[發(fā)明專利]夾心式懸臂梁縱扭模態(tài)轉(zhuǎn)換工作模式的可解鎖螺母

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310078012.1
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN103148079A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程廷海;包鋼;唐晚靜
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F16B37/00
• 分類號(hào): F16B37/00;F16B39/02;F16H25/24
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于利用螺紋副連接的緊固件及傳動(dòng)件領(lǐng)域。

背景技術(shù)

基于螺紋副形式的緊固件與傳動(dòng)件在當(dāng)今各行業(yè)中的裝備、系統(tǒng)、裝置及機(jī)構(gòu)中應(yīng)用十分廣泛。對(duì)于螺紋副連接副來講，主要存在兩種工作狀態(tài)，分別為螺紋自鎖狀態(tài)和非自鎖狀態(tài)，其中后者也可稱為解鎖狀態(tài)。對(duì)于螺紋副的自鎖工作狀態(tài)，所采用的螺紋副一般應(yīng)滿足螺紋自鎖條件，即螺紋升角小于螺紋副間的當(dāng)量摩擦角，主要應(yīng)用場合為零部件的緊固、滑動(dòng)傳動(dòng)導(dǎo)軌以及進(jìn)行力傳遞的千斤頂?shù)确矫妫粚?duì)于螺紋副的解鎖工作狀態(tài)，即滿足螺紋升角大于螺紋副間的當(dāng)量摩擦角，主要是利用螺母與螺桿間的旋合傳遞系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力輸出，具體體現(xiàn)在以下三個(gè)方面，一是實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)間的轉(zhuǎn)換，二是用于調(diào)整系統(tǒng)中各零部件間的相互位置，三是以較小的輸入轉(zhuǎn)矩獲得較大的輸出推力等。目前，對(duì)于螺紋副間自鎖與解鎖兩種工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換與控制，往往需要同時(shí)采用具有自鎖功能的自鎖螺母與相應(yīng)解鎖機(jī)構(gòu)聯(lián)合工作才能實(shí)現(xiàn)，這類通過附加解鎖結(jié)構(gòu)方式實(shí)現(xiàn)螺紋副的自鎖與解鎖狀態(tài)轉(zhuǎn)換功能的機(jī)構(gòu)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作繁瑣、制作成本高等問題，限制了螺紋副緊固件與傳動(dòng)件的應(yīng)用場合。

發(fā)明內(nèi)容

為了方便、快速、靈活地實(shí)現(xiàn)螺紋副間自鎖與解鎖兩種工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換與控制，本發(fā)明提出了一種夾心式懸臂梁縱扭模態(tài)轉(zhuǎn)換工作模式的可解鎖螺母。

所述夾心式懸臂梁縱扭模態(tài)轉(zhuǎn)換工作模式的可解鎖螺母，是由懸臂梁狀態(tài)的螺母基體、壓電伸縮圓環(huán)組成；

懸臂梁狀態(tài)的螺母基體為懸臂梁約束方式，懸臂梁狀態(tài)的螺母基體為T型設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，其T型大直徑端采用懸臂梁約束方式并加工有若干個(gè)用于安裝固定用的定位孔；其T型小直徑的外圓面上開有一周環(huán)槽，懸臂梁狀態(tài)的螺母基體的內(nèi)圓面上設(shè)置有內(nèi)螺紋，懸臂梁狀態(tài)的螺母基體的內(nèi)螺紋中旋轉(zhuǎn)連接有螺桿，內(nèi)螺紋的螺紋升角小于內(nèi)螺紋與螺桿連接螺紋副間的當(dāng)量摩擦角；在懸臂梁狀態(tài)的螺母基體的外圓面上，繞圓周方向設(shè)置有多條深槽或多列小孔，多條深槽或多列小孔均設(shè)置在環(huán)槽與懸臂梁狀態(tài)的螺母基體的右側(cè)端面之間，多條深槽或多列小孔均沿懸臂梁狀態(tài)的螺母基體的外圓面螺旋線設(shè)置；壓電伸縮圓環(huán)由多片壓電伸縮片組成；所有壓電伸縮片為圓環(huán)墊片形，壓電伸縮片的伸縮方向與壓電伸縮片的厚度方向相同，多片壓電伸縮片依次疊加連接；壓電伸縮圓環(huán)鑲嵌在懸臂梁狀態(tài)的螺母基體的環(huán)槽中，壓電伸縮圓環(huán)的兩側(cè)端面分別與環(huán)槽內(nèi)的兩側(cè)端面連接；所有壓電伸縮片可單獨(dú)或成組驅(qū)動(dòng)，在成組驅(qū)動(dòng)時(shí)其驅(qū)動(dòng)相位相同。

本發(fā)明能在壓電伸縮片輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，使螺母基體的自鎖工作狀態(tài)改變?yōu)榻怄i工作狀態(tài)，即螺紋副間的摩擦系數(shù)大幅度減小，使螺母基體與螺桿之間的自鎖工作狀態(tài)消失。本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低、應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，可用于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的通斷、定位及速度控制等方面，擴(kuò)展了螺紋副緊固件與傳動(dòng)件的應(yīng)用領(lǐng)域。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的夾心式懸臂梁縱扭模態(tài)轉(zhuǎn)換工作模式的可解鎖螺母中旋轉(zhuǎn)連接有螺桿1-1后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中壓電伸縮圓環(huán)2展開分解后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2中壓電伸縮片2-1結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖1中懸臂梁狀態(tài)的螺母基體1的外圓面上設(shè)置有多條深槽3后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖1中懸臂梁狀態(tài)的螺母基體1的外圓面上設(shè)置有多列小孔4后的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：參見圖1、圖2、圖3進(jìn)行說明，本具體實(shí)施方式是由懸臂梁狀態(tài)的螺母基體1、壓電伸縮圓環(huán)2組成；