CN111765190B - 一种预紧力调节给定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机械控制领域，涉及一种新型预紧力调节给定装置。本发明预紧力调节给定装置包括壳体(2)、蜗杆(3)、螺套(4)、位移输出部件(6)、弹性件(7)、调整螺杆(8)。所述壳体(2)内部具有限位腔，所述蜗杆(3)、螺套(4)、调整螺杆(8)均设置在限位腔内，其中，蜗杆(3)与螺套(4)通过啮合齿连接，螺套(4)与调整螺杆(8)通过螺纹连接，弹性件一端连接位移输出部件(6)，另一端连接螺套。本发明预紧力调节给定装置设计巧妙，结构紧凑，由于采用涡轮蜗杆的形式，可以实现大传动比调节，同时通过执行装置的控制，可以实现预紧力的实时调节和精细调节，在控制较为复杂和严格的控制单元中具有较大应用前景。

Description

一种预紧力调节给定装置
技术领域
本发明属于机械控制领域，涉及一种新型预紧力调节给定装置。
背景技术
目前预紧力调节给定装置主要通过调整螺钉对弹性件进行预紧力调节，且仅能在产品非工作过程中进行预先调节，产品在工作过程中无法根据工作状态独立进行实时状态变换。此种调节方式无法通过工作需求实时改变预紧力，仅能使用预调状态的预紧力作为工作基点，限制了产品的工作状态的多样性，降低了产品功能性能使用范围。
发明内容
本发明的目的是：提出一种预紧力调节给定装置，通过特殊的传动结构实现对预紧力的实时调节。
本发明的技术方案是：一种预紧力调节给定装置，其包括壳体2、蜗杆3、螺套4、位移输出部件6、弹性件7、调整螺杆8，其中，所述壳体2内部具有限位腔，所述蜗杆3、螺套4、调整螺杆8均设置在限位腔内，其中，蜗杆3与螺套4通过啮合齿连接，螺套4与调整螺杆8通过螺纹连接，弹性件一端连接位移输出部件6，另一端连接螺套4。
所述蜗杆3设置在壳体内部与限位腔垂直的横腔内。
蜗杆设置外部接头，通过该横腔伸出与外部驱动器件连接。
螺套下方设置有轴承5，所述轴承5包括内圈和外圈以及设置在二者之间的滚珠。
所述轴承内圈直径小于外圈直径，且外圈轴向端面与螺套端面之间存在间隙。
螺套外表面设置有与蜗杆啮合的齿圈，内部腔体为内螺纹结构，与调整螺杆8螺纹连接，且螺套与限位腔之间具有间隙。
壳体上部设置有支座1，支座1上设置有调整螺钉9，该调整螺钉与调整螺杆8对接。
调整螺杆8表面设置有多头长导程的外螺纹。
弹性件为弹簧。
所述弹簧为压缩态，受到位移输出部件的挤压。
本发明的优点是：本发明预紧力调节给定装置采用蜗轮蜗杆等结构实现调节传动，通过调整相对位置的变化进而调节弹性件结构的预紧力作用值，设置外部调节接口，可通过电器控制或机械调节等执行装置实现预紧力的实时调节，通过蜗轮、蜗杆结构和螺纹结构实现精细调节。同时本发明装置设计巧妙，结构紧凑，由于采用涡轮、蜗杆、螺套以及调整螺杆的组合设计，可以实现大传动比调节，同时通过执行装置的控制，可以实现预紧力的实时调节和精细调节，在控制较为复杂和严格的控制单元中具有较大应用前景。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是轴承示意图，
图中代号分别为：1支座、2壳体、3蜗杆、4螺套、5支撑轴承、6位移输出部件、7弹性件、8调整螺杆、9调整螺钉、10螺钉。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。
请参阅图1，本发明预紧力调节给定装置包括支座1、壳体2、蜗杆3、螺套4、轴承5、位移输出部件6、弹性件7、调整螺杆8、调整螺钉9。其中，所述壳体2内部具有限位腔，所述蜗杆3、螺套4、调整螺杆8均设置在限位腔内。
所述蜗杆3设置在壳体内部与限位腔垂直的横腔内，蜗杆3与螺套4通过啮合齿连接，且蜗杆设置外部接头，通过该横腔伸出与外部驱动器件连接。在外部驱动部件驱动下，带动蜗杆转动，蜗杆通过啮合，带动螺套4转动，使得螺套形成一个轴向旋转的驱动。
所述螺套4外表面设置有与蜗杆3啮合的齿圈，内部腔体为内螺纹结构，与调整螺杆8螺纹连接，且螺套与限位腔之间具有间隙。当蜗杆3与螺套4传动时，可以调整螺套4与调整螺杆8的相对位移，使得螺套的轴向旋转驱动转化为沿轴向的位移输出。
螺套下方设置有轴承5，所述轴承5包括内圈和外圈以及设置在二者之间的滚珠。所述滚珠可以保证轴承5的内圈和外圈相对转动而不至于干摩擦。
所述轴承5内圈直径小于外圈直径，且外圈轴向端面与内圈端面之间存在间隙，内圈轴向端面与螺套端面贴合。当内圈与外圈发生相对转动时，通过内外圈的高度差设计，使得外圈不会与螺套端面相接触而发生干摩擦，从而可以有效提高精度和可靠性。
壳体上部设置有支座1，支座1上设置有调整螺钉9，该调整螺钉与调整螺杆8对接。通过调整调整螺钉与支座的相对位置，实现调整螺杆的移动。
调整螺杆8表面设置有多头长导程的外螺纹，所述外螺纹的多头长导程设计可以有效提高接触强度和调节敏感程度。
所述弹性件为弹簧，弹性件一端连接位移输出部件6，另一端连接螺套4。所述弹簧为压缩态，受到位移输出部件的挤压。压缩状态的弹簧可以为螺套4和调整螺杆8提供作用力，即预紧力，保证调整螺杆8限位在壳体2上。
蜗杆3与螺套4通过啮合齿连接，形成蜗轮蜗杆结构形式；螺套4与调整螺杆8通过螺纹连接；调整螺钉9与支座1通过螺纹连接；支座1与壳体2通过螺钉10紧固连接；壳体2通过功能孔的形式限制调整螺杆8的自由度，仅允许调整螺杆8沿其轴向移动；位移输出部件6连接调节部件；蜗杆3连接外部驱动机构；调整螺钉9、调整螺杆8、螺套4、支撑轴承5通过接触连接形成刚性位移输出作用至弹簧7上，该变弹簧7的压缩状态，实现预紧力的调整。
调整过程如下：
初始预紧力调整过程中，通过旋转调整螺钉9，改变调整螺钉9在支座1的伸出长度，通过调整螺杆8、螺套4、支撑轴承5的位移传递作用至弹簧7上，改变弹簧7的压缩量，进而调节弹簧7的预紧力。在工作过程中，通过外部驱动机构驱动蜗杆3旋转，蜗杆3通过啮合齿带动螺套4转动，调整螺杆8在弹簧7的作用力和壳体2的约束下无法转动和移动，螺套4与调整螺杆8通过螺纹作用，螺套4沿其轴向产生位移，此位移通过轴承5传递至弹簧7，改变弹簧7的压缩量，进而调整了弹簧7的预紧力。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种预紧力调节给定装置，其特征在于，包括壳体(2)、蜗杆(3)、螺套(4)、位移输出部件(6)、弹性件(7)、调整螺杆(8)，其中，所述壳体(2)内部具有限位腔，所述蜗杆(3)、螺套(4)、调整螺杆(8)均设置在限位腔内，其中，蜗杆(3)与螺套(4)通过啮合齿连接，螺套(4)与调整螺杆(8)通过螺纹连接，弹性件一端连接位移输出部件(6)，另一端连接螺套(4),所述螺套(4)外表面设置有与蜗杆啮合的齿圈，内部腔体为内螺纹结构，与调整螺杆(8)螺纹连接，且螺套与限位腔之间具有间隙,所述壳体上部设置有支座(1)，支座(1)上设置有调整螺钉(9)，该调整螺钉与调整螺杆(8)对接。
2.根据权利要求1所述的预紧力调节给定装置，其特征在于，所述蜗杆(3)设置在壳体内部与限位腔垂直的横腔内。
3.根据权利要求2所述的预紧力调节给定装置，其特征在于，所述蜗杆(3)设置外部接头，通过该横腔伸出与外部驱动器件连接。
4.根据权利要求1所述的预紧力调节给定装置，其特征在于，所述螺套(4)下方设置有轴承(5)，所述轴承(5)包括内圈和外圈以及设置在二者之间的滚珠。
5.根据权利要求4所述的预紧力调节给定装置，其特征在于，所述轴承内圈直径小于外圈直径，且外圈轴向端面与螺套端面之间存在间隙。
6.根据权利要求1所述的预紧力调节给定装置，其特征在于，调整螺杆(8)表面设置有多头长导程的外螺纹。
7.根据权利要求1所述的预紧力调节给定装置，其特征在于，弹性件为弹簧。
8.根据权利要求7所述的预紧力调节给定装置，其特征在于，所述弹簧为压缩态，受到位移输出部件的挤压。
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