CN103968024A - 一种自动调节预紧力滚珠丝杠副 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动调节预紧力滚珠丝杠副，属于滚珠丝杠副预紧力控制技术领域。该结构可以根据丝杠型号不同调节预紧力大小，并且在滚珠丝杠运转过程中保证预紧力为恒定值。本发明中预紧力调节装置为充气（液压油）的橡胶气囊。该装置结构简单、紧凑、可靠性高、可操作性强；并且，调节压缩空气或者油压的压强可以适应不同型号的滚珠丝杠副，提高滚珠与滚道之间的接触刚度；自动调节预紧力装置（橡胶气囊），在滚珠丝杠副急停和起动时可以缓解螺母对丝杠的冲击，减少滚珠丝杠副振动和磨损。

Description

一种自动调节预紧力滚珠丝杠副
技术领域
本发明涉及一种自动调节预紧力滚珠丝杠副，属于滚珠丝杠副预紧力控制技术领域。
背景技术
随着数控机床高速化、精密化发展，对滚珠丝杠副的性能要求也越来越高。为了消除滚珠丝杠副中存在的间隙和提高滚珠与滚道之间的接触刚度，通常采用双螺母预紧式结构。由于滚珠丝杠副的滚珠与螺母和丝杠之间存在摩擦，滚珠丝杠在运转过程中有不同程度的磨损，随着滚珠丝杠运行时间的延长，两螺母之间的间隙增大预紧力随着变小，调节滚珠丝杠的预紧力需要停机更换垫片或者调整两螺母之间的绕轴向旋转角度，同时需要校正滚珠丝杠副的精度。对于滚珠丝杠副的预紧力控制，国内外的学者进行了大量研究，通过文献检索，尚未找到自动调节预紧力滚珠丝杠副。
发明内容
本发明的目的为了消除滚珠丝杠副中存在的间隙和提高滚珠与滚道之间的接触刚度，设计了滚珠丝杠副自动调节预紧力装置，通过调节预紧力装置内部的压强来适应不同的滚珠丝杠副，在滚珠丝杠副运转过程中，根据压力应变片反馈信号，自动补给压差，以实现自动调节预应力，同时滚珠丝杠副急停和起动时可以缓解螺母对丝杠的冲击，减少滚珠丝杠副的振动和磨损。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种自动调节预紧力滚珠丝杠副，该丝杠副包括滚珠丝杠1、丝杠螺母A2、丝杠螺母B3、压力传感器4、预紧力调节装置5；具体而言，丝杠螺母A2、丝杠螺母B3分别安装在滚珠丝杠1两端，丝杠螺母A2、丝杠螺母B3通过滚珠传动及螺纹配合可在滚珠丝杠1上转动；所述丝杠螺母A2、丝杠螺母B3相对接触面分别安装有压力传感器4，两片压力传感器4中间固定有预紧力调节装置5；所述压力传感器4为压力应变片，预紧力调节装置5为内空的橡胶气囊；预紧力调节装置5与压力应变片即压力传感器4紧密相连，预紧力调节装置5为密闭的橡胶气囊。
所述的预紧力调节装置5中充入一定压强的压缩空气或者液压油，预紧力调节装置两侧同时安装两个压力应变片和控制系统相连，随着丝杠的磨损，两螺母之间的间隙增大，预紧力装置根据压力应变片反馈的信号，自动补给压缩空气或者液压油，可以实现自动调节预紧力，使预应力为恒定值，提高滚珠与滚道之间的接触刚度。
所述预紧力调节装置5为充气（液压油）的橡胶气囊，在滚珠丝杠副急停和起动时可以缓解螺母对丝杠的冲击，减少滚珠丝杠副的振动和磨损。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果。
相比于目前已有的预紧力滚珠丝杠副，该装置结构简单、紧凑、可靠性高、可操作性强；并且，调节压缩空气或者油压的压强可以适应不同型号的滚珠丝杠副，提高滚珠与滚道之间的接触刚度；自动调节预紧力装置（橡胶气囊），在滚珠丝杠副急停和起动时可以缓解螺母对丝杠的冲击，减少滚珠丝杠副振动和磨损。
附图说明
图1为本发明自动调节预紧力滚珠丝杠副结构主视图。
图2为本发明自动调节预紧力滚珠丝杠副结构俯视图。
图中：1、滚珠丝杠，2、螺母A，3、螺母B，4、压力应变片，5、预应力调节装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案进一步说明。
如图1-2所示，一种自动调节预紧力滚珠丝杠副，该丝杠副包括滚珠丝杠1、丝杠螺母A2、丝杠螺母B3、压力传感器4、预紧力调节装置5；具体而言，丝杠螺母A2、丝杠螺母B3分别安装在滚珠丝杠1两端，丝杠螺母A2、丝杠螺母B3通过滚珠传动及螺纹配合可在滚珠丝杠1上转动；所述丝杠螺母A2、丝杠螺母B3相对接触面分别安装有压力传感器4，两片压力传感器4中间固定有预紧力调节装置5；所述压力传感器4为压力应变片，预紧力调节装置5为内空的橡胶气囊；预紧力调节装置5与压力应变片即压力传感器4紧密相连，预紧力调节装置5为密闭的橡胶气囊。
所述的预紧力调节装置5中充入一定压强的压缩空气或者液压油，预紧力调节装置两侧同时安装两个压力应变片和控制系统相连，随着丝杠的磨损，两螺母之间的间隙增大，预紧力装置根据压力应变片反馈的信号，自动补给压缩空气或者液压油，可以实现自动调节预紧力，使预应力为恒定值，提高滚珠与滚道之间的接触刚度。
所述预紧力调节装置5为充气（液压油）的橡胶气囊，在滚珠丝杠副急停和起动时可以缓解螺母对丝杠的冲击，减少滚珠丝杠副的振动和磨损。

Claims (3)

1.一种自动调节预紧力滚珠丝杠副，其特征在于：该丝杠副包括滚珠丝杠（1）、丝杠螺母A（2）、丝杠螺母B（3）、压力传感器（4）、预紧力调节装置（5）；具体而言，丝杠螺母A（2）、丝杠螺母B（3）分别安装在滚珠丝杠（1）两端，丝杠螺母A（2）、丝杠螺母B（3）通过滚珠传动及螺纹配合可在滚珠丝杠（1）上转动；所述丝杠螺母A（2）、丝杠螺母B（3）相对接触面分别安装有压力传感器（4），两片压力传感器（4）中间固定有预紧力调节装置（5）；所述压力传感器（4）为压力应变片，预紧力调节装置（5）为内空的橡胶气囊；预紧力调节装置（5）与压力应变片即压力传感器（4）紧密相连，预紧力调节装置（5）为密闭的橡胶气囊。
2.根据权利要求1所述的一种自动调节预紧力滚珠丝杠副，其特征在于：所述的预紧力调节装置（5）中充入一定压强的压缩空气或者液压油，预紧力调节装置两侧同时安装两个压力应变片和控制系统相连，随着丝杠的磨损，两螺母之间的间隙增大，预紧力装置根据压力应变片反馈的信号，自动补给压缩空气或者液压油，可以实现自动调节预紧力，使预应力为恒定值，提高滚珠与滚道之间的接触刚度。
3.根据权利要求1所述的一种自动调节预紧力滚珠丝杠副，其特征在于：所述预紧力调节装置（5）为充气或液压油的橡胶气囊，在滚珠丝杠副急停和起动时可以缓解螺母对丝杠的冲击，减少滚珠丝杠副的振动和磨损。
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