CN103934722A - 空心滚珠丝杠副固定机构 - Google Patents

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王小牧
米继锋
张纪
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开一种空心滚珠丝杠副固定机构，包括有前支撑座、后支撑座、前支撑单元套、后支撑单元套、三联轴承、前密封单元、前防撞圈、后防撞圈以及冷却系统，空心滚珠丝杠副尾端穿过后防撞圈通过后部的三联轴承连接固定在后支撑单元套上，前端穿过前防撞圈以及前密封单元通过前部的三联轴承连接固定在前支撑单元套上，两端的进油口和出油口分别与进油管和出油管连接。本发明结构简单、安装方便，能够为空心滚珠丝杠副运行提供可靠精确的运行平台，减小数控机床加工的误差，提高精确度。

Description

空心滚珠丝杠副固定机构
技术领域
本发明属于机械设备技术领域，涉及一种空心滚珠丝杠副固定机构。
背景技术
滚珠丝杠副是数控机床的核心部件之一，滚珠丝杠副在运动后会发热，整体伸长，螺距误差变大。随着机床向高精度方向发展，丝杠受热伸长变形问题越来越受到机床设计者的重视。空心滚珠丝杠副可减小转动惯量，减小丝杠副受热螺距误差从而在机床领域应用地越来越多。而空心滚珠丝杠副在数控机床上需要采用专用的固定机构将其固定以便为机床设计提供准确参数，目前，对于空心滚珠丝杠副固定机构的研究还处在起步阶段，试验测量设备比较匮乏，对于专用的空心滚珠丝杠副固定机构研究尚属空白。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种空心滚珠丝杠副固定机构，能够应用在目前的空心滚珠丝杠副机床中，使空心滚珠丝杠副的位置安装及运行更加准确，为后续空心滚珠丝杠副性能试验仪提供安装平台，解决现有的滚珠丝杠副在运动后发热，整体伸长，螺距误差变大的缺陷。
为了实现发明目的，本发明所采用的技术方案是，一种空心滚珠丝杠副固定机构，包括有安装在机床床身上的前支撑座和后支撑座，前支撑座和后支撑座上分别设置有前支撑单元套和后支撑单元套，前支撑单元套和后支撑单元套内分别设置有一组三联轴承，前支撑单元套和后支撑单元套上分别设置有前端盖和后端盖，前端盖和后端盖上分别设置有端盖密封圈，前支撑单元套和后支撑单元套上分别设置有支撑套密封圈，所述端盖密封圈上设置有隔套A，支撑套密封圈上设置有隔套B，紧靠前支撑单元套内侧设置有前密封单元，紧靠前密封单元设置有前防撞圈，紧靠后支撑单元套内侧直接设置有后防撞圈，空心滚珠丝杠副尾端穿过后防撞圈通过后部的三联轴承连接固定在后支撑单元套上，空心滚珠丝杠副前端穿过前防撞圈以及前密封单元通过前部的三联轴承连接固定在前支撑单元套上，空心滚珠丝杠副的两端分别通过前锁紧螺母和后锁紧螺母拉紧固定在隔套A上，空心滚珠丝杠副尾端的进油口处设置有后密封单元，进油管连接到后密封单元后部与进油口连通，空心滚珠丝杠副与前密封单元的结合处沿着圆周方向设置有若干出油孔，出油管连接在前密封单元下部与出油口连通，出油口两侧的前密封单元和空心滚珠丝杠副之间分别设置有一个出油口密封圈将出油通路密封。
本发明的特征还在于，后密封单元与进油口的连接处设置有进油口密封圈。
空心滚珠丝杠副上的出油口设置有四个，相邻两个出油口之间的夹角为90°。
本发明的有益效果是：
本发明结构简单、安装方便，能够为空心滚珠丝杠副运行提供可靠精确的运行平台，减小数控机床加工的误差，提高精确度。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的A处局部放大结构示意图；
图3是本发明的B处局部放大结构示意图。
图中，1.床身，2.前支撑座，3.后支撑座，4.前支撑单元套，5.后支撑单元套，6.三联轴承，7.前端盖，8.后端盖，9.端盖密封圈，10.支撑套密封圈，11.隔套A，12.隔套B，13.前密封单元，14.前防撞圈，15.后防撞圈，16.前锁紧螺母，17.后锁紧螺母，18.进油口，19.后密封单元，20.进油管，21.出油口，22.出油管，23.空心滚珠丝杠副，24.出油口密封圈，25.进油口密封圈，26.伺服电机，27.联轴器，28.螺母，29.螺母套。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供一种空心滚珠丝杠副固定机构，如图1所示，包括有安装在机床床身1上的前支撑座2和后支撑座3，如图2和图3所示，前支撑座2和后支撑座3上分别设置有前支撑单元套4和后支撑单元套5，前支撑单元套4和后支撑单元套5内分别设置有一组三联轴承6，前支撑单元套4和后支撑单元套5上分别设置有前端盖7和后端盖8，前端盖7和后端盖8上分别设置有端盖密封圈9，前支撑单元套4和后支撑单元套5上分别设置有支撑套密封圈10，所述端盖密封圈9上设置有隔套A11，支撑套密封圈10上设置有隔套B12，紧靠前支撑单元套4内侧设置有前密封单元13，紧靠前密封单元13设置有前防撞圈14，紧靠后支撑单元套5内侧设置有后防撞圈15，空心滚珠丝杠副尾端穿过后防撞圈15通过后部的三联轴承6连接固定在后支撑单元套5上，空心滚珠丝杠副23前端穿过前防撞圈14以及前密封单元13通过前部的三联轴承6连接固定在前支撑单元套4上，空心滚珠丝杠副23的两端分别通过前锁紧螺母16和后锁紧螺母17拉紧固定在隔套A11上，空心滚珠丝杠副23尾端的进油口18处设置有后密封单元19，进油管20连接到后密封单元19后部与进油口18连通，空心滚珠丝杠副23穿过前密封单元13的位置沿着圆周方向设置有若干出油口21，出油管22连接在前密封单元13下部与出油口21连通，出油口21两侧的前密封单元13和空心滚珠丝杠副23之间分别设置有一个出油口密封圈24将出油通路密封。
具体安装时，首先将前支撑座2与后支撑座3安装到床身1两端部，再组装前支撑单元和后支撑单元，将三联轴承6按TBT顺序分别安装到前支撑单元套4和后支撑单元套5上，其中有一对轴承为背靠背结构，前端盖7和后端盖8分别装在前支撑单元套4和后支撑单元套5上，随后给前端盖7和后端盖8分别装上端盖密封圈9，给前撑单元套4和后支撑单元套5分别装上支撑套密封圈10，在端盖密封圈9上安装隔套A11，在支撑套密封圈10上安装隔套B12，由此前、后支撑单元安装完成。接下来将两套支撑单元分别装进前支撑座2和后支撑座3中，前密封单元13与前支撑单元套4连接，前防撞圈14与前密封单元13用氯仿粘结，前密封单元13底部开有螺纹口，出油管22通过螺纹结构连接在前密封单元13底部的螺纹口上，随后将后防撞圈15连接到后支撑座3上。
最后安装空心滚珠丝杠副23，将空心滚珠丝杠副23的螺母28穿过螺母套29，再将空心滚珠丝杠副23尾端穿过后支撑单元套5上的三联轴承，前端穿过前支撑单元套4上的三联轴承6，通过前锁紧螺母16与后锁紧螺母17将空心滚珠丝杠副23锁紧，锁紧后空心滚珠丝杠副23形成预拉伸结构。空心滚珠丝杠副23安装好后，出油口21正好位于前密封单元13处，并与下部的出油管22相对，沿着空心滚珠丝杠副23的圆周方向优选设置有四个出油口，相邻两个出油口之间的夹角为90°，保证空心滚珠丝杠副23旋转过程中冷却液顺畅地流入出油管22中排出。最后将进油口密封圈25安装在后密封单元19内并将后密封单元19连接到空心滚珠丝杠副23尾端的进油口18上，后密封单元19后部设置有螺纹口用于连接进油管20，进油口密封圈25将进油口18密封起到防尘的目的。空心滚珠丝杠副23整体安装完成后，在前支撑座2最前端安装伺服电机26，并通过联轴器27将伺服电机26的转轴与空心滚珠丝杠副23连接即完成整个安装过程。
工作过程中，空心滚珠丝杠副23的发热部位主要集中在螺母28沿着丝杠运行的行程内，通过进油管20向空心滚珠丝杠副23内部输注冷却液，冷却液沿着空心滚珠丝杠副23内部流到出油口21处给丝杠进行降温冷却，减小丝杠副受热螺距误差，流出的冷却液通过恒温油箱重新输注到进油管20形成循环。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，上述实施方式和说明书只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由权利要求书及其等同物界定。

Claims (3)

1.一种空心滚珠丝杠副固定机构，其特征在于，包括有安装在机床床身上的前支撑座和后支撑座，前支撑座和后支撑座上分别设置有前支撑单元套和后支撑单元套，前支撑单元套和后支撑单元套内分别设置有一组三联轴承，前支撑单元套和后支撑单元套上分别设置有前端盖和后端盖，前端盖和后端盖上分别设置有端盖密封圈，前支撑单元套和后支撑单元套上分别设置有支撑套密封圈，所述端盖密封圈上设置有隔套A，支撑套密封圈上设置有隔套B，紧靠前支撑单元套内侧设置有前密封单元，紧靠前密封单元设置有前防撞圈，紧靠后支撑单元套内侧直接设置有后防撞圈，空心滚珠丝杠副尾端穿过后防撞圈通过后部的三联轴承连接固定在后支撑单元套上，空心滚珠丝杠副前端穿过前防撞圈以及前密封单元通过前部的三联轴承连接固定在前支撑单元套上，空心滚珠丝杠副的两端分别通过前锁紧螺母和后锁紧螺母拉紧固定在隔套A上，空心滚珠丝杠副尾端的进油口处设置有后密封单元，进油管连接到后密封单元后部与进油口连通，空心滚珠丝杠副与前密封单元的结合处沿着圆周方向设置有若干出油孔，出油管连接在前密封单元下部与出油口连通，出油口两侧的前密封单元和空心滚珠丝杠副之间分别设置有一个出油口密封圈将出油通路密封。
2.如权利要求1所述的一种空心滚珠丝杠副固定机构，其特征在于，所述后密封单元与进油口的连接处设置有进油口密封圈。
3.如权利要求1所述的一种空心滚珠丝杠副固定机构，其特征在于，所述空心滚珠丝杠副上的出油口设置有四个，相邻两个出油口之间的夹角为90°。
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