本發(fā)明涉及機(jī)械傳動技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種外循環(huán)交叉滾子絲桿副及使用方法。

背景技術(shù)：
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滾珠絲桿是工具機(jī)械和精密機(jī)械上最常使用的傳動元件，其主要功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動，或?qū)⑴ぞ剞D(zhuǎn)換成軸向反復(fù)作用力，同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點(diǎn)。由于具有很小的摩擦阻力，滾珠絲杠被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備和精密儀器。它的重要意義就是將軸承從滑動動作變成滾動動作。

當(dāng)前市場上現(xiàn)有的滾珠絲杠安裝在螺母外徑上的外循環(huán)導(dǎo)向管大多數(shù)都為安排在螺母同一側(cè)的布局結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的滾珠絲杠在一般的傳動領(lǐng)域使用非常普遍；但如果簡單地使用到電動注塑機(jī)領(lǐng)域中，由于受到軸向的重負(fù)荷和頻繁往復(fù)以及安裝空間有限等條件的制約就顯得過于牽強(qiáng)和落伍。當(dāng)然，隨著滾珠絲杠的設(shè)計及其制造發(fā)展，近幾年日本NSK公司在電動注塑機(jī)技術(shù)應(yīng)用中推出了安裝在螺母外周面上的外循環(huán)導(dǎo)向管錯位180°對稱布局的滾珠絲杠，這類滾珠絲杠對承載軸向重負(fù)荷起到良好負(fù)荷均載的效果；但由于該結(jié)構(gòu)系列滾珠絲杠的外循環(huán)導(dǎo)向管是固定的180°錯位布局，從理論上分析還不能完全真正達(dá)到負(fù)荷均衡化的目的；尤其當(dāng)外循環(huán)導(dǎo)向管數(shù)量大于或等于3的奇數(shù)時候，并且在圈數(shù)不變的情況下就無法以簡單的對稱布局方式來實(shí)現(xiàn)載荷均衡的目的；譬如外循環(huán)導(dǎo)向管數(shù)量為5或 7或9個時就無法實(shí)現(xiàn)真正的負(fù)荷均載。

傳統(tǒng)的滾珠絲桿是用鋼球在滾道里面循環(huán)滾動，其軸向的載荷比較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)原理簡單，具有比滾珠絲桿數(shù)倍的動、靜載荷能力，以及更高的精度保持性，可以廣泛應(yīng)用在重載荷機(jī)械設(shè)備、伺服壓力機(jī)械、伺服推桿等領(lǐng)域的技術(shù)方案：

一種外循環(huán)交叉滾子絲桿副及使用方法，主要包括絲桿和絲桿螺母、圓柱滾子，絲桿的外周面上設(shè)有螺旋狀的外溝槽，絲桿螺母的內(nèi)周面上設(shè)有與絲桿外溝槽對稱設(shè)置的內(nèi)溝槽，若干個圓柱滾子套接在絲桿和絲桿螺母之間，并通過外循環(huán)滾子導(dǎo)管形成封閉的滾道，外循環(huán)滾子導(dǎo)管由導(dǎo)管壓板固定在絲桿螺母上，絲桿螺母的兩端分別安裝有密封圈。

作為優(yōu)選，絲桿的外溝槽是90度三角型，絲桿螺母的內(nèi)溝槽是90度三角型，且絲桿的外溝槽與絲桿螺母的內(nèi)溝槽相匹配。

作為優(yōu)選，外循環(huán)滾子導(dǎo)管沿著絲桿螺母外周面螺旋式上升均等分布，外循環(huán)滾子導(dǎo)管的兩端部伸入到絲桿螺母內(nèi)并與封閉的滾道接通。

作為優(yōu)選，圓柱滾子之間相互成90度交叉排列，且每兩相鄰的圓柱滾子之間均設(shè)有滾子保持器。

作為優(yōu)選，絲桿螺母的外圓周面為中間高、兩端低的臺階狀，絲桿螺母外圓周面的大徑軸段和小徑軸段連接處形成臺階面。

作為優(yōu)選，外循環(huán)滾子導(dǎo)管內(nèi)孔的橫截面是正方型。

作為優(yōu)選，其使用方法主要包括以下步驟：

A、絲桿旋轉(zhuǎn)時，在絲杠和絲桿螺母之間的封閉的滾道中的圓柱滾子在絲杠的旋轉(zhuǎn)推動下沿著滾道滾動推著前面滾子保持器向前運(yùn)動；

B、圓柱滾子在與絲桿螺母固定連接的外循環(huán)滾子導(dǎo)管的制約下依次進(jìn)入和通過外循環(huán)滾子導(dǎo)管；

C、絲桿受到軸向載荷，絲桿螺母外周面螺旋式上升的均等排列結(jié)構(gòu)將絲桿所受負(fù)荷均衡化分布；

D、通過交叉排列的圓柱滾子使得絲桿螺母和絲桿之間沿著螺旋滾道形成滾動移動，并承載軸向和徑向力，保持更高的精度。

本發(fā)明的有益效果在于：

(1)本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理簡單，運(yùn)用了交叉滾子結(jié)構(gòu)，區(qū)別于傳統(tǒng)的鋼球滾珠絲桿，在同等絲桿直徑時，具有比滾珠絲桿數(shù)倍的動、靜載荷能力，以及更高的精度保持性，可以廣泛應(yīng)用在重載荷機(jī)械設(shè)備、伺服壓力機(jī)械、伺服推桿等領(lǐng)域。

(2)本發(fā)明在圓柱滾子與封閉的滾道之間留有間隙，間隙便于圓柱滾子移動，減少圓柱滾子與滾道之間的摩擦，提高了絲杠的使用壽命。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)爆炸圖；

圖2為本發(fā)明的主視圖；

圖3為本發(fā)明的后視圖；

圖4為本發(fā)明的A-A向截面圖。

具體實(shí)施方式：

為使本發(fā)明的發(fā)明目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

如圖1-4所示，一種外循環(huán)交叉滾子絲桿副及使用方法，主要包括絲桿1和絲桿螺母2、圓柱滾子3，所述絲桿1的外周面上設(shè)有螺旋狀的外溝槽，所述絲桿螺母2的內(nèi)周面上設(shè)有與絲桿1外溝槽對稱設(shè)置的內(nèi)溝槽，若干個圓柱滾子3套接在所述絲桿1和所述絲桿螺母2之間，并通過外循環(huán)滾子導(dǎo)管4形成封閉的滾道，在圓柱滾子3與封閉的滾道之間留有間隙，間隙便于圓柱滾子移動，減少圓柱滾子與滾道之間的摩擦，提高了絲杠的使用壽命，所述外循環(huán)滾子導(dǎo)管4由導(dǎo)管壓板5固定在所述絲桿螺母2上，外循環(huán)滾子導(dǎo)管4內(nèi)孔的橫截面是正方型，所述絲桿螺母2的兩端分別安裝有密封圈6。

絲桿1的外溝槽是90度三角型，所述絲桿螺母2的內(nèi)溝槽是90度三角型，且絲桿1的外溝槽與絲桿螺母2的內(nèi)溝槽相匹配，圓柱滾子3之間相互成90度交叉排列，且每兩相鄰的圓柱滾子3之間均設(shè)有滾子保持器，外循環(huán)滾子導(dǎo)管4沿著絲桿螺母2外周面螺旋式上升均等分布，所述外循環(huán)滾子導(dǎo)管4的兩端部伸入到絲桿螺母2內(nèi)并與封閉的滾道接通。

其使用方法主要包括以下步驟：

A、絲桿1旋轉(zhuǎn)時，在絲杠1和絲桿螺母2之間的封閉的滾道中的圓 柱滾子3在絲杠1的旋轉(zhuǎn)推動下沿著滾道滾動推著前面滾子保持器向前運(yùn)動；

B、圓柱滾子3在與絲桿螺母2固定連接的外循環(huán)滾子導(dǎo)管4的制約下依次進(jìn)入和通過外循環(huán)滾子導(dǎo)管4；

C、絲桿1受到軸向載荷，絲桿螺母2外周面螺旋式上升的均等排列結(jié)構(gòu)將絲桿所受負(fù)荷均衡化分布；

D、通過交叉排列的圓柱滾子3使得絲桿螺母2和絲桿1之間沿著螺旋滾道形成滾動移動，并承載軸向和徑向力，保持更高的精度。

另外，本實(shí)施例中，所述絲桿螺母2的外圓周面為中間高、兩端低的臺階狀，所述絲桿螺母2外圓周面的大徑軸段和小徑軸段連接處形成臺階面。方便絲桿螺母2上加工形成內(nèi)圈滾道，保證絲桿螺母2的使用強(qiáng)度，同時方便傳動皮帶輪的裝配。

當(dāng)絲桿1受到軸向載荷時，在外循環(huán)滾子導(dǎo)管4內(nèi)的圓柱滾子3只承受很小的負(fù)荷，而真正的負(fù)荷是由在絲桿螺母2和絲桿1的封閉的滾道中的圓柱滾子3來承受，這樣就形成負(fù)荷不均衡，采用絲桿螺母2外周面螺旋式上升的均等排列結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)絲桿1負(fù)荷分布的均衡化，通過交叉排列的圓柱滾子3使得絲桿螺母2和絲桿1之間沿著螺旋滾道形成滾動移動，并承載軸向和徑向力。且在同等絲桿直徑時，具有比滾珠絲桿數(shù)倍的動、靜載荷能力，以及更高的精度保持性。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理簡單，運(yùn)用了交叉滾子結(jié)構(gòu)，區(qū)別于傳統(tǒng)的鋼球滾珠絲桿，在同等絲桿直徑時，具有比滾珠絲桿數(shù)倍的動、靜載荷能力，以及更高的精度保持性，可以廣泛應(yīng)用 在重載荷機(jī)械設(shè)備、伺服壓力機(jī)械、伺服推桿等領(lǐng)域；在圓柱滾子與封閉的滾道之間留有間隙，間隙便于圓柱滾子移動，減少圓柱滾子與滾道之間的摩擦，提高了絲杠的使用壽命。

上述實(shí)施例只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不是對本發(fā)明技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本發(fā)明專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。