本發(fā)明涉及絲桿螺母傳動，具體為一種小直徑、大螺距、大導程絲桿的齒形及設計方法。

背景技術：

1、梯形絲桿螺母傳動屬于螺旋運動，可實現(xiàn)轉動與直線移動的之間的轉化。廣泛應用于工業(yè)自動化、智能消費、汽車電子等領域。隨應用范圍越廣，要求小直徑、大螺距、大導程的絲桿傳動使用應允而出。

2、現(xiàn)有技術中的絲桿大多為梯形絲桿，其齒形呈梯形，齒形邊緣的流暢性較差，螺母與絲桿相對運動時，流暢度的均勻性不好，且小直徑、大螺距、大導程的絲桿的齒形在加工時，加工精度較低。

3、有鑒于此，亟需一種小直徑、大螺距、大導程絲桿的齒形及設計方法。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明用以下技術結構解決此問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

3、一種小直徑、大螺距、大導程絲桿的齒形及設計方法，包括兩個半齒形，兩個所述半齒形以絲桿的徑向為對稱軸對稱設置，所述半齒形自絲桿的一側向遠離絲桿的一側由ma段、ab段、bc段、cd段、de段以及ef段依次連接組成，兩個所述ef段中的f點重合，所述m點設置于絲桿的內圓環(huán)側；

4、所述ma段、bc段以及de段均為圓弧段，所述ab段和ef段為橢圓弧段，所述cd段為直線段。

5、其進一步特征在于，

6、所述ma段與絲桿的內圓相切。

7、所述ab段分別與ma段和bc段相切。

8、所述bc段與ab段和cd段相切。

9、所述cd段與bc段和de段相切。

10、所述de段圓弧與cd段和ef段相切。

11、所述ef段與de段和絲桿的外圓相切。

12、所述ma段圓心位于絲桿過m點的半徑延長線上。

13、所述cd段位于齒形牙形角的射線上。

14、一種小直徑、大螺距、大導程絲桿齒形的設計方法，步驟包括：

15、獲取絲桿的外徑和導程；

16、根據所述外徑和導程，獲取絲桿的齒數、牙形角以及小徑；

17、根據所述外徑繪制絲桿外圓；根據所述小徑，繪制絲桿內圓；根據所述牙形角大小，繪制牙形角的兩條射線；

18、繪制所述cd段，所述cd段位于牙形角的射線上；

19、繪制所述ma段，所述ma段與絲桿的內圓相切，切點為m點，且所述ma段圓心位于絲桿過m點的半徑延長線上；

20、繪制所述ab段，所述ab段分別與ma段相切，切點為a點，所述ab段符合橢圓方程：

21、

22、其中a、b分別為橢圓的長軸和短軸；

23、繪制所述bc段，所述bc段與ab段和cd段相切，所述切點分別為b點和c點；

24、繪制所述de段，所述de段圓弧與cd段相切，切點為d點；

25、繪制所述ef段，所述ef段與de段和絲桿的外圓相切，切點分別為e點和f點，所述ef段符合橢圓方程：

26、

27、其中m、n分別為橢圓的長軸和短軸。

28、采用本發(fā)明上述結構可以達到如下有益效果：

29、1)本申請通過在cd段的兩端依次設置圓弧段和橢圓弧段，使絲桿齒形的邊緣流暢性較為均勻，使用時，螺母與絲桿相對運動時，流暢度的均勻性較好，并且由于齒面的接觸部分為cd段，齒形部分于cd段的兩端均設置橢圓弧結構，使得cd段尺寸變大，接觸線長度略大于齒高尺寸的一半，接觸面積增加，提高齒面接觸強度，提高了齒面承載能力；

30、2)本申請中齒形的ab段、ef段采用橢圓弧設計，ma段與絲桿的內圓相切、ef段與絲桿的外圓相切，即小徑處牙形最小值點為切點，大徑處最高值點為切點，可保證加工時圓滑度，利于提高精度，利于加工小直徑、大螺距、大導程的絲桿。

技術特征：

1.一種小直徑、大螺距、大導程絲桿的齒形，其特征在于，包括兩個半齒形，兩個所述半齒形以絲桿的徑向為對稱軸對稱設置，所述半齒形自絲桿的一側向遠離絲桿的一側由ma段、ab段、bc段、cd段、de段以及ef段依次連接組成，兩個所述ef段中的f點重合，所述m點設置于絲桿的內圓環(huán)側；

2.根據權利要求1所述的一種小直徑、大螺距、大導程絲桿的齒形及設計方法，其特征在于：所述ma段與絲桿的內圓相切。

3.根據權利要求1所述的一種小直徑、大螺距、大導程絲桿的齒形及設計方法，其特征在于：所述ab段分別與ma段和bc段相切。

4.根據權利要求1所述的一種小直徑、大螺距、大導程絲桿的齒形及設計方法，其特征在于：所述bc段與ab段和cd段相切。

5.根據權利要求1所述的一種小直徑、大螺距、大導程絲桿的齒形及設計方法，其特征在于：所述cd段與bc段和de段相切。

6.根據權利要求1所述的一種小直徑、大螺距、大導程絲桿的齒形及設計方法，其特征在于：所述de段圓弧與cd段和ef段相切。

7.根據權利要求1所述的一種小直徑、大螺距、大導程絲桿的齒形及設計方法，其特征在于：所述ef段與de段和絲桿的外圓相切。

8.根據權利要求2所述的一種小直徑、大螺距、大導程絲桿的齒形及設計方法，其特征在于：所述ma段圓心位于絲桿過m點的半徑延長線上。

9.根據權利要求1所述的一種小直徑、大螺距、大導程絲桿的齒形及設計方法，其特征在于：所述cd段位于齒形牙形角的射線上。

10.根據權利要求1-9任意一項所述的一種小直徑、大螺距、大導程絲桿齒形的設計方法，其特征在于：步驟包括：

技術總結
本發(fā)明公開了一種小直徑、大螺距、大導程絲桿的齒形及設計方法，涉及到絲桿螺母傳動技術領域，包括兩個半齒形，半齒形由MA段、AB段、BC段、CD段、DE段以及EF段依次連接組成，兩個EF段中的F點重合，M點設置于絲桿的內圓環(huán)側；MA段、BC段以及DE段均為圓弧段，AB段和EF段為橢圓弧段，CD段為直線段；本發(fā)明通過在CD段的兩端依次設置圓弧段和橢圓弧段，使絲桿齒形的邊緣流暢性較為均勻，使用時，螺母與絲桿相對運動時，流暢度的均勻性較好，并且由于齒面的接觸部分為CD段，齒形部分于CD段的兩端均設置橢圓弧結構，使得CD段尺寸變大，接觸線長度略大于齒高尺寸的一半，接觸面積增加，提高齒面接觸強度，提高了齒面承載能力。

技術研發(fā)人員：歐陽鴻飛,許劉兵,丁淵,王帥,朱淵渤
受保護的技術使用者：長廣溪智能制造（無錫）有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6