[發(fā)明專利]一種滾珠絲杠副螺母軸向加載機(jī)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310030214.9
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN103115772A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐屹;馮虎田;陳燁妍;蔡理;陶衛(wèi)軍;王禹林
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及加載機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種滾珠絲杠副螺母軸向加載機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

滾珠絲杠副是由滾珠絲杠、滾珠和滾珠螺母組成的機(jī)械元件，其主要功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動(dòng)，或?qū)⑥D(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成軸向反復(fù)作用力。它可以實(shí)現(xiàn)非常高的傳動(dòng)和定位精度，被廣泛應(yīng)用于各類精密機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)中，是機(jī)械工業(yè)使用廣泛、要求嚴(yán)格的配套件和基礎(chǔ)件。為了對滾珠絲杠副的可靠性進(jìn)行測試，需要給滾珠絲杠副螺母提供一個(gè)較大的軸向載荷，現(xiàn)有的加載方式有液壓加載，扭矩加載，浮動(dòng)塊加載等很多方式，但是要運(yùn)用在滾珠絲杠副上卻存在著一定的不足。

中國實(shí)用新型專利CN?2799944Y，名稱為：液壓雙向加載機(jī)構(gòu)。該專利提出了一種液壓雙向加載機(jī)構(gòu)，具體實(shí)施方式為：加載油缸為雙作用油缸，其活塞的運(yùn)動(dòng)使油缸中一側(cè)工作腔的液壓油受到壓縮，液壓油壓力升高，油壓的大小通過加載閥來調(diào)節(jié)，同時(shí)這也決定了加載油缸所施加載荷的大小；另一側(cè)工作腔的體積增大，液壓油壓力降低，為避免加載油缸供油不足出現(xiàn)抽空現(xiàn)象，使用電機(jī)帶動(dòng)變量泵給加載油缸的低壓腔補(bǔ)充液壓油；通過給雙作用油缸兩側(cè)腔注入不同體積的液壓油，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)聯(lián)結(jié)在油缸輸入端的被試件做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。該液壓加載機(jī)構(gòu)適用于給結(jié)構(gòu)較簡單的，所需載荷較小的機(jī)械或?qū)嶒?yàn)裝置加載，若使用于結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所需載荷較大的機(jī)械或?qū)嶒?yàn)裝置，會(huì)出現(xiàn)以下問題：第一，需要考慮油管的排布問題，給裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成了一定的麻煩；第二，當(dāng)所需施加的載荷較大時(shí)，液壓缸、液壓閥等工作一段時(shí)間容易出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，從而影響裝置的工作環(huán)境，難清潔；第三，長期的往復(fù)運(yùn)動(dòng)容易造成油管的破裂。所以，在一些對環(huán)境模擬條件要求較高的裝置上并不適用液壓加載。

中國實(shí)用新型專利CN?201935802?U，名稱為：一種旋轉(zhuǎn)加載機(jī)構(gòu)。該專利提出了一種旋轉(zhuǎn)加載機(jī)構(gòu)，具體技術(shù)方案為：該加載機(jī)構(gòu)包括移動(dòng)橫梁、電動(dòng)缸和固定座，手輪，絲杠等，首先將移動(dòng)橫梁移動(dòng)到適合加載位置，松開水平拖板塊的螺釘，通過手輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)水平絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，使平移螺母左右移動(dòng)，移動(dòng)到適合加載位置，鎖緊水平拖板塊的螺釘；然后松開轉(zhuǎn)盤與定盤的鎖緊座，轉(zhuǎn)動(dòng)到所需角度，鎖緊之后對檢測零部件進(jìn)行加載測試。該加載機(jī)構(gòu)使用了滾珠絲杠副進(jìn)行移動(dòng)和加載，但是只用于零部件的加載測試，所能施加的載荷也較小。從該專利可以看出絲杠副可用于加載，且經(jīng)過一定的改進(jìn)，可以提供較大的載荷。

總之，現(xiàn)有技術(shù)采用絲杠加載的機(jī)構(gòu)較少，多數(shù)采用液壓、扭矩等加載方式，存在著加載力小，安裝不夠便捷等缺陷，并不適用于給滾珠絲杠副進(jìn)行縱向加載。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種滾珠絲杠副螺母軸向加載機(jī)構(gòu)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種滾珠絲杠副螺母軸向加載機(jī)構(gòu)，包括驅(qū)動(dòng)組件、加載組件、限位組件、測量組件；

所述驅(qū)動(dòng)組件包括伺服電機(jī)和減速機(jī)、主動(dòng)軸、定位鍵、主動(dòng)齒輪、定位套筒、深溝球軸承、密封端蓋、定位端蓋；伺服電機(jī)的輸出軸與減速機(jī)連接，減速機(jī)的輸出軸通過鍵與主動(dòng)軸相連接，主動(dòng)軸通過深溝球軸承安裝在加載組件左掛臂和右掛臂之間，深溝球軸承分別通過密封端蓋和定位端蓋進(jìn)行軸向定位，主動(dòng)軸上通過定位鍵固連主動(dòng)齒輪，該主動(dòng)齒輪通過定位套筒進(jìn)行軸向定位；

所述加載組件包括鋸齒絲杠副螺母、鋸齒絲杠軸、軸承定位套筒、螺旋彈簧、推力球軸承、定位墊塊、碟簧、碟簧導(dǎo)向套筒、滾針軸承、小滾針軸承、軸端定位端蓋、軸承定位端蓋、花鍵導(dǎo)向套、左掛臂、右掛臂、直蓋板和圓蓋板；

上述鋸齒絲杠副螺母外表面為漸近線齒輪，該漸近線齒輪與主動(dòng)齒輪相嚙合，軸承定位套筒套在鋸齒絲杠副螺母的一端，軸承定位套筒的外圓上設(shè)置螺旋彈簧，鋸齒絲杠副螺母該端上還套有推力球軸承，所述推力球軸承的一端通過軸承定位套筒定位，另一端通過定位墊塊軸向定位，碟簧導(dǎo)向套筒通過法蘭聯(lián)接在左掛臂上，碟簧疊加分布于碟簧導(dǎo)向套筒內(nèi)，定位墊塊也安裝在碟簧導(dǎo)向套筒內(nèi)，對碟簧施加壓力；所述鋸齒絲杠副螺母的另一端對稱設(shè)置螺旋彈簧、軸承定位套筒、推力球軸承、定位墊塊、碟簧和碟簧導(dǎo)向套筒；

鋸齒絲杠副螺母套在鋸齒絲杠軸上與其形成絲杠傳動(dòng)，鋸齒絲杠軸通過滾針軸承和小滾針軸承安裝在左掛臂和右掛臂之間，其中滾針軸承通過軸承定位端蓋進(jìn)行軸向定位，小滾針軸承通過軸端定位端蓋進(jìn)行軸向定位，鋸齒絲杠軸一端設(shè)計(jì)成花鍵，用以限制絲杠軸的旋轉(zhuǎn)，該花鍵通過花鍵導(dǎo)向套導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)鋸齒絲杠軸的軸向平動(dòng)，花鍵導(dǎo)向套通過法蘭聯(lián)接在右掛臂上；