CN112145645A - 一种浮动螺母机构 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种浮动螺母机构，包括丝杆和套在丝杆上的螺母组件，所述螺母组件中螺母与丝杆配合，螺母浮动块相对螺母滑动连接，当丝杆轴心产生微量偏移时，由于螺母浮动块相对螺母存在相对滑动，其相对位置可以随着丝杆产生对应的微量位移，以适应一定程度的安装误差和运行误差。同时，螺母浮动块对丝杆的轴心偏移起到一定的位置限定和保护作用，避免丝杆偏移位置过大产生过量磨损甚至折断。本发明结构简单，丝杆在安装时能够适应偏离轴心以外其他方向的的微量偏差，扩大丝杆负担误差的范围，应用场景广泛。

Description

一种浮动螺母机构

技术领域

本发明涉及零件安装结构技术领域，尤其涉及一种浮动螺母机构。

背景技术

丝杆连接是一种常见的连接结构，用以实现直线运动和回转运动之间的转化。带有外螺纹的杆状部件穿过与之对应的螺母螺纹孔中实现零部件的定位、连接等作用。区别于螺柱较短的螺丝，丝杆由于轴向长度更大，因此在使用时对应的螺母需要较高的精度以达到良好的连接状态，否则可能导致丝杆无法正常工作甚至在使用中磨损、断裂。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种浮动螺母机构，用于解决现有技术中丝杆与螺母的配合问题。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明提出一种浮动螺母机构，一种浮动螺母机构，包括丝杆和螺母组件，所述螺母组件包括螺母和螺母浮动块，所述螺母浮动块与所述螺母在第一方向滑动连接，所述螺母和所述螺母浮动块依次套设在所述丝杆上，所述第一方向与所述丝杆的轴线方向垂直。

优选的，所述螺母浮动块上与所述螺母连接的一端设有第一滑槽，所述螺母通过所述第一滑槽与所述螺母浮动块滑动连接。

优选的，所述螺母组件还包括螺母固定座，所述螺母、所述螺母浮动块和所述螺母固定座依次套设在所述丝杆上；所述螺母固定座与所述螺母浮动块在第二方向滑动连接，所述第二方向与所述丝杆的轴线方向垂直。

优选的，所述第一方向和第二方向互相垂直。

优选的，所述螺母浮动块上连接所述螺母固定座的一端设有第一滑块，所述螺母固定座上对应所述第一滑块设有第二滑槽，所述第一滑块与所述第二滑槽配合使所述螺母浮动块与所述螺母固定座滑动连接。

优选的，所述螺母组件还包括螺母限位环，所述螺母限位环与所述螺母固定连接，沿着侧面将所述螺母浮动块和所述螺母固定座与所述螺母围成整体，所述螺母浮动块在所述螺母限位环内沿所述第一方向滑动，所述螺母固定座上与所述螺母限位环连接的位置设有限位结构，所述限位结构用于限制所述螺母固定座在所述第二方向的滑动范围。

优选的，还包括电机、滑动件和底座，所述电机设置于所述丝杆上靠近所述螺母的一端，所述电机带动所述丝杆绕轴作周向旋转运动，所述滑动件与所述螺母组件连接，所述滑动件与所述底座滑动连接。

优选的，所述底座上对应所述滑动件设有滑轨，所述滑动件通过所述滑轨与所述底座滑动连接。

优选的，所述螺母上设有与所述丝杆对应的内螺纹孔，所述螺母浮动块上设有与丝杆对应的第一通孔，所述螺母固定座上设有与所述丝杆对应的第二通孔。

优选的，所述内螺纹孔的直径与丝杆直径相同，所述第一通孔和所述第二通孔的直径大于丝杆直径。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

一种浮动螺母机构，包括丝杆和套在丝杆上的螺母组件，所述螺母组件中螺母与丝杆配合，螺母浮动块相对螺母滑动连接，当丝杆轴心产生微量偏移时，由于螺母浮动块相对螺母存在相对滑动，其相对位置可以随着丝杆产生对应的微量位移，以适应一定程度的安装误差和运行误差。同时，螺母浮动块对丝杆的轴心偏移起到一定的位置限定和保护作用，避免丝杆偏移位置过大产生过量磨损甚至折断。本发明结构简单，丝杆在安装时能够适应偏离轴心以外其他方向的的微量偏差，扩大丝杆负担误差的范围，应用场景广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为本发明的实施例1的浮动螺母机构的结构示意图。

图2为如图1所示的浮动螺母机构的爆炸图。

图3为本发明实施例2的浮动螺母机构的结构示意图。

图4为如图3所示的浮动螺母机构的爆炸图。

图5为如图3所示的浮动螺母机构的剖面结构示意图。

图中：10-螺母组件，11-螺母，111-螺纹孔，12-螺母浮动块，121-第一通孔，122-第一滑槽，123-第一滑块，13-螺母固定座，131-第二通孔，132-第二滑槽，133-连接部，14-螺母限位环，20-丝杆，30-电机，40-底板，50-滑轨，60-滑动件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书中所述“上”、“下”、“左”、“右”等指示方向的词汇仅仅是为了方便结合附图中所示的图形对具体实施例进行说明，不能理解为对本发明中各个部件实际方位的具体限定。

实施例1：

请参阅图1和图2，本发明公开了一种浮动螺母机构，丝杆20和螺母组件10，螺母组件10包括螺母11和螺母浮动块12，螺母浮动块12与所述螺母11在第一方向滑动连接，螺母11和螺母浮动块12依次套设在丝杆20上，第一方向与丝杆的轴线方向垂直。

螺母组件10中包含螺母11和螺母浮动块12，螺母11与丝杆20配合，螺母浮动块12相对螺母11在第一方向滑动连接，当丝杆20的轴心产生微量偏移时，由于螺母浮动块12相对螺母10存在相对滑动，其相对位置可以随着丝杆20产生对应的微量位移，能适应一定程度的安装误差和运行误差。

具体的，还包含螺母限位环14与螺母11固定连接，螺母限位环14从侧面将螺母11与螺母浮动块12围成一个整体，螺母浮动块12在螺母限位环14的限制内滑动。

优选的，螺母组件10还包含螺母固定座13。螺母固定座13与螺母浮动块12在第二方向滑动连接。第一方向和第二方向均垂直于丝杆轴线所在方向，最优实施例中第一方向和第二方向互相垂直。

同样的，螺母11、螺母浮动块12、螺母固定座13拼接成为一个整体组件，外缘设置螺母限位环14。螺母固定座13上对应螺母限位环14的位置设有限位结构。螺母限位环14与螺母11固定连接，螺母浮动块12和螺母固定座13在螺母限位环14的约束下运动。

螺母浮动块12以及螺母固定座13分别为螺母11提供了在第一方向、第二方向的浮动位移，在确保丝杆正常运转的范围内有效扩大螺母11在多个维度上的运行位移偏差量，当螺母11与丝杆10之间存在允许范围内的偏差时，能最大程度的保障丝杆10的正常运转和最小故障风险。此为本发明较佳实施例之中的一种，当螺母11与滑动件60之间单独通过螺母浮动块12或螺母固定座13连接即仅存在一个方向的微动量时，同样能达到本发明的预期效果，可根据使用场景配置螺母组件10的部件构成。此外，螺母组件10对丝杆20的轴心偏移起到一定的位置限定和保护作用，避免丝杆偏移位置过大产生过量磨损甚至折断。

具体的，在螺母固定座13上设有连接部133用于连接滑动件60。滑动件60与丝杆20在第二方向存在相对位移。本发明适用于大多数丝杆传动机构。丝杆传动机构的原理是丝杆20以中心轴为运动中心作周向旋转时，通过螺纹与丝杆20配合的螺母11对应的沿丝杆20轴线作直线运动，周向旋转运动转换为轴向直线运动。本发明中丝杆20作为动力输入端绕轴线旋转，螺母固定座13上的连接部133用于连接外部滑动件60，螺母组件10带动外部滑动件60作直线运动。

螺母11上设有与丝杆20对应的内螺纹孔111，螺母浮动块12上设有与丝杆20对应的第一通孔121，螺母固定座13上设有与丝杆20对应的第二通孔131。其中内螺纹孔111的直径与丝杆20直径相同，第一通孔121和第二通孔131的直径大于丝杆20直径。螺母11与丝杆20之间通过螺纹配合进行运动转换，螺母浮动块12、螺母固定座13与丝杆20之间为过盈配合，扩大丝杆20在左右、上下两个方向的误差。

具体的，连接部133与外部滑动件之间的连接方式包括但不限于螺钉连接、销钉连接、限位结构扣接等连接方式，以能够实现螺母固定座和外部滑动件之间的相对固定为准。需要说明的是，基于前述螺母限位环14与螺母组件10之间通过限位结构连接的情况下，螺母固定座13与相对于外部滑动件之间应当通过销钉连接而不是螺纹连接，销钉能够满足螺母组件10与外部滑动件之间在第一方向上位置固定，但第二方向上允许存在相对运动，进而提供丝杆20在第二方向上的自由度。除此以外若将螺母固定座13与外部滑动件之间固定连接，则需要允许螺母限位环14与螺母固定座13之间存在第二方向上的相对运动的条件。

优选的，螺母11与螺母浮动块12的连接处和螺母浮动块12与螺母固定座13的连接处设有防滑脱结构。前述两个连接处均为滑动连接，以附图1和附图2所示图形为例，图中示出了一种滑槽配合的滑动连接方式：螺母浮动块12上对应螺母11设有第一滑槽122，对应螺母固定座13设有第一滑块60，螺母固定座13上对应第一滑块123设有第二滑槽132，螺母11在第一滑槽122内左右滑动，螺母浮动块12在第二滑槽132内上下滑动。常见的滑槽连接防滑脱方法包括改变滑动件60和滑槽的配合截面形状(例如T型滑槽或异形滑槽)、在滑槽两端设置截止块等。

除上述在连接处作结构改变的防滑脱方案外，螺母限位环14同样能起到防滑脱的作用。参见附图1，由于螺母浮动块12和螺母固定座13的运动方向已知，因此当螺母限位环14在第一方向环绕固定时，螺母浮动块12的宽度应当不等于螺母11和螺母固定座13的宽度，在宽度不同的螺母11和螺母固定座13支撑下，螺母浮动块12的左右两侧与螺母限位环14之间留有相应的空隙；当螺母限位环14在第二方向环绕固定时，螺母浮动块12的高度应当不等于螺母固定座13的高度(图中未示出)，在高度不同的螺母11和螺母浮动块12支撑下，螺母固定座13的上下两侧与螺母限位环14之间留有相应的空隙。

实施例2：

请参阅附图3、图4和图5，一种浮动螺母机构，包括丝杆20和套在丝杆上的螺母组件10，以及带动丝杆20转动的电机30、由螺母组件10带动的滑动件60以及用于安装所述电机30和滑动件60的底板40。优选的，在底板40与滑动件60之间设有滑轨50，滑轨50固定连接于底座上。

基于实施例1或实施例2所述结构，本实施例中可以选用丝杆电机替换实施例一中的电机30和丝杆20的组合。丝杆电机是近年来比较常用的一种输出轴为带有螺纹的丝杆的电机。本实施例中结构主体包括丝杆电机、螺母组件10、滑动件60。螺母组件10套在丝杆电机30的输出轴上，同时通过螺母固定座13与滑动件60连接，启动丝杆电机后丝杆20转动，丝杆20转动通过螺纹连接将周向运动转换为螺母组件10的轴向直线运动，带动滑动件60运动。

在上述实施例中，除非另有说明外，各个零部件时间的连接优选为通过六角圆柱螺钉连接，必要时在螺钉与零部件之间增加垫片。

结合上述实施例，在本发明中当电机30输出带动丝杆20转动或存在转动偏差，或电机安装时丝杆20与预设位置同轴度偏差较大，或丝杆20轴线与滑动件60运动轨迹不平行时，利用螺母浮动块12和螺母固定座13的自适应位置变动兼容轴线偏差，使丝杆20带动的滑动件60运动轨迹仍保持不变。

下面结合具体的实施例对本发明的应用进行说明：

参见附图3至附图5所示的结构中，包括了底板40、滑轨50、滑动件60、电机30和螺母组件10。滑轨50和电机30分别固定连接在底板40上，电机30的输出端连接丝杆20的一端，滑动件60安装在滑轨50上与滑轨50滑动连接，螺母组件10套在丝杆20上，螺钉自下向上同时穿过滑动件60和螺母固定座13将滑动件60与螺母组件10固定连接。

电机30启动带动丝杆20绕轴线转动，螺母组件10在螺纹配合下沿着丝杆20作靠近或远离电机30的直线运动，进而带动滑动件60在滑轨内滑动。此时螺母限位环14为横向环绕，螺母浮动块12在螺母限位环14的限制内左右滑动，同时相对螺母固定座13上下滑动，螺母固定座13与滑动件60相对固定连接。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种浮动螺母机构，其特征在于：包括丝杆和螺母组件，所述螺母组件包括螺母和螺母浮动块，所述螺母浮动块与所述螺母在第一方向滑动连接，所述螺母和所述螺母浮动块依次套设在所述丝杆上，所述第一方向与所述丝杆的轴线方向垂直。

2.如权利要求1所述的一种浮动螺母机构，其特征在于：所述螺母浮动块上与所述螺母连接的一端设有第一滑槽，所述螺母通过所述第一滑槽与所述螺母浮动块滑动连接。

3.如权利要求1或2所述的一种浮动螺母机构，其特征在于：所述螺母组件还包括螺母固定座，所述螺母、所述螺母浮动块和所述螺母固定座依次套设在所述丝杆上；所述螺母固定座与所述螺母浮动块在第二方向滑动连接，所述第二方向与所述丝杆的轴线方向垂直。

4.如权利要求3所述的一种浮动螺母机构，其特征在于：所述第一方向和所述第二方向互相垂直。

5.如权利要求3所述的一种浮动螺母机构，其特征在于：所述螺母浮动块上连接所述螺母固定座的一端设有第一滑块，所述螺母固定座上对应所述第一滑块设有第二滑槽，所述第一滑块与所述第二滑槽配合使所述螺母浮动块与所述螺母固定座滑动连接。

6.如权利要求3所述的一种浮动螺母机构，其特征在于：所述螺母组件还包括螺母限位环，所述螺母限位环与所述螺母固定连接，沿着侧面将所述螺母浮动块和所述螺母固定座与所述螺母围成整体，所述螺母浮动块在所述螺母限位环内沿所述第一方向滑动，所述螺母固定座上与所述螺母限位环连接的位置设有限位结构，所述限位结构用于限制所述螺母固定座在所述第二方向的滑动范围。

7.如权利要求6所述的一种浮动螺母机构，其特征在于：还包括电机、滑动件和底座，所述电机设置于所述丝杆上靠近所述螺母的一端，所述电机带动所述丝杆绕轴作周向旋转运动，所述滑动件与所述螺母组件连接，所述滑动件与所述底座滑动连接。

8.如权利要求7所述的一种滑动机构，其特征在于：所述底座上对应所述滑动件设有滑轨，所述滑动件通过所述滑轨与所述底座滑动连接。

9.如权利要求3所述的一种浮动螺母机构，其特征在于：所述螺母上设有与所述丝杆对应的内螺纹孔，所述螺母浮动块上设有与丝杆对应的第一通孔，所述螺母固定座上设有与所述丝杆对应的第二通孔。

10.如权利要求9所述的一种浮动螺母机构，其特征在于：所述内螺纹孔的直径与丝杆直径相同，所述第一通孔和所述第二通孔的直径大于丝杆直径。

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