一種預緊力微調式滾珠絲槓螺母的製作方法

2023-05-14 16:34:31 3

專利名稱：一種預緊力微調式滾珠絲槓螺母的製作方法
技術領域：
本發明公開了一種預緊力微調式滾珠絲槓螺母，屬於機械傳動技術領域，涉及機械傳動機構中的滾珠絲槓螺母。
背景技術：
高精密滾珠絲槓副是現代機械設備中一種最主要的傳動機構，其性能直接影響到機械設備運動部件的運動精度。由於在滾珠絲槓副的運行過程中滾珠與螺母的接觸時間遠大於滾珠與絲槓的接觸時間，因此滾珠絲槓螺母作為滾珠絲槓副中最主要的部件對整個滾珠絲槓副的性能尤其是精度保持性起著決定性的作用。現存的預緊式滾珠絲槓螺母中一般為雙螺母結構，其中多數採用橡膠墊片將主螺母和副螺母隔開，然後用螺釘將兩螺母直接壓緊，從而實現滾珠絲槓副的螺母與絲槓之間的預緊。這種結構在裝配時難以控制預緊力的大小，且容易由於應力分布不均產生損傷，同時由於螺釘與墊片材料的差異會造成正反向傳動剛度的不同。其他現存的預緊式滾珠絲槓螺母則結構相對較為複雜，製造困難，可靠性低。為了提高滾珠絲槓副的可靠性和精度保持性，並使裝配更為方便，減少裝配損傷，實現滾珠絲槓副預緊力的微調，本發明提供一種預緊力微調式滾珠絲槓螺母。

發明內容
本發明的目的在於提供公開了一種預緊力微調式滾珠絲槓螺母，主要解決滾珠絲槓副裝配過程中的預緊力微調問題裝配損傷問題。本發明是通過以下技術方案來實現的:一種預緊力微調式滾珠絲槓螺母，包括主螺母1、環形平面彈簧2、螺紋聯接部3以及副螺母4 ;主螺母I和環形平面彈簧2之間固定聯接，螺紋聯接部3和副螺母4之間為螺紋聯接；螺紋聯接部3的導程與絲槓5導程不同，從而在裝配過程中通過控制主螺母I與副螺母4之間的相對旋轉角度來實現預緊力的微調；主螺母I和副螺母4與絲槓5之間的軸向預緊力由平面彈簧2的彈性變形提供；螺紋聯接部3的導程大於絲槓5的導程實現主螺母I與副螺母4之間的拉力預緊，或者螺紋聯接部3的導程小於絲槓5的導程實現主螺母I與副螺母4之間的推力預緊。本發明所述的一種預緊力微調式滾珠絲槓螺母，主螺母I和環形平面彈簧2之間通過帶有3 6個螺栓孔的法蘭盤結構聯接。本發明所述的一種預緊力微調式滾珠絲槓螺母，副螺母4與螺紋聯接部3之間的連接螺紋導程與絲槓5導程不同，導程差值在Imm以內。本發明所述的一種預緊力微調式滾珠絲槓螺母，環形平面彈簧2和螺紋聯接部3為一體式結構，直接在一個零件上加工出環形平面彈簧2和螺紋聯接部3。本發明所述的一種預緊力微調式滾珠絲槓螺母，平面彈簧2包括三個相互平行的圓環體，在圓環體之間均勻分布3 4個徑向塊體，且兩層塊體之間相互錯位布置，為中間圓環體留出彈性變形區域。本發明所述的一種預緊力微調式滾珠絲槓螺母，主螺母I和副螺母4各自有一個獨立的滾珠循環系統。本發明的技術效果體現在:本發明通過主螺母和副螺母之間的聯接螺紋導程與絲槓導程之間的差值來實現滾珠絲槓副裝配過程中預緊力的自動微調，結構簡單實用；採用平面彈簧機構來提供預緊力，實現預緊力的均勻分布，能有效緩解加工誤差和裝配誤差造成的集中載荷；同時，該結構便於在平面彈簧上粘貼應變片以對預緊力進行實時監測或採用力矩扳手來進行精密裝配。


:圖1本發明實施例的結構示意2主螺母外觀結構示意3副螺母外觀結構示意4平面彈簧和螺紋聯接部的等軸測視5平面彈簧和螺紋聯接部俯視6平面彈簧和螺紋聯接部左視中:1主螺母，2平面彈簧，3螺紋聯接部，4副螺母，5絲槓，6主螺母螺栓通孔，7副螺母外螺紋，8卡口，9平面彈簧螺栓通孔。
具體實施方式
:如圖1所示，一種預緊力微調式滾珠絲槓螺母，包括主螺母1，平面彈簧2，螺紋聯接部3和副螺母4，其中如圖4 6所示平面彈簧和螺紋聯接部做成一個整體式結構。主螺母I和負螺母4分別與絲槓5形成一套獨立的滾珠循環系統，與一般滾珠循環系相似，此處不再重複介紹。主螺母I與副螺母4之間通過平面彈簧2和螺紋聯接部3相連，主螺母I與平面彈簧2之間的相對位置利用螺栓通過法蘭盤固定，螺紋聯接部3與副螺母4之間為螺紋聯接，該螺紋聯接用於對預緊力實現微調。如圖2所示，主螺母I的外觀結構示意圖，在主螺母的另一端加工4個通孔6，用於與圖6中所示平面彈簧2的4個通孔9相聯接。如圖3所示，副螺母2的外觀結構示意圖，在螺母的一端設計一個外螺紋7，用於與圖4中所示的螺紋聯接部3相聯，並實現預緊力的微調。由於本實施例中採用的滾珠絲槓副的公稱直徑為40mm，公稱導程為16mm，為了實現預緊力微調，將外螺紋7和螺紋聯接部3的內螺紋設計為導程為16.5mm，螺距為5.5mm的3線螺紋聯接。因此在安裝時副螺母4相對於螺紋聯接部3旋轉一周，螺紋聯接與滾珠絲槓副之間將有0.5mm的螺距差，螺距差將主要由平面彈簧2和滾珠接觸變形來補償，從而實現滾珠絲槓副的預緊。在本發明所述的一種預緊力微調式滾珠絲槓螺母的安裝過程中，首先將主螺母I安裝到絲槓5上，再將平面彈簧2和螺紋聯接部3從圖1中所示的絲槓5的右端套入絲槓5，暫不固定，然後將副螺母4從絲槓5的右端套入絲槓5。下一步將副螺母4的外螺紋7旋入螺紋聯接部3的內螺紋約螺紋長度的三分之二，然後同時旋轉平面彈簧2，螺紋聯接部3和副螺母4直至接近主螺母I的通孔6，再適當調整螺紋聯接部3的旋轉角度使平面彈簧2與主螺母I的通孔6和9對準，再用M6的螺栓將兩者的固定。最後，將力矩扳手卡在副螺母4的卡口 8上，通過旋轉力矩扳手來逐漸調整滾珠絲槓副的預緊力，預緊力調整好後用螺紋膠或緊定螺釘將螺紋聯接部3與外螺紋7固定。
權利要求
1.一種預緊力微調式滾珠絲槓螺母，其特徵在於:包括主螺母(I)、環形平面彈簧(2)、螺紋聯接部(3)以及副螺母(4);主螺母(I)和環形平面彈簧(2)之間固定聯接，螺紋聯接部(3)和副螺母(4)之間為螺紋聯接；螺紋聯接部(3)的導程與絲槓(5)導程不同，從而在裝配過程中通過控制主螺母(I)與副螺母(4)之間的相對旋轉角度來實現預緊力的微調；主螺母(I)和副螺母(4)與絲槓(5)之間的軸向預緊力由平面彈簧(2)的彈性變形提供；螺紋聯接部(3)的導程大於絲槓(5)的導程實現主螺母(I)與副螺母(4)之間的拉力預緊，或者螺紋聯接部(3)的導程小於絲槓(5)的導程實現主螺母(I)與副螺母(4)之間的推力預緊。
2.根據權利要求書I所述的一種預緊力微調式滾珠絲槓螺母，其特徵在於:主螺母(I)和環形平面彈簧(2)之間通過帶有3 6個螺栓孔的法蘭盤結構聯接。
3.根據權利要求書I所述的一種預緊力微調式滾珠絲槓螺母，其特徵在於:副螺母(4)與螺紋聯接部(3)之間的連接螺紋導程與絲槓(5)導程不同，導程差值在Imm以內。
4.根據權利要求書I所述的一種預緊力微調式滾珠絲槓螺母，其特徵在於:環形平面彈簧(2)和螺紋聯接部(3)為一體式結構，直接在一個零件上加工出環形平面彈簧(2)和螺紋聯接部(3)。
5.根據權利要求書I或3所述的一種預緊力微調式滾珠絲槓螺母，其特徵在於:平面彈簧(2)包括三個相互平行的圓環體，在圓環體之間均勻分布3 4個徑向塊體，且兩層塊體之間相互錯位布置，為中間圓環體留出彈性變形區域。
6.根據權利要求書I所述的一種預緊力微調式滾珠絲槓螺母，其特徵在於:主螺母(I)和副螺母(4)各自有一個獨立的滾珠循環系統。
全文摘要
本發明公開一種預緊力微調式滾珠絲槓螺母，屬於機械傳動技術領域，涉及機械傳動機構中的滾珠絲槓螺母。該滾珠絲槓螺母主要包括主螺母、環形平面彈簧、螺紋聯接部以及副螺母等；螺紋導程與絲槓導程不同，從而在裝配過程中通過控制主螺母與副螺母之間的相對旋轉角度來實現預緊力的微調；主螺母和副螺母與絲槓之間的軸向預緊力由平面彈簧的彈性變形提供；若螺紋導程大於絲槓導程，則實現主螺母與副螺母之間的拉力預緊，反之，則為推力預緊。本發明通過聯接螺紋導程與絲槓導程之間的差值來實現滾珠絲槓副裝配過程中預緊力的微調，結構簡單實用；採用平面彈簧來實現預緊力的均勻分布，能有效緩解加工和裝配誤差造成的集中載荷。
文檔編號F16H25/22GK103174811SQ20131002379
公開日2013年6月26日 申請日期2013年1月22日 優先權日2013年1月22日
發明者胡建忠, 王民, 昝濤 申請人:北京工業大學