CN115978154A - 一种自适应预压电机丝杆组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及丝杆预压技术领域，公开了一种自适应预压电机丝杆组件，通过设置电机与丝杆副，电机与丝杆副连接；丝杆副包括丝杆轴以及丝杆螺母，丝杆轴与丝杆螺母螺纹连接；丝杆螺母靠近电机的一端为挠性端，另一端为刚性端，挠性端开设有挠性槽，挠性槽内部安装有调整片，调整片用于辅助挠性端调整预压。这样设计可以使电机与丝杆副自行适应工作状态调节预压，无需人工调节；同时结构紧凑，不会增加丝杠副的整体占用空间，适用于对空间有要求的应用场合。

Description

一种自适应预压电机丝杆组件

技术领域

本发明涉及丝杆预压技术领域，尤其是一种自适应预压电机丝杆组件。

背景技术

丝杠传动因其低成本、承载力大、结构紧凑简单等优点，广泛应用于自动化设备领域，电机搭配丝杆使用尤为普遍。丝杆通常包括滚珠丝杆与螺纹丝杆，螺纹丝杆在加工过程中，丝杆轴的外螺纹和丝杆螺母的内螺纹虽然都已经控制在一定的公差范围内，但是其间的间隙无法避免；滚珠丝杆加工过程中，滚珠大小和沟槽尺寸会有加工误差，导致丝杆螺母与丝杆轴产生间隙；另外，丝杆副长时间工作，丝杆轴和丝杆螺母接触部位就会产生磨损，必然会产生间隙。而想要实现高精度传动和定位，特别是在小负载工作环境下，必须要消除上述间隙，同时增加一定预压，从而保证精度。

传统常用的增加预压方法是改变丝杆轴螺纹与丝杆螺母螺纹的相对位置，使之轻微错位，以此消除间隙并得到一定的预压量，或者增大滚珠尺寸，这两种方法对零件的加工要求较高，加工成本大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自适应预压电机丝杆组件，旨在解决现有技术中加工要求高、加工成本大的问题。

本发明是这样实现的，一种自适应预压电机丝杆组件，包括电机与丝杆副，电机与丝杆副连接；丝杆副包括丝杆轴以及丝杆螺母，丝杆轴与丝杆螺母连接；丝杆螺母靠近电机的一端为挠性端，另一端为刚性端，挠性端开设有挠性槽，挠性槽内部安装有调整片，调整片用于辅助挠性端调整预压。

可选的，调整片为弹簧片，弹簧片由高疲劳强度的弹簧钢成型生成。

可选的，调整片呈波纹形状，包括凸起，凸起位于调整片中部，且靠近刚性端设置；凸起两端通过连接部分别连接有伸出端，伸出端向远离凸起的方向延伸，且连接部突起方向与凸起相反。

可选的，伸出端与水平面的夹角α小于90°。

可选的，凸起与两个连接部的连接点切线之间夹角β为60°~160°。

可选的，挠性槽底部设置有圆柱槽。

可选的，挠性槽内壁与丝杆螺母端面距离为第一槽边距，圆柱槽底端与丝杆螺母底部距离为第二槽边距，第一槽边距与第二槽边距数值比例为1.5:1~1:1。

可选的，丝杆轴包括主轴、定位段以及固定段，定位段位于主轴与固定段之间，丝杆螺母内部设有安装孔，主轴与安装孔螺纹连接或滚珠循环连接。

可选的，电机内部设有与定位段配合的定位孔，定位孔与定位段实现同轴定位；定位孔一端还设有与固定段螺纹配合的电机内螺纹，固定段通过电机内螺纹与电机安装。

可选的，刚性端表面设置有多个用于连接负载的固定孔。

与现有技术相比，本申请通过设置电机与丝杆副，电机与丝杆副连接；丝杆副包括丝杆轴以及丝杆螺母，丝杆轴与丝杆螺母螺纹连接；丝杆螺母靠近电机的一端为挠性端，另一端为刚性端，挠性端开设有挠性槽，挠性槽内部安装有调整片，调整片用于辅助挠性端调整预压。这样设计可以使电机与丝杆副自行适应工作状态调节预压，无需人工调节；同时结构紧凑，不会增加丝杠副的整体占用空间，适用于对空间有要求的应用场合。

附图说明

图1是本发明实施例提供的自适应预压电机丝杆组件组装示意图；

图2是本发明实施例提供的自适应预压电机丝杆组件第一分解示意图；

图3是本发明实施例提供的自适应预压电机丝杆组件第二分解示意图；

图4是本发明实施例提供的自适应预压电机丝杆组件组装状态俯视示意图；

图5是图4中“A-A”截面剖视图；

图6是本发明实施例提供的自适应预压电机丝杆组件分解状态俯视示意图；

图7是图6中“B-B”截面剖视图；

图8是图6中“C”部分局部放大图；

图9是本发明实施例提供的调整片结构示意图；

图10是本发明实施例提供的丝杆螺母结构示意图；

图11是本发明另一实施例中丝杆与丝杆螺母滚珠循环连接原理示意图。

附图标记：

1-电机；101-定位孔；102-电机内螺纹；2-丝杆副；201-丝杆轴；2011-定位段；2012-主轴；2013-固定段；2014-第一圆弧沟槽；202-丝杆螺母；2021-固定孔；2022-挠性槽；2023-刚性端；2024-挠性端；2025-圆柱槽；2026-安装孔；2027-第二圆弧沟槽；203-回珠器；204-滚珠；3-调整片；301-凸起；302-伸出端；303-连接部；304-过孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

参照图1至图10所示，为本发明提供较佳实施例。

一种自适应预压电机丝杆组件，包括电机1与丝杆副2，丝杆副2包括丝杆轴201以及丝杆螺母202，丝杆轴201与丝杆螺母202螺纹连接。

进一步地，丝杆轴201包括主轴2012、定位段2011以及固定段2013，定位段2011位于主轴2012与固定段2013之间，主轴2012与固定段2013外圆周面均设有螺纹。对应的，丝杆螺母202内部设有安装孔2026，安装孔2026贯穿丝杆螺母202两端，且安装孔2026内表面设有内螺纹，用于与主轴2012螺纹连接。

进一步地，电机1内部设有与丝杆轴201定位段2011配合的定位孔101，定位孔101与定位段2011实现同轴定位。

进一步地，定位孔101一端还设有与固定段2013螺纹配合的电机内螺纹102，固定段2013通过电机内螺纹102与电机1安装，形成结构稳固的电机丝杆组件。这样设置使得电机1与丝杆轴201直接连接，提高二者同轴度，精度高，结构简单且安装简便，成本低。

更进一步地，丝杆螺母202靠近电机1的一端为挠性端2024，另一端为刚性端2023，挠性端2024的设计使丝杆螺母202具有形变能力，能够受力产生形变从而消除与丝杆轴201之间的间隙，在受力足够大时能增加足够预压。

其中，刚性端2023表面设置有多个固定孔2021，用于连接负载。

其中，挠性端2024开设有挠性槽2022，挠性槽2022底部设置有圆柱槽2025，可减少应力集中带来的不良影响。

进一步地，挠性槽2022内部安装有调整片3，调整片3具有一定弹性，用于辅助挠性端2024调整预压。同时，调整片3中部设置有过孔304，用于通过丝杆轴201。

优选的，调整片3为弹簧片，弹簧片由高疲劳强度的弹簧钢成型生成。

进一步地，调整片3呈波纹形状，包括凸起301，凸起301位于调整片3中部，且靠近刚性端2023设置。凸起301两端通过连接部303分别连接有伸出端302，伸出端302向远离凸起301的方向延伸，且连接部303突起方向与凸起301相反。

进一步地，凸起301与挠性槽2022槽壁接触部位为第一受力点，连接部303与挠性槽2022槽壁接触部位为第二受力点，在丝杆轴201与丝杆螺母202工作过程中，第一受力点与第二受力点的设置可使挠性端2024相对于刚性端2023向外具有拉伸力，可产生形变。这种方式可以自行适应工作状态调节预压，无需人工调节；同时，这种设计结构紧凑，不会增加丝杠副的整体占用空间，适用于对空间有要求的应用场合。

优选的，伸出端302与水平面的夹角α小于90°，这样设置可使连接部303与挠性槽2022槽壁之间的第二受力点受力更加集中，形变能力更优。

优选的，凸起301与两连接部303的连接点切线之间夹角β为60°~160°，在此区间范围内调整片3方便安装至挠性槽2022内的同时弹力最大。其中，夹角β的值根据实际需求中丝杆螺母尺寸以及承载力等不同工作环境所需要的不同弹力值而变化。

本实施例中，挠性槽2022内壁与丝杆螺母202端面距离为第一槽边距d，第一槽边距d随丝杆轴导程变化。圆柱槽2025底端与丝杆螺母202底部距离为第二槽边距h，第一槽边距d与第二槽边距h数值比例为1.5:1~1:1，这样设置可使挠性端2024可产生形变的同时不容易断裂。

值得注意的是，在另一实施例中，丝杆螺母202与丝杆轴201采用滚珠循环连接，参照图11，丝杆轴201表面设置有第一圆弧沟槽2014，丝杆螺母202内部设置有安装孔2026，安装孔2026内侧设置有第二圆弧沟槽2027，同时丝杆螺母202还设置有对应的回珠器203，第一圆弧沟槽2014内安装有滚珠204，滚珠204在第一圆弧沟槽2014与第二圆弧沟槽2027之间滚动，以此将丝杆轴201与丝杆螺母202连接。其中，回珠器203安装至刚性端2023内部。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自适应预压电机丝杆组件，其特征在于，包括电机与丝杆副，所述电机与所述丝杆副连接；所述丝杆副包括丝杆轴以及丝杆螺母，所述丝杆轴与所述丝杆螺母连接；所述丝杆螺母靠近电机的一端为挠性端，另一端为刚性端，所述挠性端开设有挠性槽，所述挠性槽内部安装有调整片，所述调整片用于辅助所述挠性端调整预压。

2.如权利要求1所述的自适应预压电机丝杆组件，其特征在于，所述调整片为弹簧片，所述弹簧片由高疲劳强度的弹簧钢成型生成。

3.如权利要求2所述的自适应预压电机丝杆组件，其特征在于，所述调整片呈波纹形状，包括凸起，所述凸起位于所述调整片中部，且靠近所述刚性端设置；所述凸起两端通过连接部分别连接有伸出端，所述伸出端向远离所述凸起的方向延伸，且所述连接部突起方向与所述凸起相反。

4.如权利要求3所述的自适应预压电机丝杆组件，其特征在于，所述伸出端与水平面的夹角α小于90°。

5.如权利要求4所述的自适应预压电机丝杆组件，其特征在于，所述凸起与两个所述连接部的连接点切线之间夹角β为60°~160°。

6.如权利要求1所述的自适应预压电机丝杆组件，其特征在于，所述挠性槽底部设置有圆柱槽。

7.如权利要求6所述的自适应预压电机丝杆组件，其特征在于，所述挠性槽内壁与所述丝杆螺母端面距离为第一槽边距，所述圆柱槽底端与所述丝杆螺母底部距离为第二槽边距，所述第一槽边距与所述第二槽边距数值比例为1.5:1~1:1。

8.如权利要求1所述的自适应预压电机丝杆组件，其特征在于，所述丝杆轴包括主轴、定位段以及固定段，所述定位段位于所述主轴与所述固定段之间，所述丝杆螺母内部设有安装孔，所述主轴与所述安装孔螺纹连接或滚珠循环连接。

9.如权利要求8所述的自适应预压电机丝杆组件，其特征在于，所述电机内部设有与所述定位段配合的定位孔，所述定位孔与所述定位段实现同轴定位；所述定位孔一端还设有与所述固定段螺纹配合的电机内螺纹，所述固定段通过所述电机内螺纹与所述电机安装。

10.如权利要求9所述的自适应预压电机丝杆组件，其特征在于，所述刚性端表面设置有多个用于连接负载的固定孔。

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