一種滾珠絲杠副螺母軸向加載機構制造技術

本發明專利技術公開了一種滾珠絲杠副螺母軸向加載機構，具體說是一種雙向加載機構。該加載機構主要由驅動組件、加載組件、限位組件、測量組件以及數據處理模塊構成。其特征在于驅動電機通過傳動軸和齒輪傳動帶動鋸齒絲杠副螺母旋轉，在沒有外力作用的情況下，螺母會沿著絲杠軸平動，但當鋸齒絲杠副螺母平動受阻后，螺母的旋轉運動就轉換成絲杠軸的線性運動，從而產生加載力，并在絲杠軸的加載端連接傳感器，實時測量加載力大小。本發明專利技術內部結構緊湊，準確度高，安全可靠，其加載力最大可達10t，軸向尺寸較小，方便安裝，成本低，易于加工。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及加載機構
，具體是一種滾珠絲杠副螺母軸向加載機構。
技術介紹
滾珠絲杠副是由滾珠絲杠、滾珠和滾珠螺母組成的機械元件，其主要功能是將旋轉運動轉換成線性運動，或將轉矩轉換成軸向反復作用力。它可以實現非常高的傳動和定位精度，被廣泛應用于各類精密機床的進給傳動系統中，是機械工業使用廣泛、要求嚴格的配套件和基礎件。為了對滾珠絲杠副的可靠性進行測試，需要給滾珠絲杠副螺母提供一個較大的軸向載荷，現有的加載方式有液壓加載，扭矩加載，浮動塊加載等很多方式，但是要運用在滾珠絲杠副上卻存在著一定的不足。中國技術專利CN 2799944Y，名稱為:液壓雙向加載機構。該專利提出了一種液壓雙向加載機構，具體實施方式為:加載油缸為雙作用油缸，其活塞的運動使油缸中一側工作腔的液壓油受到壓縮，液壓油壓力升高，油壓的大小通過加載閥來調節，同時這也決定了加載油缸所施加載荷的大小；另一側工作腔的體積增大，液壓油壓力降低，為避免加載油缸供油不足出現抽空現象，使用電機帶動變量泵給加載油缸的低壓腔補充液壓油；通過給雙作用油缸兩側腔注入不同體積的液壓油，活塞往復運動，從而帶動聯結在油缸輸入端的被試件做往復運動。該液壓加載機構適用于給結構較簡單的，所需載荷較小的機械或實驗裝置加載，若使用于結構較復雜，所需載荷較大的機械或實驗裝置，會出現以下問題:第一，需要考慮油管的排布問題，給裝置的結構設計造成了一定的麻煩；第二，當所需施加的載荷較大時，液壓缸、液壓閥等工作一段時間容易出現漏油現象，從而影響裝置的工作環境，難清潔；第三，長期的往復運動容易造成油管的破裂。所以，在一些對環境模擬條件要求較高的裝置上并不適用液壓加載。中國技術專利CN 201935802 U，名稱為:一種旋轉加載機構。該專利提出了一種旋轉加載機構，具體技術方案為:該加載機構包括移動橫梁、電動缸和固定座，手輪，絲杠等，首先將移動橫梁移動到適合加載位置，松開水平拖板塊的螺釘，通過手輪轉動，帶動水平絲杠轉動，使平移螺母左右移動，移動到適合加載位置，鎖緊水平拖板塊的螺釘；然后松開轉盤與定盤的鎖緊座，轉動到所需角度，鎖緊之后對檢測零部件進行加載測試。該加載機構使用了滾珠絲杠副進行移動和加載，但是只用于零部件的加載測試，所能施加的載荷也較小。從該專利可以看出絲杠副可用于加載，且經過一定的改進，可以提供較大的載荷。總之，現有技術采用絲杠加載的機構較少，多數采用液壓、扭矩等加載方式，存在著加載力小，安裝不夠便捷等缺陷，并不適用于給滾珠絲杠副進行縱向加載。
技術實現思路
本專利技術所解決的技術問題在于提供一種滾珠絲杠副螺母軸向加載機構。實現本專利技術目的的技術解決方案為:一種滾珠絲杠副螺母軸向加載機構，包括驅動組件、加載組件、限位組件、測量組件； 所述驅動組件包括伺服電機和減速機、主動軸、定位鍵、主動齒輪、定位套筒、深溝球軸承、密封端蓋、定位端蓋；伺服電機的輸出軸與減速機連接，減速機的輸出軸通過鍵與主動軸相連接，主動軸通過深溝球軸承安裝在加載組件左掛臂和右掛臂之間，深溝球軸承分別通過密封端蓋和定位端蓋進行軸向定位，主動軸上通過定位鍵固連主動齒輪，該主動齒輪通過定位套筒進行軸向定位； 所述加載組件包括鋸齒絲杠副螺母、鋸齒絲杠軸、軸承定位套筒、螺旋彈簧、推力球軸承、定位墊塊、碟簧、碟簧導向套筒、滾針軸承、小滾針軸承、軸端定位端蓋、軸承定位端蓋、花鍵導向套、左掛臂、右掛臂、直蓋板和圓蓋板； 上述鋸齒絲杠副螺母外表面為漸近線齒輪，該漸近線齒輪與主動齒輪相嚙合，軸承定位套筒套在鋸齒絲杠副螺母的一端，軸承定位套筒的外圓上設置螺旋彈簧，鋸齒絲杠副螺母該端上還套有推力球軸承，所述推力球軸承的一端通過軸承定位套筒定位，另一端通過定位墊塊軸向定位，碟簧導向套筒通過法蘭聯接在左掛臂上，碟簧疊加分布于碟簧導向套筒內，定位墊塊也安裝在碟簧導向套筒內，對碟簧施加壓力；所述鋸齒絲杠副螺母的另一端對稱設置螺旋彈簧、軸承定位套筒、推力球軸承、定位墊塊、碟簧和碟簧導向套筒； 鋸齒絲杠副螺母套在鋸齒絲杠軸上與其形成絲杠傳動，鋸齒絲杠軸通過滾針軸承和小滾針軸承安裝在左掛臂和右掛臂之間，其中滾針軸承通過軸承定位端蓋進行軸向定位，小滾針軸承通過軸端定位端蓋進行軸向定位，鋸齒絲杠軸一端設計成花鍵，用以限制絲杠軸的旋轉，該花鍵通過花鍵導向套導向，實現鋸齒絲杠軸的軸向平動，花鍵導向套通過法蘭聯接在右掛臂上； 所述限位組件包括懸桿、固定螺母、探桿、極限開關和安裝支架，懸桿通過螺紋安裝在鋸齒絲杠軸的另一端，探桿通過兩個固定螺母安裝在懸桿上，極限開關的數量為兩個，該兩個極限開關設置在安裝支架上，探桿位于兩個極限開關的中間，所述安裝支架通過螺釘固定在左掛臂上。所述測量組件包括承載螺釘、拉壓力傳感器和承壓塊，承載螺釘通過U型槽連接在鋸齒絲杠軸的花鍵端，承載螺釘通過螺紋與拉壓力傳感器相連接，拉壓力傳感器通過螺釘與承壓塊相連接。所述碟簧的數量為六。本專利技術與現有技術相比，其顯著優點為:1)采用本專利技術設計的裝置，搭配相應的工裝，對各種型號的滾珠絲杠副螺母均可進行加載，具有通用性強的優點；2)為使加載穩定，到達所需載荷后能夠持續保持較長時間，采用了碟簧疊加的方式，起到一個保壓的作用，該方法結構簡單，可靠性高；3)本裝置最大加載達到10t，并且采用的高精度拉壓力傳感器精度可達0.1%，因此該裝置具有重載高精的優點；4)該加載機構避免了液壓加載可能出現的液壓油泄漏等環境問題，符合現代機床的綠色設計理念，而且該機構各部分均容易加工，成本低廉。下面結合附圖對本專利技術作進一步詳細描述。附圖說明圖1為本專利技術滾珠絲杠副螺母軸向加載機構的軸測圖。圖2為本專利技術滾珠絲杠副螺母軸向加載機構的總體結構剖視圖。圖3為本專利技術限位組件示意圖。圖4為本專利技術滾珠絲杠副螺母軸向加載機構驅動軸軸測圖。圖5為本專利技術滾珠絲杠副螺母軸向加載機構加載軸爆炸圖。圖6為本專利技術滾珠絲杠副螺母軸向加載機構測量部件軸測圖。具體實施例方式本專利技術的一種滾珠絲杠副螺母軸向加載機構，包括驅動組件、加載組件、限位組件、測量組件； 所述驅動組件包括伺服電機30和減速機29、主動軸6、定位鍵4、主動齒輪5、定位套筒3、深溝球軸承7、密封端蓋8、定位端蓋I ;伺服電機30的輸出軸與減速機29連接，減速機29的輸出軸通過鍵與主動軸6相連接，主動軸6通過深溝球軸承7安裝在加載組件左掛臂17和右掛臂23之間，深溝球軸承7分別通過密封端蓋8和定位端蓋I進行軸向定位，主動軸6上通過定位鍵4固連主動齒輪5，該主動齒輪5通過定位套筒3進行軸向定位； 所述加載組件包括鋸齒絲杠副螺母11、鋸齒絲杠軸25、軸承定位套筒10、螺旋彈簧9、推力球軸承20、定位墊塊15、碟簧16、碟簧導向套筒18、滾針軸承21、小滾針軸承14、軸端定位端蓋12、軸承定位端蓋22、花鍵導向套24、左掛臂17、右掛臂23、直蓋板19和圓蓋板2 ； 上述鋸齒絲杠副螺母11外表面為漸近線齒輪，該漸近線齒輪與主動齒輪5相嚙合，軸承定位套筒10套在鋸齒絲杠副螺母11的一端，軸承定位套筒10的外圓上設置螺旋彈簧9，鋸齒絲杠副螺母11該端上還套有推力球軸承20，所述推力球軸承20的一端通過軸承定位套筒10定位，另一端通過定位墊塊15軸向定位，碟簧導向套筒18通過本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種滾珠絲杠副螺母軸向加載機構，其特征在于，包括驅動組件、加載組件、限位組件、測量組件；所述驅動組件包括伺服電機[30]和減速機[29]、主動軸[6]、定位鍵[4]、主動齒輪[5]、定位套筒[3]、深溝球軸承[7]、密封端蓋[8]、定位端蓋[1]；伺服電機[30]的輸出軸與減速機[29]連接，減速機[29]的輸出軸通過鍵與主動軸[6]相連接，主動軸[6]通過深溝球軸承[7]安裝在加載組件左掛臂[17]和右掛臂[23]之間，深溝球軸承[7]分別通過密封端蓋[8]和定位端蓋[1]進行軸向定位，主動軸[6]上通過定位鍵[4]固連主動齒輪[5]，該主動齒輪[5]通過定位套筒[3]進行軸向定位；所述加載組件包括鋸齒絲杠副螺母[11]、鋸齒絲杠軸[25]、軸承定位套筒[10]、螺旋彈簧[9]、推力球軸承[20]、定位墊塊[15]、碟簧[16]、碟簧導向套筒[18]、滾針軸承[21]、小滾針軸承[14]、軸端定位端蓋[12]、軸承定位端蓋[22]、花鍵導向套[24]、左掛臂[17]、右掛臂[23]、直蓋板[19]和圓蓋板[2]；上述鋸齒絲杠副螺母[11]外表面為漸近線齒輪，該漸近線齒輪與主動齒輪[5]相嚙合，軸承定位套筒[10]套在鋸齒絲杠副螺母[11]的一端，軸承定位套筒[10]的外圓上設置螺旋彈簧[9]，鋸齒絲杠副螺母[11]該端上還套有推力球軸承[20]，所述推力球軸承[20]的一端通過軸承定位套筒[10]定位，另一端通過定位墊塊[15]軸向定位，碟簧導向套筒[18]通過法蘭聯接在左掛臂[17]上，碟簧[16]疊加分布于碟簧導向套筒[18]內，定位墊塊[15]也安裝在碟簧導向套筒[18]內，對碟簧[16]施加壓力；所述鋸齒絲杠副螺母[11]的另一端對稱設置螺旋彈簧、軸承定位套筒、推力球軸承、定位墊塊、碟簧和碟簧導向套筒；鋸齒絲杠副螺母[11]套在鋸齒絲杠軸[25]上與其形成絲杠傳動，鋸齒絲杠軸[25]通過滾針軸承[21]和小滾針軸承[14]安裝在左掛臂[17]和右掛臂[23]之間，其中滾針軸承[21]通過軸承定位端蓋[22]進行軸向定位，小滾針軸承[14]通過軸端定位端蓋[12]進行軸向定位，鋸齒絲杠軸[25]一端設計成花鍵，用以限制絲杠軸的旋轉，該花鍵通過花鍵導向套[24]導向，實現鋸齒絲杠軸[25]的軸向平動，花鍵導向套[24]通過法蘭聯接在右掛臂[23]上；所述限位組件包括懸桿[13]、固定螺母[31]、探桿[32]、極限開關[33]和安裝支架[34]，懸桿[13]通過螺紋安裝在鋸齒絲杠軸[25]的另一端，探桿[32]通過兩個固定螺母[31]安裝在懸桿[13]上，極限開關[33]的數量為兩個，該兩個極限開關[33]設置在安裝支架[34]上，探桿[32]位于兩個極限開關[33]的中間，所述安裝支架[34]通過螺釘固定在左掛臂[17]上。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：歐屹，馮虎田，陳燁妍，蔡理，陶衛軍，王禹林，
申請(專利權)人：南京理工大學，
類型：發明
國別省市：