[發明專利]一種滾珠絲杠螺母副預緊力自調節裝置

有效

• 申請號: 201810332516.4
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108468771B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 盧紅;劉琪;段蒙;馬明天
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: F16H25/22
• 分類號: F16H25/22
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張惠玲

本發明涉及滾珠絲杠螺母副技術領域，特指一種滾珠絲杠螺母副預緊力自調節裝置，包括絲杠、從動絲杠螺母、后楔形推塊、楔形頂塊、隔板、前楔形推塊與驅動絲杠螺母，從動絲杠螺母與驅動絲杠螺母分別通過滾珠套于絲杠外徑上，從動絲杠螺母與后楔形推塊固定連接，驅動絲杠螺母與前楔形推塊固定連接，楔形頂塊與隔板設于后楔形推塊與前楔形推塊之間，隔板的一側連接于從動絲杠螺母，隔板的另一側連接于驅動絲杠螺母，驅動絲杠螺母外接有動力輸出端，驅動絲杠螺母通過隔板帶動從動絲杠螺母與楔形頂塊同步旋轉。高速旋轉的驅動絲杠螺母通過隔板帶動前楔形推塊、楔形頂塊、后楔形推塊與從動絲杠螺母轉動，從而對驅動絲杠螺母與從動絲杠螺母產生預緊力。

技術領域

本發明涉及滾珠絲杠螺母副技術領域，特指一種滾珠絲杠螺母副預緊力自調節裝置。

背景技術

滾珠絲杠螺母副是一種旋轉運動與直線運動相互轉換的機械裝置，在現代機床進給系統中應用廣泛，為消除絲杠螺母傳動過程中的間隙，滾珠絲杠螺母裝置都設有預緊或消除間隙的裝置。

傳統的絲杠旋轉式滾珠絲杠副水平安裝時，因絲杠自身重力大、彎曲變形大以及旋轉慣性力大，致使能耗必然加大，振動嚴重。絲杠高速旋轉時溫升嚴重，因絲杠自重、溫升產生的彎曲變形、熱變形以及切削負荷變形等對機床精度造成了嚴重影響，從而導致設備高速性能差、精度低、剛性差、噪音大。螺母旋轉式滾珠絲杠副克服了因絲杠高速旋轉慣性力所產生的振動，提高了工作平穩性與傳動精度，同時降低了噪音，滾珠絲杠固定，避免了因絲杠旋轉帶來的振動。螺母組件轉動慣量小，用小扭矩伺服電機可實現與傳動絲杠驅動滾珠絲杠副同樣的進給速度和進給加速等，從而可使數控機床伺服系統以較低的成本獲得高效、高速、高精、低耗、低噪音等優異性能。螺母旋轉式滾珠絲杠副進給機構可廣泛應用于數控龍門銑、數控落地鏜、大型五面體加工中心等大型專用設備。

常用的滾珠絲杠螺母副預緊方法主要有雙螺母墊片調隙方法、雙螺母螺紋調隙方法和雙螺母齒差調隙方法。雙螺母墊片調隙方法通常采用在滾珠絲杠副的兩個螺母之間加墊片，調整墊片的厚度使螺母產生軸向位移，以達到消除間隙和產生預緊力的目的，改變墊片的厚度可使雙螺母獲得不同的預緊力，其特點是結構簡單，剛性高，預緊可靠及不易松弛，但是使用中不便隨時調整預緊力；雙螺母螺紋調隙方法利用一個螺母上的外螺紋，通過圓螺母調整兩個螺母的相對軸向位置實現預緊，調整好后用另一個圓螺母鎖緊，其特點是預緊力調整方便，使用中可隨時調整，但是不能定量微調螺母，軸向尺寸長；雙螺母齒差調隙方法在兩個螺母的凸緣上各制有圓柱齒輪，兩者齒數相差一個齒，并裝入內齒圈中，內齒圈用螺釘或定位銷固定在套筒上，調整時，先取下兩端的內齒圈，當兩個滾珠螺母相對于套筒同方向轉動相同齒數時，一個滾珠螺母對另一個滾珠螺母產生相對位移，從而使滾珠螺母相對于絲杠的螺旋滾道相對移動，達到消除間隙并施加預緊力的目的，其特點是可實現精密微調，但加工和裝配工藝復雜。

中國專利文獻申請號201710453803.6公開了一種絲杠螺母副的消間隙裝置和方法，消間隙裝置包括調整螺母和調整螺栓和調隙螺栓。當絲杠與主螺母之間產生傳動間隙時，擰緊調整螺栓，使得主螺母與調整螺母之間的調整間隙減小。擰松調隙螺栓，主螺母與調整螺母之間的間隙增大，使調整間隙的減小值大于或等于傳動間隙的大小，完成對絲杠螺母副的消隙。在調整螺栓和調隙螺栓配合使用下，可以減小主螺母的螺牙與絲杠的螺牙之間、調整螺母的螺牙和絲杠螺牙之間的擠壓變形。但是并不能實現預緊力自變化，每次調節調整螺母和調隙螺母比較繁瑣。

中國專利文獻申請號200810035039.1公開了一種調整絲杠螺母的預緊裝置，包括絲杠、機床滑板螺母、圓柱彈簧、絲杠消隙螺母、消隙螺母定位條和螺釘，機床滑板螺母和絲杠消隙螺母分別于絲杠連接，套入絲杠的圓柱彈簧位于兩個螺母之間，絲杠消隙螺母的周壁開有軸向槽，消除螺母定位條的一端通過螺釘與機床滑板螺母連接，另一端插入絲杠消隙螺母的軸向槽中。通過對螺釘的松緊實現改變軸向預緊力的大小，該方法雖結構簡單，但需人工調整預緊力大小，無法實現實進預緊且預緊效果不理想。