本实用新型涉及机械领域，特别是丝杆传动装置。
背景技术：
数控机床是目前在加工领域最为普遍的一种装备，丝杆传动装置是将将伺服电机的旋转运动转化成了直线进给。高速的直线进给运动是高速的旋转运动转化出来的，高速进给往往会让丝杆组件温度升高，温度升高便会带来丝杆的伸长，丝杆伸长会带来进给精度的变化，引起加工尺寸的变化。一般数控机床冷机状态与热机状态会有一些加工的误差，有些误差会造成加工尺寸变化，有些误差会让加工面的表面出现台阶或其他缺陷。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种克服上述不足的丝杆传动装置。
本实用新型解决其技术问题的解决方案是：一种丝杆传动装置，包括丝杆主体，所述丝杆主体包括安装段、螺纹段，所述丝杆主体还包括中空腔，所述中空腔位于所述螺纹段上，所述丝杆主体上还设有通气孔，所述通气孔与所述中空腔连通；所述安装段与螺纹段之间还设有过渡段，所述过渡段的外径小于所述螺纹段的外径。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过将丝杆主体对应的螺纹段设置为中空结构，通过往中空腔中通入冷媒，这个冷媒也以极高的效率将丝杆主体工作时所产生的热量带走，使丝杆主体一直处于比较冷却的状态，使机床没有冷热机的差异；而且过渡段还特意将直径变小，使丝杆主体的螺纹段所产生的力很少传递给安装段，延长了丝杆主体的使用寿命。
作为上述技术方案的进一步改进，所述中空腔的内壁上设有散热结构。例如在中空腔内增加内螺纹，可以增大中空腔内壁的表面积，从而提高了散热效率。
作为上述技术方案的进一步改进，所述通气孔位于所述过渡段上。将所述通气孔设置在过渡段，可以简化丝杆主体的结构。
作为上述技术方案的进一步改进，所述丝杆主体还包括连轴段与轴肩，所述安装段位于所述连轴段与轴肩之间，所述过渡段位于所述轴肩与螺纹段之间，所述轴肩的外径大于安装段的外径，所述连轴段的外径小于安装段的外径。连轴段用于与电机连接，而且轴肩用于轴承的安装固定。
作为上述技术方案的进一步改进，所述连轴段、安装段为实心结构。连轴段以及安装段为实心结构，可以提高丝杆主体的强度，传递更大的扭矩。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括风冷环，所述风冷环套在所述丝杆主体外，所述风冷环包括进风口，所述进风口与所述通气孔连通。通过增加冷风环，利用冷风环将冷风导入到丝杆主体的中空腔内，提高了冷却的效率。而且，利用冷风作为冷媒，相比于利用液体作为冷媒，可以使得整体结构简单，无密封要求。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括安装座，所述丝杆主体的一端通过轴承与所述安装座连接，所述丝杆主体的另外一端自由悬空设置，所述螺纹段靠近所述丝杆主体的自由端。
传统的丝杆组件多采用两端都有安装座，甚至还有预拉伸设置，而本装置采用单安装座固定丝杆主体，另一端完全不作限制，是自由的悬伸端，可摆动。传统的两端固定在安装座上的丝杆组件可能因为装配精度引起丝杆与丝杆螺母的剧烈摩擦而发热，磨损丧失精度，特别是发热引起的丝杆伸长会完整地以1：1的变化体现在加工精度上。但是，本方案的丝杆传动装置中，原理上由于另一端未作固定可以向安装座发生偏摆，但偏摆对轴向的精度影响很小，微小的偏摆换算成丝杆轴向的伸长影响可能连万分之一都没有，因此，丝杆工作时的加工精度更高。同时，丝杆主体因为设置风冷而变成空心管状，空心管相对于实心管而言，大大降低了悬伸时可能产生的弯曲，而自身刚性又很好。空心管状的丝杆在加工时热处理效果也会比较好，适合整体淬透，刚性会更好。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括驱动电机，所述驱动电机与所述安装座固定连接，所述驱动电机包括输出轴，所述输出轴与所述丝杆主体通过联轴器连接。
驱动电机也直接固定在安装座上，而且驱动电机与丝杆主体之间通过联轴器传动连接，使得整体结构更加简单紧凑。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本实用新型的丝杆主体的立体示意图；
图2是本实用新型的丝杆传动装置的整体结构示意图；
图3是本实用新型的丝杆传动装置的剖视立体图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。同时，本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
参照图1～图3，一种丝杆传动装置，包括安装座100、驱动电机200、丝杆主体300以及螺母座400，所述驱动电机200固定在安装座100的后方，所述驱动电机200包括主轴210，所述主轴210通过联轴器500与丝杆主体300传动连接。所述丝杆主体300自后往前依次包括连轴段310、安装段320、轴肩330、过渡段340与螺纹段350，其中连轴段310的外径最小，然后安装段320的外径大于连轴段310的外径，而轴肩330的外径大于安装段320的外径，轴肩330的外径与螺纹段350的外径基本相同，而过渡段340的外径小于螺纹段350的外径。所述过渡段340与螺纹段350为空心结构，而连轴段310、安装段320、轴肩330为实心结构。对应的所述的丝杆主体300在过渡段340与螺纹段350中设置中空腔360，在过渡段340的端面上设置有通气孔370，所述通气孔370与所述中空腔360连通。在过渡段340的外侧套有冷风环600，所述冷风环600包括进风口610以及内腔620，所述内腔620包裹住过渡段340，进风口610与通气孔370连通。
安装的时候，将驱动电机200利用螺栓固定在安装座100上，然后在安装座100中安装有轴承700，然后将丝杆主体300的连轴段310、安装段320从前往后穿过轴承700，使得连轴段310与驱动电机200的主轴210连接，然后可以通过拧紧螺母，使得轴承700被固定在安装段320上，此时，轴承700的两端分别被轴肩330以及螺母卡紧。当然了，安装段320在对应的位置设置有与螺母对应的外螺纹。除了利用螺母固定之外，也可以利用插销等方式实现丝杆主体300与安装座100的相对固定连接。因为丝杆主体300的过渡段340以及螺纹段350位于轴肩330的前方，因此，过渡段340以及螺纹段350相对自由悬空设置。然后在过渡段340外安装冷风环600，因为过渡段340的外径均小于轴肩330与螺纹段350的外径，因此，冷风环600可以由两个半环拼装而成，将两个半环从过渡段340的两端组装，而冷风环600的长度略小于过渡段340的长度，在冷风环600装配后，利用轴肩330以及螺纹段350的内环端面起到固定冷风环600的作用。最后，将螺母座400与螺纹段350连接。至此，即完成本丝杆传动装置的组装。
使用的时候，将装配好的丝杆传动装置安装到车床上，将安装座100固定到车床的机架上，然后螺母座400与车床的滑板固定连接。接着将外设的通风设备的出风口接入冷风环600的进风口610，然后接通电源等，当驱动电机200受电工作后，主轴210通过联轴器500带动丝杆主体300转动，而丝杆主体300在转动的时候，可以带动螺母座400相对前后移动，从而实现滑板的前后移动。螺母座400在前后滑动的时候，由于摩擦生热，会使得丝杆主体300发热，然后由于冷风环600处有冷风吹入，冷风经由进风口610进入到通风孔370，然后从通风孔370进入到中空腔360，最后从中空腔360吹出，从而使得冷风将螺纹段350的热量带走。维持丝杆主体300一个正常的工作温度，避免丝杆主体300因受热而发生膨胀，影响了加工精度。而且，因为通风孔370位于过渡段340，这个冷风也阻断了电机与轴承上的发热传递到螺纹段350上去。
同时，因为本丝杆传动装置的螺纹段350是悬空的，相对于两端固定的丝杆而言，悬空的螺纹段容易发生偏摆。因此，本方案的丝杆传动装置，通过加大丝杆主体的外径，使得在同样截面积的情况下，获得更好的抗弯强度。比如某款小型机床：行程为400mm，传统的丝杆一般多采用直径25mm的实心管制造而成，导程为10mm，而本方案则采用直径40mm、导程为8mm或5mm的丝杆。而且，虽然丝杆主体300在工作中难免会发生偏摆，但偏摆对轴向的精度相对于传统的两端固定而言，其影响更小。因为微小的偏摆换算成丝杆轴向的伸长影响可能连万分之一都没有。但是，传统的两端固定在轴承座上的丝杆，可能因为装配精度引起丝杆与螺母的剧烈摩擦而发热，磨损丧失了精度，特别是发热引起的丝杠伸长会完整地以1：1的变化体现在加工精度上。因此，相对于两端固定的丝杆而言，在轻负载的情况下，单边固定的丝杆其加工精度更高。
而且，本方案中，之所以将过渡段340的外径减小，其起到的作用是为了在装配的时候，若出现轴承中心与螺母座的中心不同心的情况，允许丝杆主体的螺纹段350发生偏移，以减少螺母座与丝杆的螺纹段350之间的摩擦力，进一步减少螺纹段350的发热。而且这个过渡段340使电机与安装座更加远离运动的滑板，使螺母座装配的误差产生的力很少传递给安装座。
进一步作为优选的实施方式，所述中空腔360的内壁上设有散热结构。例如，在中空腔360的内壁加工出内螺纹，或者是增加散热鳍片等。
以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
1.一种丝杆传动装置，包括丝杆主体，所述丝杆主体包括安装段、螺纹段，其特征在于：所述丝杆主体还包括中空腔，所述中空腔位于所述螺纹段上，所述丝杆主体上还设有通气孔，所述通气孔与所述中空腔连通；所述安装段与螺纹段之间还设有过渡段，所述过渡段的外径小于所述螺纹段的外径。
2.根据权利要求1所述的丝杆传动装置，其特征在于：所述中空腔的内壁上设有散热结构。
3.根据权利要求1所述的丝杆传动装置，其特征在于：所述通气孔位于所述过渡段上。
4.根据权利要求1所述的丝杆传动装置，其特征在于：所述丝杆主体还包括连轴段与轴肩，所述安装段位于所述连轴段与轴肩之间，所述过渡段位于所述轴肩与螺纹段之间，所述轴肩的外径大于安装段的外径，所述连轴段的外径小于安装段的外径。
5.根据权利要求4所述的丝杆传动装置，其特征在于：所述连轴段、安装段为实心结构。
6.根据权利要求1所述的丝杆传动装置，其特征在于：还包括风冷环，所述风冷环套在所述丝杆主体外，所述风冷环包括进风口，所述进风口与所述通气孔连通。
7.根据权利要求1所述的丝杆传动装置，其特征在于：还包括安装座，所述丝杆主体的一端通过轴承与所述安装座连接，所述丝杆主体的另外一端自由悬空设置，所述螺纹段靠近所述丝杆主体的自由端。
8.根据权利要求7所述的丝杆传动装置，其特征在于：还包括驱动电机，所述驱动电机与所述安装座固定连接，所述驱动电机包括输出轴，所述输出轴与所述丝杆主体通过联轴器连接。
技术总结