[发明专利]一种滚珠丝杠螺母副预紧力自调节装置

说明书

本发明涉及滚珠丝杠螺母副技术领域，特指一种滚珠丝杠螺母副预紧力自调节装置，包括丝杠、从动丝杠螺母、后楔形推块、楔形顶块、隔板、前楔形推块与驱动丝杠螺母，从动丝杠螺母与驱动丝杠螺母分别通过滚珠套于丝杠外径上，从动丝杠螺母与后楔形推块固定连接，驱动丝杠螺母与前楔形推块固定连接，楔形顶块与隔板设于后楔形推块与前楔形推块之间，隔板的一侧连接于从动丝杠螺母，隔板的另一侧连接于驱动丝杠螺母，驱动丝杠螺母外接有动力输出端，驱动丝杠螺母通过隔板带动从动丝杠螺母与楔形顶块同步旋转。高速旋转的驱动丝杠螺母通过隔板带动前楔形推块、楔形顶块、后楔形推块与从动丝杠螺母转动，从而对驱动丝杠螺母与从动丝杠螺母产生预紧力。

技术领域

本发明涉及滚珠丝杠螺母副技术领域，特指一种滚珠丝杠螺母副预紧力自调节装置。

背景技术

滚珠丝杠螺母副是一种旋转运动与直线运动相互转换的机械装置，在现代机床进给系统中应用广泛，为消除丝杠螺母传动过程中的间隙，滚珠丝杠螺母装置都设有预紧或消除间隙的装置。

传统的丝杠旋转式滚珠丝杠副水平安装时，因丝杠自身重力大、弯曲变形大以及旋转惯性力大，致使能耗必然加大，振动严重。丝杠高速旋转时温升严重，因丝杠自重、温升产生的弯曲变形、热变形以及切削负荷变形等对机床精度造成了严重影响，从而导致设备高速性能差、精度低、刚性差、噪音大。螺母旋转式滚珠丝杠副克服了因丝杠高速旋转惯性力所产生的振动，提高了工作平稳性与传动精度，同时降低了噪音，滚珠丝杠固定，避免了因丝杠旋转带来的振动。螺母组件转动惯量小，用小扭矩伺服电机可实现与传动丝杠驱动滚珠丝杠副同样的进给速度和进给加速等，从而可使数控机床伺服系统以较低的成本获得高效、高速、高精、低耗、低噪音等优异性能。螺母旋转式滚珠丝杠副进给机构可广泛应用于数控龙门铣、数控落地镗、大型五面体加工中心等大型专用设备。

常用的滚珠丝杠螺母副预紧方法主要有双螺母垫片调隙方法、双螺母螺纹调隙方法和双螺母齿差调隙方法。双螺母垫片调隙方法通常采用在滚珠丝杠副的两个螺母之间加垫片，调整垫片的厚度使螺母产生轴向位移，以达到消除间隙和产生预紧力的目的，改变垫片的厚度可使双螺母获得不同的预紧力，其特点是结构简单，刚性高，预紧可靠及不易松弛，但是使用中不便随时调整预紧力；双螺母螺纹调隙方法利用一个螺母上的外螺纹，通过圆螺母调整两个螺母的相对轴向位置实现预紧，调整好后用另一个圆螺母锁紧，其特点是预紧力调整方便，使用中可随时调整，但是不能定量微调螺母，轴向尺寸长；双螺母齿差调隙方法在两个螺母的凸缘上各制有圆柱齿轮，两者齿数相差一个齿，并装入内齿圈中，内齿圈用螺钉或定位销固定在套筒上，调整时，先取下两端的内齿圈，当两个滚珠螺母相对于套筒同方向转动相同齿数时，一个滚珠螺母对另一个滚珠螺母产生相对位移，从而使滚珠螺母相对于丝杠的螺旋滚道相对移动，达到消除间隙并施加预紧力的目的，其特点是可实现精密微调，但加工和装配工艺复杂。

中国专利文献申请号201710453803.6公开了一种丝杠螺母副的消间隙装置和方法，消间隙装置包括调整螺母和调整螺栓和调隙螺栓。当丝杠与主螺母之间产生传动间隙时，拧紧调整螺栓，使得主螺母与调整螺母之间的调整间隙减小。拧松调隙螺栓，主螺母与调整螺母之间的间隙增大，使调整间隙的减小值大于或等于传动间隙的大小，完成对丝杠螺母副的消隙。在调整螺栓和调隙螺栓配合使用下，可以减小主螺母的螺牙与丝杠的螺牙之间、调整螺母的螺牙和丝杠螺牙之间的挤压变形。但是并不能实现预紧力自变化，每次调节调整螺母和调隙螺母比较繁琐。

中国专利文献申请号200810035039.1公开了一种调整丝杠螺母的预紧装置，包括丝杠、机床滑板螺母、圆柱弹簧、丝杠消隙螺母、消隙螺母定位条和螺钉，机床滑板螺母和丝杠消隙螺母分别于丝杠连接，套入丝杠的圆柱弹簧位于两个螺母之间，丝杠消隙螺母的周壁开有轴向槽，消除螺母定位条的一端通过螺钉与机床滑板螺母连接，另一端插入丝杠消隙螺母的轴向槽中。通过对螺钉的松紧实现改变轴向预紧力的大小，该方法虽结构简单，但需人工调整预紧力大小，无法实现实进预紧且预紧效果不理想。