本發(fā)明屬于螺紋傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型超聲螺桿。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有機(jī)電裝備中，螺桿和滾珠絲桿是應(yīng)用最廣泛的傳動(dòng)部件，尤其是高檔精密機(jī)器傳動(dòng)中，很多都會(huì)用到滾珠絲桿螺母副，滾珠絲杠螺母副傳動(dòng)精度高、摩擦阻力小，但其制造工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，使用和維護(hù)成本也高。

超聲波振動(dòng)表面所具有的懸浮支撐與減摩能力，已被證實(shí)，并獲得多種實(shí)際應(yīng)用，有研究發(fā)現(xiàn)超聲波能使接觸面間摩擦阻力降低90%以上，國(guó)內(nèi)外已有諸多研究者開(kāi)始使用超聲波軸承和超聲波電機(jī)，但至今未見(jiàn)有關(guān)超聲波螺桿的研究公諸于世。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種新型超聲螺桿，能產(chǎn)生高頻振動(dòng)，大大降低螺紋副接觸表面間的摩擦，提高螺紋副間傳遞精度及耐用度，增加螺紋副使用壽命，減少制造和使用成本。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第一種技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的，其是一種新型超聲螺桿，包括帶有外螺紋的螺桿，其特征在于在所述螺桿的內(nèi)部設(shè)有芯軸，所述芯軸能產(chǎn)生徑向高頻振動(dòng)并帶動(dòng)螺桿作徑向高頻振動(dòng)。

在本技術(shù)方案中，所述芯軸是壓電材料或磁致伸縮材料或其他能產(chǎn)生高頻振動(dòng)的材料制成。

在本技術(shù)方案中，所述芯軸是帶外螺紋的螺桿芯軸。

在本技術(shù)方案中，所述芯軸是圓柱形芯軸或其它形狀的芯軸。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第二種技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的，其是一種新型超聲螺桿，其特征在于包括帶有外螺紋的螺桿套筒、內(nèi)芯軸及中間層，所述中間層固設(shè)在螺桿套筒與內(nèi)芯軸之間，中間層產(chǎn)生徑向高頻振動(dòng)并帶動(dòng)螺桿套筒作徑向高頻振動(dòng)。

在本技術(shù)方案中，所述中間層可以是壓電材料或磁致伸縮材料或是其他能產(chǎn)生高頻振動(dòng)的材料。

在本技術(shù)方案中，所述中間層為內(nèi)外都有螺紋的空心螺筒，該空心螺筒設(shè)在螺桿套筒的內(nèi)孔中，空心螺筒的外螺紋面與螺桿套筒的內(nèi)螺孔固結(jié)在一起，所述空心螺筒的內(nèi)螺孔與內(nèi)芯軸的外螺紋固結(jié)一起。

在本技術(shù)方案中，所述中間層為空心圓筒，該空心圓筒設(shè)在螺桿套筒的內(nèi)孔中，空心圓筒的外圓柱面與螺桿套筒的內(nèi)孔固結(jié)在一起，所述內(nèi)芯軸設(shè)在空心圓筒的內(nèi)孔中并固結(jié)在一起。

在本技術(shù)方案中，所述中間層為具有外螺紋的空心圓筒，該空心圓筒設(shè)在螺桿套筒的內(nèi)孔中，空心圓筒的外螺紋面與螺桿套筒的內(nèi)螺孔固結(jié)在一起，空心圓筒的內(nèi)孔與內(nèi)芯軸的外圓柱面固結(jié)在一起。

在本技術(shù)方案中，所述中間層既可為整體式，也可以為軸向分段式或者圓周方向分段式。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)精度高、摩擦阻力小、制造工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低，使用和維護(hù)成本也低，能用于諸如數(shù)控機(jī)床、精密注塑機(jī)等高端精密裝備，替代現(xiàn)有滾珠絲杠傳動(dòng)副，或者用于其他需高精度傳動(dòng)的設(shè)備。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4的a－a剖面圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明。在此需要說(shuō)明的是，對(duì)于這些實(shí)施方式的說(shuō)明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以互相結(jié)合。

實(shí)施例一

如圖1所示，其一種新型超聲螺桿，包括帶有外螺紋的螺桿1及芯軸2，所述芯軸2設(shè)在螺桿1的內(nèi)部并固定，芯軸2是有外螺紋的螺桿芯軸；芯軸2可以是壓電材料、磁致伸縮材料，也可以是其他能產(chǎn)生高頻振動(dòng)的材料。

工作時(shí)，所述芯軸2產(chǎn)生徑向高頻振動(dòng)，芯軸2帶動(dòng)螺桿1作徑向高頻振動(dòng)，使得位于相互配合的螺母與螺桿間隙中的氣體產(chǎn)生超聲波懸浮力，從而大大減少螺母的內(nèi)螺紋與螺桿外螺紋間摩擦，具有轉(zhuǎn)速高、精度好、摩擦小等優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)施例二

如圖2所示，其是一種新型超聲螺桿，包括帶有外螺紋的螺桿1及芯軸2，所述芯軸2設(shè)在螺桿1的內(nèi)部并固定，芯軸2為圓柱形；芯軸2可以是壓電材料、磁致伸縮材料，也可以是其他能產(chǎn)生高頻振動(dòng)的材料。

工作時(shí)，芯軸2產(chǎn)生徑向高頻振動(dòng)，芯軸2帶動(dòng)螺桿1作徑向高頻振動(dòng)，使得位于相互配合的螺母與螺桿間隙中的氣體產(chǎn)生超聲波懸浮力，從而大大減少螺母的內(nèi)螺紋與螺桿外螺紋間摩擦，具有轉(zhuǎn)速高、精度好、摩擦小等優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)施例三

如圖3所示，其是一種新型超聲螺桿，包括帶有外螺紋的螺桿套筒3、內(nèi)芯軸4及中間層5；其中，所述螺桿套筒3的內(nèi)孔設(shè)有內(nèi)螺紋，所述內(nèi)芯軸4的圓柱表面設(shè)有外螺紋，所述中間層5是內(nèi)外都有螺紋的空心螺筒，該空心圓筒與螺桿套筒3以及內(nèi)芯軸4都固結(jié)在一起；空心圓筒可以是壓電材料、磁致伸縮材料，也可以是其他能產(chǎn)生高頻振動(dòng)的材料。

工作時(shí)，空心圓筒產(chǎn)生徑向的高頻振動(dòng)，并帶動(dòng)螺桿套筒3作徑向高頻振動(dòng)，使得位于相互配合的螺母與螺桿間隙中的氣體產(chǎn)生超聲波懸浮力，從而大大減少螺母的內(nèi)螺紋與螺桿外螺紋間摩擦，具有轉(zhuǎn)速高、精度好、摩擦小等優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)施例四

如圖4及圖5所示，其是一種新型超聲螺桿，包括帶有外螺紋的螺桿套筒3、內(nèi)芯軸4及中間層5，所述中間層5為空心圓筒，該空心圓筒設(shè)在螺桿套筒3的內(nèi)孔中，空心圓筒的外圓柱面與螺桿套筒3的內(nèi)孔固結(jié)在一起，所述內(nèi)芯軸4設(shè)在空心圓筒的內(nèi)孔并固結(jié)在一起，從而將空心圓筒固設(shè)在螺桿套筒3與內(nèi)芯軸4之間；該空心圓筒可以是壓電材料、磁致伸縮材料，也可以是其他能產(chǎn)生高頻振動(dòng)的材料。

工作時(shí)，空心圓筒產(chǎn)生徑向的高頻振動(dòng)，并帶動(dòng)螺桿套筒3作徑向高頻振動(dòng)，使得位于相互配合的螺母與螺桿間隙中的氣體產(chǎn)生超聲波懸浮力，從而大大減少螺母的內(nèi)螺紋與螺桿外螺紋間摩擦，具有轉(zhuǎn)速高、精度好、摩擦小等優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)施例五

如圖6所示，其是一種新型超聲螺桿，包括帶有外螺紋的螺桿套筒3、內(nèi)芯軸4及中間層5，所述螺桿套筒3的內(nèi)孔設(shè)有內(nèi)螺紋，所述中間層5為具有外螺紋的空心圓筒，該空心圓筒的外螺紋面與螺桿套筒3的內(nèi)螺孔固結(jié)在一起，所述內(nèi)芯軸4固定在空心圓筒的內(nèi)孔中；該空心圓筒可以是壓電材料、磁致伸縮材料，也可以是其他能產(chǎn)生高頻振動(dòng)的材料。

工作時(shí)，空心圓筒產(chǎn)生徑向的高頻振動(dòng)，并帶動(dòng)螺桿套筒3作徑向高頻振動(dòng)，使得位于相互配合的螺母與螺桿間隙中的氣體產(chǎn)生超聲波懸浮力，從而大大減少螺母的內(nèi)螺紋與螺桿外螺紋間摩擦，具有轉(zhuǎn)速高、精度好、摩擦小等優(yōu)點(diǎn)。

在實(shí)施例三、實(shí)施例四及實(shí)施例五中，所述中間層5既可為整體式，也可以為軸向分段式或者圓周方向分段式，如圖5所示為圓周方向分段式的剖視圖；在實(shí)施例三及實(shí)施例五采用圓周方向分段式時(shí)，其軸向剖視圖也與圖5類(lèi)似，特此說(shuō)明。

由于壓電材料、磁致伸縮材料以及與之相關(guān)的振動(dòng)技術(shù)、換能技術(shù)和控制技術(shù)等相對(duì)成熟，且非本發(fā)明重點(diǎn)，故本發(fā)明中未對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作出詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不局限于所描述的實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行多種變化、修改、替換及變形仍落入在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。