CN201003581Y - 锥形径向移动反向消隙螺母 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种锥形径向移动反向消隙螺母，其包括两个具有内螺纹的螺母，以及与这两个螺母啮合的丝杆，其特征在于：两个螺母互相联接，两个螺母相互可以轴向位移但不能相互转动，两个螺母各设有一斜面；两个螺母之间设有固定环，固定环的内环面设有两个斜面，固定环上的两个斜面分别与两个螺母所设的斜面接触配合，固定环的外环面也具有一个斜面；具有夹紧环，夹紧环的内环面上的斜面与固定环的外环面上的斜面接触配合；固定环外环面的斜面所面对的方向具有弹簧，弹簧的一端固设于夹紧环上，弹簧的另一端固设于螺母上。本实用新型成本低，抗扭转强度好，能承受高震动和高加速度。

Description

锥形径向移动反向消隙螺母

所属技术领域

本实用新型涉及一种可消除螺母与丝杆之间间隙的螺母结构。

背景技术

在丝杆(螺杆)和螺母的配合面，由于零件之间的公差因素，使之存在一定的间隙。这个间隙的存在会导致丝杆与螺母之间产生轴向位移。在一些要求精确定位的应用场合，这个轴向位移会引起问题。

反向消隙螺母就是用来消除轴向位移，使螺母的齿分别与丝杆的齿贴合而消除轴向位移及反向间隙，以提高丝杆和螺母接触面的位置精度。

现在有几种提供反向消隙螺母的方式。

首先是一种夹头形式的反向消隙螺母。这种结构的螺母，通过在一个在内部攻有螺纹的圆柱体上开三道槽，产生了三个“爪子”，在圆柱体的头部有一个坡面，一个环形圈通过弹簧施加的力作用于坡面上，将三个爪子收紧嵌入螺杆和螺母之间来消除间隙。这种方式提供较大的轴向强度，但是它的爪子容易弯曲并使得电机旋转方向的运动失效。

另一种反向消隙螺母由两个螺母组成，这两个螺母之间径向有防止旋转的机构，使之不能旋转，但轴向却能移动。两个螺母之间放置了压缩弹簧，通过其作用力将两个螺母向相反方向推出，从而消除螺杆和螺母之间的反向间隙。这种设计非常简单且成本较低，但它轴向提供的强度等同于弹簧所提供的力。而且由于在螺纹上加工有槽，使之不能提供完整的螺纹。

第三种类型的反向消隙螺母同样也是由两个螺母组成，同样有一些机械防转结构使之不能旋转但轴向能移动。一个滑块放置于两个螺母之上，一个扭簧将其中的一个螺母及这个滑块联接起来。滑块的一头为光滑的，另一头加工有斜面或螺纹。另一半的螺母上也有一个斜面与这个滑块的斜面相配。当扭簧被扭转时，滑块转动，通过斜面的作用将两个螺母分开达到消除间隙的目的。这种设计可提供高的轴向力，但在一些有振动或需要高加速度的应用场合，使用会受到限制。

最后一种类型的反向消隙螺母也是由两个螺母组成，这两个螺母通过弹性垫圈或联轴节等机械结构使之紧紧地联在一起，以防止旋转。这种设计的螺母结构在螺杆或螺母磨损时不能加以补偿，在有高加速度的应用场合螺母联结会更加紧固。

当前的这些设计都有其缺点，首先是螺母具有较低的轴向强度；其次是螺母具有较大的轴向强度，但在螺母击到死点时或在高加速度运行的情况下，螺母有收紧或松动的趋势；第三是对于具有高轴向强度的螺母，如果这个螺母在丝杆的一个相对较短的行程内运行了一段时间，又被运行到一段没有经过磨损的丝杆段，螺母会被收紧，增加了拖曳转矩。

发明内容

本实用新型提供一种锥形径向移动反向消隙螺母，其目的解决现有技术存在的缺点，提供一种反向消隙螺母，其能达到：

1)、能提供较高的轴向力使之能应用于要求高负载的场合；

2)、具有抵抗高加速度，振动的能力，或者在电机击到死点时不会产生收紧或松动；

3)、能在螺杆和螺母磨损时提供补偿，但并不增加摩擦转矩；

4)、使螺母的可弯曲程度降到最低；

5)、成本低；

6)、零件数量少；

7)、能提供全螺纹(即在360°范围内均有螺纹)，使螺母寿命增加。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

锥形径向移动反向消隙螺母，包括两个具有内螺纹的螺母，以及与这两个螺母啮合的丝杆，其特征在于：两个螺母互相联接，两个螺母相互可以轴向位移但不能相互转动，两个螺母各设有一斜面；两个螺母之间设有固定环，固定环的内环面设有两个斜面，两个斜面的锥度分别与两个螺母所设斜面的锥度相同，固定环上的两个斜面分别与两个螺母所设的斜面接触配合，固定环的外环面也具有一个斜面；具有夹紧环，夹紧环的内环面具有一个与固定环的外环面的斜面相同锥度的斜面，夹紧环的内环面上的斜面与固定环的外环面上的斜面接触配合；固定环外环面的斜面所面对的方向具有弹簧，弹簧的一端固设于夹紧环上，弹簧的另一端固设于螺母上。

上述技术方案的有益之处在于：1：在这个设计中，所有零件的表面角度，弹簧的力均可以加以调整来改变反向消隙螺母的特性。任何一个角度的增加都会导致螺母对磨损补偿能力的增加，因为其增加了施加在固定环上的径向力或弹簧上的轴向力。角度的减小则会增加螺母的轴向强度。由此得知，可以通过调整螺母的设计使之既有较高的轴向强度又能进行补偿，且不增加扭矩；2：所有的零件都比较简单且容易制作，这就很好的降低了成本；3：由于本方案的反向驱动能力(当由于发生磨损导致力增加后螺母改变强度的能力)可以使螺母在承受振动时不增加扭矩；4：由于两个螺母允许轴向运动但限制旋转运动，因此能承受高加速度或在击中死点时不会增加扭矩；5：由于不对螺纹结构进行改变的全螺纹的特征，使之具有了极佳的抗扭转的强度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例1结构图

图2是本实用新型实施例2结构图

图3是实施例1螺母与丝杆齿的啮合情况示意图

图4是实施例2螺母与丝杆齿的啮合情况示意图

具体实施方式

如图1所示本实用新型实施例1：

本实施例两个具有内螺纹的螺母1、2，以及与这两个螺母1、2啮合的丝杆3。螺母1具有凹孔10，凹孔10内壁为正多边形，螺母2具有凸起20，凸起20外壁为正多边形，螺母2的凸起20配合插入螺母1的凹孔10，因此两个螺母1与螺母2互相联接并且相互可以轴向位移但不能相互转动，当然，也可以使螺母1、2采用键槽联接等现有技术达到可以相互轴向位移而不能相互转动。

螺母1在端面处设有斜面11，螺母2在端面处设有斜面21。螺母1和螺母2之间设有固定环4，固定环4的内环面和两个端面之间设有两个斜面41、42，斜面41与斜面42呈外“八”型，斜面41与斜面11锥度相同并二者接触配合，斜面42与斜面21锥度相同并二者接触配合。

固定环4的外环面也具有一个斜面43；另具有夹紧环5，夹紧环5的内环面具有一个与斜面43相同锥度的斜面51，斜面43与斜面51接触配合；斜面43所面对的方向具有弹簧6，弹簧6的一端固设于夹紧环5上，弹簧6的另一端固设于螺母2上。螺母2上还设有外螺纹22以装设安装法兰。

由于弹簧6的作用，夹紧环5通过斜面51顶抵斜面43而给予固定环4一个趋向螺母1、2及螺杆3的轴线的分推力，固定环4通过斜面41顶抵斜面11而给予螺母1一个向左的分推力，固定环4通过斜面42顶抵斜面21而给予螺母2一个向右的分推力，因此螺母1和螺母2始终具有分离的趋势，使得螺母1与螺母2的齿面总能与螺杆3的齿面贴合而消除轴向位移及反向间隙如图3所示。

如图2所示本实用新型实施例2：

本实施例两个具有内螺纹的螺母1’、2’，以及与这两个螺母1’、2’啮合的丝杆3’。螺母1’具有凹孔10’，凹孔10’内壁为正多边形，螺母2’具有凸起20’，凸起20’外壁为正多边形，螺母2’的凸起20’配合插入螺母1的凹孔10’，因此两个螺母1与螺母2互相联接并且相互可以轴向位移但不能相互转动，当然，也可以使螺母1’、2’采用键槽联接等现有技术达到可以相互轴向位移而不能相互转动。

螺母1’在外周面处设有凹槽而形成斜面11’，螺母2’在外周面处设有凹槽而形成斜面21’。螺母1’和螺母2’之间设有固定环4’，固定环4’的内环面设有内“八”型凹槽而形成两个斜面41’、42’，斜面41’与斜面11’锥度相同并二者接触配合，斜面42’与斜面21’锥度相同并二者接触配合。

固定环4’的外环面也具有一个斜面43’；另具有夹紧环5’，夹紧环5’的内环面具有一个与斜面43相同锥度的斜面51’，斜面43’与斜面51’接触配合；斜面43’所面对的方向具有弹簧6’，弹簧6’的一端固设于夹紧环5’上，弹簧6’的另一端固设于螺母2’上。螺母2’上还设有外螺纹22’以装设安装法兰。

由于弹簧6’的作用，夹紧环5’通过斜面51’顶抵斜面43’而给予固定环4’一个趋向螺母1’、2’及螺杆3’的轴线的分推力，固定环4’通过斜面41’顶抵斜面11’而给予螺母1’一个向右的分推力，固定环4’通过斜面42’顶抵斜面21’而给予螺母2’一个向左的分推力，因此螺母1’和螺母2’始终具有贴近的趋势，使得螺母1’与螺母2’的齿面总能与螺杆3’的齿面贴合而消除轴向位移及反向间隙如图4所示。

在上述实施例中，固定环4、4’可以是两个半环，也可以是一个具有缺口的环以满足不同安装情况的需要。

如果在压紧环上加工螺纹，再通过一个扭簧对其施力，这种形式可对夹紧环施加很大的压力；

出于美观及稳定性考虑，弹簧能够隐藏在螺母中。

可以在弹簧中增加金属垫片，利用机械锁紧装置和扭力弹簧可以实现在螺杆对螺母进行调整。

Claims (3)

1、锥形径向移动反向消隙螺母，包括两个具有内螺纹的螺母，以及与这两个螺母啮合的丝杆，其特征在于：两个螺母互相联接，两个螺母相互可以轴向位移但不能相互转动，两个螺母各设有一斜面；两个螺母之间设有固定环，固定环的内环面设有两个斜面，两个斜面的锥度分别与两个螺母所设斜面的锥度相同，固定环上的两个斜面分别与两个螺母所设的斜面接触配合，固定环的外环面也具有一个斜面；具有夹紧环，夹紧环的内环面具有一个与固定环的外环面的斜面相同锥度的斜面，夹紧环的内环面上的斜面与固定环的外环面上的斜面接触配合；固定环外环面的斜面所面对的方向具有弹簧，弹簧的一端固设于夹紧环上，弹簧的另一端固设于螺母上。

2、如权利要求1所述的锥形径向移动反向消隙螺母，其特征在于：两个螺母的斜面设置在端面处，固定环的内环面的两个斜面设置在两侧端面处成外“八”型。

3、如权利要求1所述的锥形径向移动反向消隙螺母，其特征在于：两个螺母的斜面设置在螺母的外周面上，固定环内环面的两个斜面设置在固定环的内环面上形成内“八”型凹槽。

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