[發(fā)明專利]一種預(yù)緊力可調(diào)可測(cè)的行星滾柱絲杠副預(yù)緊裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610228026.0
• 申請(qǐng)日: 2016-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN105782380A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬尚君;張鵬濤;劉更;佟瑞庭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F16H25/22
• 分類號(hào): F16H25/22
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種預(yù)緊力可調(diào)可測(cè)的行星滾柱絲杠副智能預(yù)緊裝置，具體涉及一 種可調(diào)節(jié)預(yù)緊力的超磁致伸縮致動(dòng)器。

背景技術(shù)

行星滾柱絲杠副是一種可將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)化的機(jī)械裝置，其主 要由絲杠、滾柱、螺母三部分組成。隨著現(xiàn)代高端制造業(yè)的高速發(fā)展，行星滾柱 絲杠副開始逐步應(yīng)用于高精密機(jī)床等高端裝備制造業(yè)，為了減小或消除軸向間隙, 并提高滾珠絲杠副的剛度，對(duì)行星滾柱絲杠副預(yù)先施加預(yù)緊力，大約為其承載的 三分之一，現(xiàn)在并多采用雙螺母預(yù)緊方法，在工作時(shí)，高加速起、停時(shí)常發(fā)生， 負(fù)載和溫度變化等因素,要求行星滾柱絲杠副預(yù)緊力也要能實(shí)時(shí)調(diào)整以保證滾珠 絲杠副傳動(dòng)時(shí)的性能需求。

傳統(tǒng)上多使用雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)隙、彈簧式自動(dòng)調(diào)整預(yù)緊調(diào)隙式、雙螺母齒 差式預(yù)緊調(diào)隙式等方法，在工作一段時(shí)間后，由于摩擦產(chǎn)熱、磨損等因素，導(dǎo)致 間隙變化，進(jìn)而所需預(yù)緊力產(chǎn)生變化，此時(shí)需要人工手動(dòng)調(diào)節(jié)，例如專利號(hào)ZL2012 10118236.6公開的一種消除絲杠與滾柱軸向間隙的方法和專利號(hào)ZL20121 0206343.4公開的一種可同時(shí)消除兩側(cè)軸向間隙的單螺母行星滾柱絲杠機(jī)構(gòu)，這 兩項(xiàng)專利所采用的消隙方法均是采用手動(dòng)機(jī)械調(diào)節(jié)，當(dāng)螺紋發(fā)生磨損時(shí)，無法實(shí) 現(xiàn)預(yù)緊力實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)，給設(shè)備安裝和調(diào)節(jié)等方面帶來不必要的麻煩，而且，手 動(dòng)機(jī)械調(diào)節(jié)很難精準(zhǔn)控制預(yù)緊力，反而造成額外附加力矩造成過度磨損，降低機(jī) 構(gòu)使用壽命。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN104565253A公開的《一種雙螺母滾珠絲杠副自動(dòng)預(yù)緊裝置》, 包括滾珠絲杠副、初始預(yù)緊螺栓、壓力傳感器、端蓋、超磁致伸縮致動(dòng)器等，通 過超磁致伸縮致動(dòng)器來調(diào)節(jié)預(yù)緊力，但是初始預(yù)緊力由螺栓提供，工作時(shí)預(yù)緊力 變化有時(shí)也需要手動(dòng)調(diào)節(jié)螺栓松緊，再配合使用超磁致伸縮器調(diào)節(jié)預(yù)緊力，無法 完全實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)，并且無法測(cè)得預(yù)緊力的精確值。并且當(dāng)前尚未有針對(duì)行 星滾柱絲杠副的預(yù)緊力裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有預(yù)緊裝置大多針對(duì)滾珠絲杠副，沒有具 體針對(duì)行星滾柱絲杠副的自動(dòng)可實(shí)時(shí)測(cè)量并進(jìn)行預(yù)緊力調(diào)節(jié)的預(yù)緊裝置，并且現(xiàn) 有滾珠絲杠副預(yù)緊裝置無法在工作中完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)，也不能實(shí)時(shí)精確測(cè)量預(yù)緊 力，針對(duì)現(xiàn)有裝置的各項(xiàng)不足，本裝置提供一種完全自動(dòng)調(diào)整、可實(shí)時(shí)測(cè)量預(yù)緊 力大小的行星滾柱絲杠副預(yù)緊裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種預(yù)緊力可調(diào)可測(cè)的行星滾柱絲杠副預(yù)緊裝置，包 括絲杠3、滾柱4、第一螺母1和第二螺母5；超磁致伸縮器、激勵(lì)線圈6、預(yù)緊彈 簧12、隔熱片層2和激光測(cè)距儀13；所述第一螺母1和滾柱4嚙合；第二螺母5和滾 柱4嚙合；所述超磁致伸縮器外壁周向鋪設(shè)有隔熱片層2，且超磁致伸縮器兩端分 別連接第一螺母1和第二螺母5；預(yù)緊彈簧12兩端分別固連在第一螺母1和第二螺 母5上，用于為整個(gè)裝置提供初始預(yù)緊力；第一螺母1上裝有激光測(cè)距儀13，用于 測(cè)量工作過程中第一螺母1和第二螺母5之間的距離變化，得出彈簧所提供的預(yù)緊 力；激勵(lì)線圈6位于超磁致伸縮器內(nèi)，激勵(lì)線圈6外連電源，電源連接控制器，控 制器控制電源輸出電流大小，電流變化引起超磁致伸縮器變化從而調(diào)節(jié)預(yù)緊力大 小。

本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述超磁致伸縮器包括超磁致伸縮棒7、拉壓 力傳感器8、推動(dòng)蓋9和超磁致伸縮套筒10；磁致伸縮棒7位于超磁致伸縮套筒10 內(nèi)，且磁致伸縮棒7軸線方向與滾柱4軸線方向相互平行，超磁致伸縮套筒10兩端 通過推動(dòng)蓋9進(jìn)行封閉，推動(dòng)蓋9外側(cè)設(shè)有拉壓力傳感器8，拉壓力傳感器8另一端 與螺母固連；且超磁致伸縮套筒10、拉壓力傳感器8和磁致伸縮棒7所在軸線相互 重合；激勵(lì)線圈6纏繞包裹在磁致伸縮棒7上。

本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是：電流變化引起超磁致伸縮器變化從而調(diào)節(jié)預(yù)緊 力大小；超磁致伸縮棒長(zhǎng)短的變化，長(zhǎng)短變化所產(chǎn)生的推力變化可以調(diào)節(jié)預(yù)緊力 大小，兩個(gè)螺母之間連接有預(yù)緊彈簧提供初始預(yù)緊力。

本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是：預(yù)緊彈簧12與兩個(gè)螺母之間通過螺栓進(jìn)行固連。

本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是：拉壓力傳感器8與螺母之間通過螺栓進(jìn)行固連。