[發明專利]一種滾珠絲杠副預緊力損失可調整和測量裝置及其實驗臺

有效

• 申請號: 201410758555.2
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN104368967A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 陳勇將;干為民;郭良
• 申請（專利權）人: 常州工學院
• 主分類號: B23P19/06
• 分類號: B23P19/06;G01L5/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 高桂珍

技術領域

本發明涉及屬于測量領域，更具體地說，涉及一種滾珠絲杠副預緊力損失可調整和測量裝置及其實驗臺。

背景技術

滾珠絲杠是數控機床直線傳動系統中的重要組成部件，具有低耗能、高精度與高承載等特點，已成為應用最廣泛的定位和傳動的滾動功能部件之一。在實際使用過程中，由于設計、制造和裝配的誤差，滾珠絲杠副中滾珠與滾道間總是會存在間隙。而為了解決上述問題，通常采用施加預緊力的方法來消除此類間隙，只有確定合理的預緊力，才能有效地提高滾珠絲杠副的工作穩定性和定位精度，因為過大的預緊力會降低效率、加劇磨損和引起摩擦熱。然而，在實際運行的滾珠絲杠副中滾珠與滾道間的摩擦磨損是不可避免的，特別是長時間運行后，磨損量的不斷增多會導致滾珠絲杠副預緊力損失程度越來越嚴重。預緊力損失的存在將嚴重地影響滾珠絲杠副的動態性能和可靠性，加快損壞滾珠絲杠副。因此，實現滾珠絲杠副預緊力損失的可調整和測量具有重要意義。

近幾年來滾珠絲杠副預緊力損失的問題逐漸得到了重視，專利公開號為CN103968024A和CN102788128A的中國發明專利給出了滾珠絲杠副預緊力損失自動補償的方法。授權公告號為CN202648852U和CN203656087U的中國實用新型專利給出了滾珠絲杠副預緊力測量方法。目前，只有專利公開號為CN103934723A的中國發明專利給出了滾珠絲杠副預緊力損失可控調節和測量的裝置，但其預緊力損失的調整方法是分別通過三個螺母壓縮彈簧來實現，調整效果很難保證一致。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

本發明的目的在于克服現有的滾珠絲杠副預緊力可調整和測量裝置的調整效果及測量結果難于保證一致的不足，提供了一種滾珠絲杠副預緊力損失可調整和測量裝置及其實驗臺，采用本發明的技術方案，結構簡單，由于滾珠絲杠副預緊力損失的調整方法是通過調節螺母壓縮組合碟簧來時實現的，便于保證調整效果，而滾珠絲杠副預緊力損失的測量方法是通過力三個傳感器測量而成的，保證了測量結果。

2.技術方案

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

本發明的一種滾珠絲杠副預緊力損失可調整和測量裝置，包括絲杠，所述的絲杠上套接有兩個旋向相反的法蘭型式的第一絲杠螺母和第二絲杠螺母；所述的第一絲杠螺母和第二絲杠螺母之間設置有依次套設在絲杠上的法蘭式套管、法蘭式連接盤、連接盤；所述的法蘭式套管的法蘭盤與第一絲杠螺母的法蘭盤固連；所述的法蘭式套管的套管上設有外螺紋段，該外螺紋段上設置有調節螺母和組合碟簧；所述的組合碟簧的一側與調節螺母相接觸，該組合碟簧的另一側與法蘭式連接盤的法蘭盤相接觸；所述的法蘭式連接盤的連接盤與連接盤之間設置有三個均勻分布的力傳感器，該力傳感器的一端通過螺紋與法蘭式連接盤的連接盤相連，力傳感器的另一端通過螺紋與連接盤相連；所述的連接盤與第二絲杠螺母的法蘭盤固連。

更進一步地，所述的法蘭式套管的法蘭盤與法蘭式連接盤的法蘭盤之間通過四根均勻分布的連接桿連接；所述的連接桿與法蘭式連接盤的法蘭盤的連接處或連接桿與法蘭式套管的法蘭盤的連接處存在活動間隙。

本發明的一種滾珠絲杠副預緊力損失可調整和測量裝置的實驗臺，包括工作臺和上述的滾珠絲桿副預緊力調節和測量裝置，所述的工作臺上依次固連有電機、第一軸承座和第二軸承座，所述的滾珠絲桿副預緊力調節和測量裝置的絲杠的一端穿過第一軸承座后通過聯軸器與電機的輸出軸相連，另一端穿接在第二軸承座上；所述的滾珠絲桿副預緊力調節和測量裝置的第二絲杠螺母上設置有螺母座；所述的螺母座上套設有連接塊；所述的連接塊通過滑塊與導軌滑動連接，該導軌通過墊塊安裝在工作臺上。

更進一步地，所述的連接塊包括帶缺口的固定塊和由缺口的兩端向外延伸且水平放置的肩塊；所述的固定塊套設在螺母座上；所述的兩塊肩塊的下方均固連有滑塊。

3.有益效果

采用本發明提供的技術方案，與已有的公知技術相比，具有如下顯著效果：

(1)本發明的一種滾珠絲杠副預緊力損失可調整和測量裝置，其法蘭式套管的套管上設有外螺紋段，該外螺紋段上設置有調節螺母和組合碟簧，組合碟簧的一側與調節螺母相接觸，該組合碟簧的另一側與法蘭式連接盤的法蘭盤相接觸，通過旋緊調節螺母壓縮組合碟簧的方式，利用組合碟簧的作用力與反作用力的特性，使得第一絲桿螺母輔助第二絲杠螺母，以來達到對第二絲杠螺母預緊的目的，不僅能夠保證第二絲杠螺母受到的預緊力沿絲杠的軸向均勻分布，而且通過旋轉調節螺母實現滾珠絲桿副預緊力損失的精確調整，操作簡單、可靠；