滚珠丝杠稳定运行的关键。

目前针对滚珠丝杠的润滑，通常是在螺母的侧壁上打一个或两个与螺母的内腔相连通的进油孔，输油管通过其上设置有的进油嘴连接到进油孔上，润滑油经由输油管从进油孔进入到丝杠螺母副中。上述润滑方式，结构和操作都较为简单，但当螺母发生旋转时，由于进油嘴与输油管和螺母之间为固定连接，这样就会使输油管随着螺母一起旋转而缠绕在螺母上，输油管一旦发生缠绕，就无法对丝杠螺母副进行持续润滑，这就使得该润滑方式只适合在螺母停止旋转时补给润滑油，这极大地限制了设备的自动化程度、工作效率以及使用寿命。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单的自润滑滚珠丝杠副，该滚珠丝杠副可以在螺母旋转时实现对丝杠螺母副进行自动润滑，从而有利于提高设备的自动化程度、工作效率以及其使用寿命。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种自润滑滚珠丝杠副，包括丝杠和旋转螺母，所述的旋转螺母具有左右贯通的与所述的丝杠相配合的内螺纹安装孔，所述的旋转螺母通过所述的内螺纹安装孔螺接安装在所述的丝杠上实现与所述的丝杠之间的连接，所述的旋转螺母的外部套接设置有一外壳体，所述的外壳体与所述的旋转螺母之间为可转动连接，所述的旋转螺母的外侧壁与所述的外壳体的内侧壁之前设置有一密闭的环形充油腔，所述的环形充油腔内填充设置有润滑油，所述的旋转螺母的外侧壁上设置有至少一个与所述的内螺纹安装孔相连通的进油孔，所述的进油孔位于所述的环形充油腔中。

所述的旋转螺母与所述的外壳体之间通过两个前后间隔设置的轴承实现可转动连接，所述的轴承的外圈与所述的外壳体的内侧壁固定连接，所述的轴承的内圈与所述的旋转螺母的外侧壁固定连，两个所述的轴承之间形成所述的环形充油腔，所述的进油孔位于两个所述的轴承之间。通过轴承实现外壳体与旋转螺母之间的转动连接，结构简单，转动连接稳定，且成本低。

所述的旋转螺母包括自前向后依次同轴设置的安装法兰和螺母主体，所述的安装法兰的外径大于所述的螺母主体的外径，所述的轴承设置在所述的螺母主体上，位于前端的所述的轴承的前端面抵设安装在所述的安装法兰的后端面，所述的安装法兰的外侧壁与所述的外壳体的内侧壁之间设置有第一密封件；

所述的螺母主体的后端同轴设置有后限位环，位于后端的所述的轴承的后端面抵设安装在所述的后限位环的前端面，所述的后限位环的外侧壁与所述的外壳体的内侧壁之间设置有第二密封件；

所述的螺母主体的后端向后延伸设置有具有外螺纹的锁紧安装部，所述的锁紧安装部上螺接设置有与所述的外螺纹相配合的锁紧螺母，所述的锁紧螺母的前端面与所述的后限位环的后端面相贴合。通过安装法兰和后限位环给两个轴承的安装起到了定位和限位作用，后限位环通过锁紧螺母锁紧固定，通过第一密封件和第二密封件的配合，实现对环形充油腔的密封，结构简单，安装稳定且密封牢靠。

所述的后限位环的内侧壁与所述的螺母主体的外侧壁之间设置有第三密封件。通过第三密封件进一步确保环形充油腔的密封性。

所述的外壳体的内腔包括自前向后依次同轴设置的第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室和第五腔室，所述的第一腔室的内径大于所述的第二腔室的内径，所述的第二腔室的内径大于所述的第三腔室的内径，所述的第五腔室的内径大于所述的第四腔室的内径，所述的第四腔室的内径大于所述的第三腔室的内径；所述的安装法兰位于所述的第一腔室内，所述的第一密封件设置在所述的安装法兰的外侧壁与所述的第一腔室的内侧壁之间，两个所述的轴承分别安装在所述的第二腔室和所述的第四腔室内，所述的后限位环安装在所述的第五腔室内，所述的第二密封件设置在所述的后限位环的外侧壁与所述的第五腔室的内侧壁之间，所述的螺母主体与所述的第三腔室之间形成所述的环形充油腔。上述内腔结构设计，便于轴承的定位和安装。

所述的进油孔为多个，多个所述的进油孔沿所述的旋转螺母的轴向均匀分布。进油孔为多个，使得润滑更加充分，多个进油孔均布分布，实现旋转螺母与丝杠在各处都能够被充分润滑到，确保润滑效果。

多个所述的进油孔的中心轴线位于同一纵向平面内。当润滑区域与滚珠的滚道不重叠时，可将多个进油孔布置在同一纵向平面内，便于生产制造。

多个所述的进油孔分布在不同的纵向平面内。当润滑区域与滚珠的滚道重叠时，为了避开滚珠的滚道，在设计时需要将进油孔分布设置在不同的纵向平面内。

所述的进油孔为中心轴线与所述的内螺纹安装孔的中心轴线不相交的偏心孔。进油孔设计为偏心孔的主要作用是克服离心力，偏心孔可以利用旋转螺母旋转让润滑油和旋转螺母产生相对运动趋势，促使润滑油经由偏心设置的进油孔自动进入到旋转螺母内部，在外部形成密封油环时就可以实现可控的自动润滑，从而确保进油效果和进油效率。

所述的进油孔的中心轴线与所述的内螺纹安装孔的切线相平行。进油孔的中心轴线与内螺纹安装孔的切线相平行时，进油效果和进油效率最佳。

与现有技术相比，本发明的优点在于：在旋转螺母的外部套设一外壳体，外壳体与旋转螺母之间形成一密闭的用于填充润滑油的环形充油腔，旋转螺母上设置有与旋转螺母的内螺纹安装孔相连通的进油孔，进油孔位于环形充油腔内，旋转螺母与外壳体之间为可转动连接，旋转螺母相对丝杠转动时，外壳体不动，通过旋转螺母的转动将环形充油腔中的润滑油从进油孔中带入到旋转螺母与丝杠之间，实现自润滑，结构简单，有利于提高设备的自动化程度、工作效率以及其使用寿命。

附图说明

图1为本发明的剖视结构示意图；

图2为本发明中旋转螺母的剖视结构示意图；

图3为本发明中外壳体的剖视结构示意图；

图4为本发明中顺时针转动、多个进油孔位于不同的纵向截面内且进油孔的中心轴线为非切线方向的旋转螺母浸润在润滑油中的剖视结构示意图；

图5为本发明中顺时针转动、多个进油孔位于不同的纵向截面内且进油孔的中心轴线为切线方向的旋转螺母浸润在润滑油中的剖视结构示意图；

图6为本发明中顺时针转动、多个进油孔位于同一纵向截面内且进油孔的中心轴线为切线方向的旋转螺母浸润在润滑油中的剖视结构示意图；

图7为本发明中逆时针转动、多个进油孔位于不同的纵向截面内且进油孔的中心轴线为非切线方向的旋转螺母浸润在润滑油中的剖视结构示意图；

图8为本发明中逆时针转动、多个进油孔位于不同的纵向截面内且进油孔的中心轴线为切线方向的旋转螺母浸润在润滑油中的剖视结构示意图；

图9为本发明中逆时针转动、多个进油孔位于同一纵向截面内且进油孔的中心轴线为切线方向的旋转螺母浸润在润滑油中的剖视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：如图所示，一种自润滑滚珠丝杠副，包括丝杠1和旋转螺母2，旋转螺母2具有左右贯通的与丝杠1相配合的内螺纹安装孔21，旋转螺母2通过内螺纹安装孔21螺接安装在丝杠1上实现与丝杠1之间的连接，旋转螺母2的外部套接设置有一外壳体3，外壳体3与旋转螺母2之间为可转动连接，旋转螺母2的外侧壁与外壳体3的内侧壁之前设置有一密闭的环形充油腔23，环形充油腔23内填充设置有润滑油4，旋转螺母2的外侧壁上设置有至少一个与内螺纹安装孔21相连通的进油孔22，进油孔22位于环形充油腔23中。

在此具体实施例中，旋转螺母2与外壳体3之间通过两个前后间隔设置的轴承5实现可转动连接，轴承5的外圈与外壳体3的内侧壁固定连接，轴承5的内圈与旋转螺母2的外侧壁固定连，两个轴承5之间形成环形充油腔23，进油孔22位于两个轴承5之间。通过轴承5实现外壳体3与旋转螺母2之间的转动连接，结构简单，转动连接稳定，且成本低。

在此具体实施例中，旋转螺母2包括自前向后依次同轴设置的安装法兰201和螺母主体202，安装法兰201的外径大于螺母主体202的外径，轴承5设置在螺母主体202上，位于前端的轴承5的前端面抵设安装在安装法兰201的后端面，安装法兰201的外侧壁与外壳体3的内侧壁之间设置有第一密封件6；

螺母主体202的后端同轴设置有后限位环7，位于后端的轴承5的后端面抵设安装在后限位环7的前端面，后限位环7的外侧壁与外壳体3的内侧壁之间设置有第二密封件8；

螺母主体202的后端向后延伸设置有具有外螺纹的锁紧安装部203，锁紧安装部203上螺接设置有与外螺纹相配合的锁紧螺母9，锁紧螺母9的前端面与后限位环7的后端面相贴合。通过安装法兰201和后限位环7给两个轴承5的安装起到了定位和限位作用，后限位环7通过锁紧螺母9锁紧固定，通过第一密封件6和第二密封件8的配合，实现对环形充油腔23的密封，结构简单，安装稳定且密封牢靠。

在此具体实施例中，后限位环7的内侧壁与螺母主体202的外侧壁之间设置有第三密封件71。通过第三密封件71进一步确保环形充油腔23的密封性。

在此具体实施例中，外壳体3的内腔包括自前向后依次同轴设置的第一腔室31、第二腔室32、第三腔室33、第四腔室34和第五腔室35，第一腔室31的内径大于第二腔室32的内径，第二腔室32的内径大于第三腔室33的内径，第五腔室35的内径大于第四腔室34的内径，第四腔室34的内径大于第三腔室33的内径；安装法兰201位于第一腔室31内，第一密封件6设置在安装法兰201的外侧壁与第一腔室31的内侧壁之间，两个轴承5分别安装在第二腔室32和第四腔室34内，后限位环7安装在第五腔室35内，第二密封件8设置在后限位环7的外侧壁与第五腔室35的内侧壁之间，螺母主体202与第三腔室33之间形成环形充油腔23。上述内腔结构设计，便于轴承5的定位和安装。

在此具体实施例中，进油孔22为多个，多个进油孔22沿旋转螺母2的轴向均匀分布。进油孔22为多个，使得润滑更加充分，多个进油孔22均布分布，实现旋转螺母2与丝杠1在各处都能够被充分润滑到，确保润滑效果。

在此具体实施例中，多个进油孔22分布在不同的纵向平面内。当润滑区域与滚珠的滚道重叠时，为了避开滚珠的滚道，在设计时需要将进油孔22分布设置在不同的纵向平面内。

在此具体实施例中，进油孔22为中心轴线与内螺纹安装孔21的中心轴线不相交的偏心孔。进油孔22设计为偏心孔的主要作用是克服离心力，偏心孔可以利用旋转螺母2旋转让润滑油4和旋转螺母2产生相对运动趋势，促使润滑油4经由偏心设置的进油孔22自动进入到旋转螺母2内部，在外部形成密封油环时就可以实现可控的自动润滑，从而确保进油效果和进油效率。

在此具体实施例中，进油孔22的中心轴线与内螺纹安装孔21的切线相平行。进油孔22的中心轴线与内螺纹安装孔21的切线相平行时，进油效果和进油效率最佳。

在使用前，可通过润滑泵将润滑油经外壳体自动泵至环形充油腔23内，使旋转螺母2半浸润在润滑油中，进油孔22的个数和孔径大小可按具体的润滑需求和加工要求自主设定，进油孔22的开孔位置要根据旋转螺母2的转动方向确定，确保润滑油能够随着旋转螺母2的转动自动经由进油孔进入到旋转螺母2内部。

实施例二：其他部分与实施例一相同，其不同之处在于多个进油孔22的中心轴线位于同一纵向平面内。当润滑区域与滚珠的滚道不重叠时，可将多个进油孔22布置在同一纵向平面内，便于生产制造。