一种轻量化低惯性滚珠丝杆副的制作方法

1.本实用新型属于机械传动零部件技术领域，特别是一种轻量化低惯性滚珠丝杆副。


背景技术：

2.滚珠丝杆是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。滚珠丝杆由螺杆、螺帽和滚珠组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动，这是滚珠螺丝的进一步延伸和发展，这项发展的重要意义就是将滚珠轴承从旋转运动变成直线运动。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。
3.滚珠丝杆中丝杆材质一般为合金钢滚道表面淬火；螺母一般为合金钢整体淬火或渗碳淬火。其材质热处理前有易于加工，热处理后具有很好的耐磨性能。但其密度相对较大，其本身就无法实现轻量化。目前行业内将加工成中空丝或将螺母及丝杆镂空、设计，以减小丝杆的旋转惯量，但加工难度大，丝杆直径不能过小，并且受丝杆总长限制，各种应用场景设计空间有限。并且使用场景必须考虑润滑及防锈措施，否则极易被腐蚀失效。如中国专利一种压力容器用滚珠丝杆，专利号为cn201821222769.8，其在螺母内壁上设有陶瓷面板，但并不能丝杆仍然易腐蚀，不利于滚珠丝杆的使用。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了一种具有低惯性冲击且耐腐蚀的轻量化低惯性滚珠丝杆副，以满足工业需求。
5.一种轻量化低惯性滚珠丝杆副包括一个铝合金丝杆，一个设置在所述铝合金丝杆上的螺母，以及多个设置在所述铝合金丝杆与所述螺母之间的滚珠。所述铝合金丝杆包括一个铝合金丝杆主体，以及一个设置在所述铝合金丝杆主体侧壁上的丝杆陶瓷镀膜。所述螺母包括一个螺母主体，一个设置在所述螺母主体内侧壁上的滚道，以及设置所述滚道上的滚道陶瓷镀膜。每个所述滚珠夹设于所述丝杆陶瓷镀膜与所述滚道陶瓷镀膜之间。
6.进一步地，所述滚珠为陶瓷钢球。
7.进一步地，所述螺母还包括两个对称设置在所述螺母主体外侧壁上的安装杆。
8.进一步地，所述丝杆陶瓷镀膜、以及所述滚道陶瓷镀膜的深度控制在28-40um。
9.进一步地，所述滚道的变形量控制在3-5um。
10.与现有技术相比，本实用新型提供的轻量化低惯性滚珠丝杆副通过在所述铝合金丝杆中所述铝合金丝杆主体侧壁上设置丝杆陶瓷镀膜，且所述螺母中所述滚道上的滚道陶瓷镀膜。所述丝杆陶瓷镀膜、所述滚道陶瓷镀膜分别提升了所述铝合金丝杆主体、以及所述滚道表面侧壁的强度、且耐腐蚀。另外所述丝杆陶瓷镀膜与所述滚道陶瓷镀膜提升了所述铝合金丝杆、以及所述螺母之间的自润滑效果。所述铝合金丝杆由铝合金制成，减轻了所述铝合金丝杆的质量，以使丝管的旋转惯性小，且响应速度快。该轻量化低惯性滚珠丝杆副实现了丝杆轻量化，解决了铝制丝杆不耐磨的问题，且耐腐蚀性及自润滑性能大大提高。
附图说明
11.图1为本实用新型提供的轻量化低惯性滚珠丝杆副的结构示意图。
12.图2为图1的轻量化低惯性滚珠丝杆副的剖面结构示意图。
13.图3为图2的轻量化低惯性滚珠丝杆副在a处的局部放大结构示意图。
具体实施方式
14.以下对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本实用新型实施例的说明并不用于限定本实用新型的保护范围。
15.如图1至图3所示，其为本实用新型提供的轻量化低惯性滚珠丝杆副的结构示意图。所述轻量化低惯性滚珠丝杆副包括一个铝合金丝杆10，一个设置在所述铝合金丝杆10上的螺母20，以及多个设置在所述铝合金丝杆10与所述螺母20之间的滚珠30。所述轻量化低惯性滚珠丝杆副还包括其他的一些功能模块，如组装组件等等，其应当为本领域技术人员所习知的技术，在此不再一一详细说明。
16.所述铝合金丝杆10包括一个铝合金丝杆主体11，以及一个设置在所述铝合金丝杆主体11侧壁上的丝杆陶瓷镀膜12。
17.所述铝合金丝杆主体11由铝合金制成，故所述铝合金丝杆主体11质量轻，在快速启停响应应用中占有极大优势，对驱动力要求降低，从而使实现滚珠丝杆副轻量化。
18.所述螺母20包括一个螺母主体21，一个设置在所述螺母主体21内侧壁上的滚道22，设置所述滚道22上的滚道陶瓷镀膜23，以及两个对称设置在所述螺母主体21外侧壁上的安装杆24。
19.所述螺母主体21用于安装所述铝合金丝杆10，其为一种现有技术，在此不再赘述。
20.所述滚道22用于容置所述滚珠30，引导所述滚珠30在所述铝合金丝杆10与所述螺母20之间滑动，所述滚道的变形量控制在3-5um。所述滚道22为一种现有技术，在此不再赘述。
21.所述丝杆陶瓷镀膜12与所述滚道陶瓷镀膜23皆采用pecc工艺加工，pecc是“表面陶瓷化技术”的缩写，pecc技术是一种在液体介质中采用等离子体弧光放电增强的阳极氧化处理工艺技术，在加工的过程中，所述铝合金丝杆主体11、所述滚道22的表面通过pecc工艺进行加工，从而在所述铝合金丝杆主体11、所述滚道22上形成高硬度的陶瓷化膜层，即为所述丝杆陶瓷镀膜12、所述滚道陶瓷镀膜23，以提升了所述铝合金丝杆主体11、以及所述滚道22的强度，提升了所述铝合金丝杆主体11的耐磨效果。在本实施例中，所述丝杆陶瓷镀膜、以及所述滚道陶瓷镀膜的深度控制在28-40um。
22.所述安装杆24用于安装于其他设备上，以使所述螺母20的安装位置稳定，所述安装杆24为一种现有技术，在此不再赘述。
23.每个所述滚珠30夹设于所述丝杆陶瓷镀膜12与所述滚道陶瓷镀膜23之间，且本实施例中，所述滚珠30为陶瓷钢球，从而所述丝杆陶瓷镀膜12、所述滚道陶瓷镀膜23、所述滚珠30的表面皆为陶瓷制成，降低所述铝合金丝杆10、所述螺母20、所述滚珠30之间的摩擦系数。
24.与现有技术相比，本实用新型提供的轻量化低惯性滚珠丝杆副通过在所述铝合金丝杆10中所述铝合金丝杆主体11侧壁上设置丝杆陶瓷镀膜12，且所述螺母20中所述滚道22
上的滚道陶瓷镀膜23。所述丝杆陶瓷镀膜12、所述滚道陶瓷镀膜23分别提升了所述铝合金丝杆主体11、以及所述滚道22表面侧壁的强度、且耐腐蚀。另外所述丝杆陶瓷镀膜12与所述滚道陶瓷镀膜23提升了所述铝合金丝杆10、以及所述螺母20之间的自润滑效果。所述铝合金丝杆10由铝合金制成，减轻了所述铝合金丝杆10的质量，以使丝管的旋转惯性小，且响应速度快。该轻量化低惯性滚珠丝杆副实现了丝杆轻量化，解决了铝制丝杆不耐磨的问题，且耐腐蚀性及自润滑性能大大提高。
25.以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于局限本实用新型的保护范围，任何在本实用新型精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本实用新型的权利要求范围内。


技术特征：
1.一种轻量化低惯性滚珠丝杆副，其特征在于：所述轻量化低惯性滚珠丝杆副包括一个铝合金丝杆，一个设置在所述铝合金丝杆上的螺母，以及多个设置在所述铝合金丝杆与所述螺母之间的滚珠，所述铝合金丝杆包括一个铝合金丝杆主体，以及一个设置在所述铝合金丝杆主体侧壁上的丝杆陶瓷镀膜，所述螺母包括一个螺母主体，一个设置在所述螺母主体内侧壁上的滚道，以及设置所述滚道上的滚道陶瓷镀膜，每个所述滚珠夹设于所述丝杆陶瓷镀膜与所述滚道陶瓷镀膜之间。2.如权利要求1所述的轻量化低惯性滚珠丝杆副，其特征在于：所述滚珠为陶瓷钢球。3.如权利要求1所述的轻量化低惯性滚珠丝杆副，其特征在于：所述螺母还包括两个对称设置在所述螺母主体外侧壁上的安装杆。4.如权利要求1所述的轻量化低惯性滚珠丝杆副，其特征在于：所述丝杆陶瓷镀膜、以及所述滚道陶瓷镀膜的深度控制在28-40um。5.如权利要求1所述的轻量化低惯性滚珠丝杆副，其特征在于：所述滚道的变形量控制在3-5um。

技术总结
一种轻量化低惯性滚珠丝杆副包括一个铝合金丝杆，一个设置在所述铝合金丝杆上的螺母，以及多个设置在所述铝合金丝杆与所述螺母之间的滚珠。所述铝合金丝杆包括一个铝合金丝杆主体，以及一个设置在所述铝合金丝杆主体侧壁上的丝杆陶瓷镀膜。所述螺母包括一个螺母主体，一个设置在所述螺母主体内侧壁上的滚道，以及设置所述滚道上的滚道陶瓷镀膜。每个所述滚珠夹设于所述丝杆陶瓷镀膜与所述滚道陶瓷镀膜之间。该轻量化低惯性滚珠丝杆副实现了丝杆轻量化，解决了铝制丝杆不耐磨的问题，且耐腐蚀性及自润滑性能大大提高。腐蚀性及自润滑性能大大提高。腐蚀性及自润滑性能大大提高。


技术研发人员：任巍伟 樊学峰 孙志华
受保护的技术使用者：浙江长盛滑动轴承股份有限公司
技术研发日：2021.12.24
技术公布日：2022/5/17