[發(fā)明專利]一種絲杠傳動(dòng)振動(dòng)控制系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211267509.3
• 申請(qǐng)日: 2022-10-17
• 公開（公告）號(hào): CN115781382A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯守衛(wèi);徐家歡;高東東;辛振芳;陳露
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京機(jī)械設(shè)備研究所
• 主分類號(hào): B23Q11/00
• 分類號(hào): B23Q11/00;G05D19/02
• 代理公司: 北京云科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11483
• 代理人: 張飆

本發(fā)明提供了一種絲杠傳動(dòng)振動(dòng)控制系統(tǒng)及其控制方法，包括游動(dòng)軸承，設(shè)置在絲杠游動(dòng)端。推動(dòng)件，一端與游動(dòng)軸承接觸。導(dǎo)向件，套設(shè)在推動(dòng)件上。促動(dòng)器，與推動(dòng)件另一端相連。傳感器，設(shè)置在絲杠螺母下端。以及控制器，與傳感器、促動(dòng)器分別相連。其中，傳感器采集絲杠的振動(dòng)信號(hào)傳輸給控制器，控制器控制促動(dòng)器輸出作用力作用于游動(dòng)軸承抵消外部載荷引起的絲杠軸向載荷。具有更加精確、可靠地進(jìn)行系統(tǒng)減振，適應(yīng)性強(qiáng)，還能降低對(duì)傳動(dòng)間隙的苛刻要求，進(jìn)而降低滾珠絲杠副相關(guān)零部件的加工和裝配檢測(cè)難度的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)械制造和絲杠振動(dòng)控制領(lǐng)域，具體涉及一種絲杠傳動(dòng)振動(dòng)控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

滾珠絲杠副以其結(jié)構(gòu)尺寸小、質(zhì)量輕、效率高、傳動(dòng)及定位精度高等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。滾珠絲杠副裝在箱體中，通過消隙墊片補(bǔ)償絲杠螺桿相對(duì)箱體的軸向躥動(dòng)量。消隙墊片安裝在軸承盲孔一側(cè)，通過軸承外圈與軸承蓋相互接觸來壓緊限位，裝配示意圖如圖1所示。消隙墊片產(chǎn)生軸向預(yù)緊作用，對(duì)絲杠軸向間隙進(jìn)行補(bǔ)償。

絲杠在箱體的軸向躥動(dòng)量會(huì)隨產(chǎn)品使用時(shí)間的增長(zhǎng)而顯著增大，將導(dǎo)致消隙墊片軸向間隙補(bǔ)償?shù)淖饔媒档椭敝翉氐紫В斐蓚鲃?dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)軸向振動(dòng)。

另外，在外界沖擊載荷作用下，絲杠螺母帶動(dòng)絲杠軸向運(yùn)動(dòng)，軸向上對(duì)軸承、消隙墊片和端蓋傳遞沖擊載荷，若存在間隙，就會(huì)產(chǎn)生持續(xù)振蕩，這些振動(dòng)將對(duì)滾珠絲杠副的傳動(dòng)及定位精度產(chǎn)生極大地不良影響。

綜上，滾珠絲杠副傳動(dòng)裝置的軸向間隙對(duì)系統(tǒng)振動(dòng)有直接影響，絲杠螺母位置鎖定后，螺母在外部載荷的作用下，會(huì)有沿絲杠軸向的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，絲杠螺母有軸向載荷作用在絲杠上，如絲杠軸向安裝結(jié)構(gòu)存在軸向間隙，在外載荷的作用下絲杠會(huì)產(chǎn)生軸向振動(dòng)，造成絲杠螺母定位不準(zhǔn)，傳統(tǒng)的消隙措施理論上能夠有效減少系統(tǒng)的振蕩現(xiàn)象，但存在操作和檢測(cè)困難，故障排查復(fù)雜低效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種絲杠傳動(dòng)振動(dòng)控制系統(tǒng)及其控制方法，本發(fā)明為了解決絲杠螺母位置鎖定后，螺母在外部載荷的作用下，會(huì)有沿絲杠軸向的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，絲杠螺母有軸向載荷作用在絲杠上，如絲杠軸向安裝結(jié)構(gòu)存在軸向間隙，在外載荷的作用下絲杠會(huì)產(chǎn)生軸向振動(dòng)，造成絲杠螺母定位不準(zhǔn)的技術(shù)問題。

根據(jù)一些實(shí)施例，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種絲杠傳動(dòng)振動(dòng)控制系統(tǒng)，包括：

游動(dòng)軸承，設(shè)置在絲杠游動(dòng)端；

推動(dòng)件，一端與游動(dòng)軸承接觸；

導(dǎo)向件，套設(shè)在推動(dòng)件上；

促動(dòng)器，與推動(dòng)件另一端相連；

傳感器，設(shè)置在絲杠螺母下端；以及

控制器，與傳感器、促動(dòng)器分別相連；

其中，傳感器采集絲杠的振動(dòng)信號(hào)傳輸給控制器，控制器控制促動(dòng)器輸出作用力作用于游動(dòng)軸承抵消外部載荷引起的絲杠軸向載荷。

另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的絲杠傳動(dòng)振動(dòng)控制系統(tǒng)還可以具有以下附加技術(shù)特征：

優(yōu)選的，所述游動(dòng)軸承設(shè)置為推力軸承和角接觸球軸承組合軸承，促動(dòng)器設(shè)置在推力軸承一側(cè)，促動(dòng)器通過推動(dòng)件與推力軸承接觸，推力軸承通過隔圈與角接觸球軸承內(nèi)圈接觸，角接觸球軸承內(nèi)圈與絲杠相連。促動(dòng)器為壓力陶瓷促動(dòng)器，在游動(dòng)軸承一側(cè)，推力軸承與角接觸球軸承配合使用，壓電陶瓷促動(dòng)器裝配在推力軸承的一側(cè)，壓電陶瓷促動(dòng)器將作用力作用于推力軸承，推力軸承通過隔圈將力作用于角接觸球軸承的內(nèi)圈，角接觸球軸承的內(nèi)圈與絲杠作用，抵消外部載荷引起的軸向載荷，實(shí)現(xiàn)絲杠螺母的準(zhǔn)確定位。