CN202215691U

CN202215691U - 带弹簧楔片的加强型导螺杆组件

Info

Publication number: CN202215691U
Application number: CN2011202842646U
Authority: CN
Inventors: 凯西考互斯基
Original assignee: HAYDON LINEAR (CHANGZHOU) CO Ltd
Current assignee: HAYDON LINEAR (CHANGZHOU) CO Ltd; Haydon Linear Motors Changzhou Co Ltd
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2011-08-05
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2021-08-05

Abstract

本实用新型提供一种带弹簧楔片的加强型导螺杆组件，其特征在于：具有一个螺杆；具有一个环绕螺杆的空心式加强导杆；加强导杆具有一个与轴线平行的开口槽，开口槽的侧面为一对锥面；加强导杆外套设有一个轴承式螺母，螺母上的一个凸起伸入开口槽中，凸起的侧面与开口槽的侧面贴合，凸起末端所设的螺纹与螺杆上的螺纹啮合；螺母上径向滑动地设有楔片，具有径向设置的弹簧设在楔片与螺母之间，楔片具有一对锥面与上述开口槽的锥面贴合。本实用新型提供一种尺寸小并且工作更稳定的可以被电机驱动的螺杆而驱动做往复直线运动的机械结构。

Description

带弹簧楔片的加强型导螺杆组件

技术领域

本实用新型涉及一种机械结构，尤其涉及一种可被螺杆驱动而往复直线运动的零件。

背景技术

为了使一个机械零件做往复直线运动，可以将其螺设在一个由电机驱动的螺杆上，由螺杆驱动该零件做往复直线运动。现有的一种结构是：零件是一个滑块，滑块安装在一个支架上，支架可以在一对平行的导杆间作相对运动。支架本身由一个平行于导杆之间的旋转的沿纵向延伸的导螺杆实现双向往复运动。导螺杆与支架上一个内刻螺纹的螺母啮合。该螺母有可能是消隙螺母。螺杆安装在导杆中间，支架的侧面装有轴承，可以沿导杆滑动，作为径向支撑。

导杆有很多功能。他们不仅为支架创造了一个低摩擦的导杆，更重要的是它为支架提供了防止转动的机械装置。如果没有导向导杆，支架仅仅安装在螺杆上，这个支架可能不会和螺杆作相对运动。这是因为底座的质量会使螺纹螺母和导螺杆之间产生高摩擦阻力，导致支架被螺杆带动作旋转运动，而无法实现往复运动。其次，如果没有导杆，当导螺杆定向在水平方向上，支架以及安装的滑块的重量将导致螺杆弯曲，进一步导致支架粘附在螺杆上，或者安装滑块脱离工件。

同时，还存在一个问题。安装在支架上的滑块通常偏离螺杆的中心线，另外，滑块安装在与支架悬空的悬臂上。相对于工件的滑块的正常阻力会产生扭矩，扭矩从悬臂传递到支架，再传递到沿导杆运动的轴承支撑件上，这会导致多余的阻力、咬痕，很可能造成螺杆的驱动电机停止工作。

在空间有限的应用场合，该方案还有一个缺点：尺寸太大。螺杆的两个导杆是水平间隔设置的，导致驱动装置占用太多的空间。通常在水平运行场合及某些机加工应用场合，没有足够空间使用这种装置。另外，螺杆和两个平行的导杆很难保证维持原有的直线度。

实用新型内容

本实用新型提供一种带弹簧楔片的加强型导螺杆组件，其目的在于为了克服现有技术的缺点，提供一种尺寸小并且工作更稳定的可以被电机驱动的螺杆而驱动做往复直线运动的机械结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种带弹簧楔片的加强型导螺杆组件，其特征在于：具有一个螺杆；具有一个环绕螺杆的空心式加强导杆；加强导杆具有一个与轴线平行的开口槽，开口槽的侧面为一对锥面；加强导杆外套设有一个轴承式螺母，螺母上的一个凸起伸入开口槽中，凸起的侧面与开口槽的侧面贴合，凸起末端所设的螺纹与螺杆上的螺纹啮合；螺母上径向滑动地设有楔片，具有径向设置的弹簧设在楔片与螺母之间，楔片具有一对锥面与上述开口槽的锥面贴合。

另外在加强导杆外壁设有一个以上的沿加强导杆纵向延伸的平面，螺母内壁设有对应的平面与所述平面配合。

另外在加强导杆和螺杆之间套设有滑动轴承，滑动轴承具有一个与轴线平行的开口槽，滑动轴承的开口槽的侧面为一对锥面，且滑动轴承的开口槽与加强导杆的开口槽对齐。

所述滑动轴承内圆与螺杆外圆配合。

所述螺母上所设的凸起的末端可以设有一个环形套，环形套内设有螺纹并与螺杆啮合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

螺杆由正反转电机驱动作旋转运动，螺母在螺杆驱动下沿导杆方向移动。起支撑作用的导杆、螺母、螺杆、其支撑作用的滑动轴承依次套设，节省了空间。螺母上的突出部分径向安装于导杆的槽中，并与槽壁贴合，从而防止轴承式螺母相对导杆产生旋转运动。加强导杆至少有一个纵向延伸的平面，与螺母部分的相对平面贴合，用来加强凸缘和狭槽的反旋转功能，以防止螺母相对导杆产生旋转，所以工作更稳定。螺母上带有一个径向补偿装置，如楔片。楔片通过一个弹簧向轴心方向和螺杆处径向移动。楔片有两个带有倾角的面与导杆或滑动轴承贴合，形成一个锥形槽，磨损产生时，楔片向内作径向移动，这样起到补偿作用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的II-II剖视图；

图3图1的IV-IV剖视图；

图4是图3去掉螺杆和加强导杆和滑动轴承后的结构示意图；

图5是加强导杆和轴承式螺母的一种配合方式剖视图；

图6是图2去除滑动轴承后的剖面图；

图7是一种可选择的轴承式螺纹的结构示意图

图8是图7所示的轴承式螺纹与螺杆和加强导杆和滑动轴承配合后的结构示意图；

图9是本实用新型的另一种体现，安装有弹簧楔子；

图10是图9的X-X剖面图；

图11是图9的XI-XI剖面图；

图12是在加强导杆上带有弹簧楔子的本实用新型的立体剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。

加强导螺杆见图1的平面图。它包含绕轴α旋转的螺杆2，螺杆2上的螺纹为4。螺杆2的一端加工一个光轴6，与一个正反转电机连接(未示)，使螺杆2在电机的驱动下顺时针或逆时针转动。

如图1、图2，环绕螺杆2的是一沿螺杆2纵向延伸且与螺杆2长度相同的加强导杆8。加强导杆8为空心，以便螺杆2装配，加强导杆8包含一个纵向延伸的平行于螺杆中心线α的凹槽10，凹槽10包含侧壁12和14，他们构成的轴承面将在后续详细介绍。螺杆2通过轴承16和18安装在加强导杆8内，相对加强导杆8作旋转运动。

图2中可看到沿加强导杆8长度纵向沿伸的滑动轴承22，由低摩擦系数的PTFE、尼龙或DELRIN制成，滑动轴承22的内圆与螺杆2的螺纹4啮合，它的作用是径向支撑螺杆2，以防螺杆2在旋转时产生冲击或震动。

滑动轴承22包含一个凹槽26，其侧壁为28和30(见图3)，当装配到加强导杆8上时，侧壁28和30是对加强导杆8上凹槽10的两个侧壁12和14的延续。凹槽10和26互相对准。

运行时，加强导杆8可采用任何便捷的方法(未示)固定在机器上，正反转驱动电机与螺杆2相连。

轴承式螺母40可采用金属材料制作，或最好采用可注塑成型的塑料制成，如加碳纤的乙酰。它可以沿着加强导杆8双向运动。这种轴承螺母40也可以是消隙螺母，轴承式螺母40包含一个法兰42，法兰42可以是圆的，也可以根据负载和安装设备的不同制成其他形状。轴承式螺母40还有一个主体件44，如图4所示，螺母主体44的内平台46与加强导杆8的底部平台48配合，见图3。

轴承式螺母40有两种功能：第一，螺母功能，它内部的螺纹与螺杆2配合运动。第二，轴承功能，它的内圆是轴承面，在加强导杆8上滑动。

如图5所示，轴承式螺母40上可成形有两个平面50、52，分别与加强导杆8上的对应平面54、56贴合。

轴承式螺母40包含一个突出部分或凸缘51向内径向延伸，它有一对平行的边53，与导杆8和轴承22的对齐槽10和26的侧面12，14，28和30贴合。除了平面46和48的贴合限制旋转以外，这种贴合也保证了在螺杆2旋转时，螺母40不会相对于加强导杆8旋转。

一个或多个平面46，48，50，52，54，56的目的是加强凸缘51和凹槽10和26的反旋转作用，防止螺杆2旋转时螺母40相对于加强导杆8旋转。否则当螺杆2与螺母40的摩擦力大于螺母40与加强导杆8外部的摩擦力时就会出现这种情况。

如图4所示，螺纹成型于凸台51的最内端的弓形处57。该螺纹与螺杆2的螺纹4啮合。当螺杆2顺时针或者逆时针旋转时，轴承式螺母40相对于加强导杆8作直线运动。

图7和图8显示的是轴承式螺母40的另外一种可选结构。一个有内部螺纹60的圆形衬套58成型于凸台51处，螺纹与螺杆2的螺纹4啮合，如图8所示。在图8中可见，加强导杆8的槽边28和30与凸台51的边53分开，这是一种可选结构。衬套58的内部螺纹60与螺杆2的螺纹4啮合。

按功能上来说，图7和图3所示螺母的运行方式相同。

图6和图2相似，只是去掉了图2中所示的滑动轴承22。如果预期到螺杆2的弯曲度较高，就不能用这种结构。不然就要把加强导杆8的外径作小，这样才能保证与螺杆2的螺纹4完全啮合。另外螺杆2越长，越需要加强轴承支撑螺杆2，以防螺杆2弯曲。

对于本实用新型，螺母40(就是实现被电机驱动的螺杆而驱动做往复直线运动的零件)侧面不需要加支撑导杆，即使再附加支架，也没有问题，因为加强导杆8一般都有足够的负载能力，除非在大的工装负载要求下。由于单导杆宽度较小，螺母40上的负载可安装在靠近轴心a处，螺母40不易倾斜或偏移。圆形负载可直接附在螺母主体44处并围绕于加强导杆8，这样几乎不会给螺母40带来扭力并造成螺母紧缚在加强导杆8上。

加强导杆8的面12和14、滑动轴承22的面28和30都是易磨损面。同样，面46和48，50和52，54和56也是易磨损面。磨损一定时间后，会使轴承式螺母40在沿轴心方向a位移时同时在导杆8上轻微转动。图9-12展示了一个径向磨损补偿装置来解决这个问题。

推荐的补偿装置是一个楔形结构70，安装在螺母40的法兰42上，用来补偿磨损，可径向滑动。它有一个带倾角的轴承面72，与导杆8的倾角面12’和14’贴合，如图11和12所示。导杆8的倾角面12’和14’向轴心线a处靠拢，与轴心线a形成倾角为30-60°的V型角β。倾斜面72的角度与β相同，这样楔片70即可沿倾角面72滑动。

楔片70的外形构造总体来说是个矩形，矩形部件76上有一个平面74与螺母法兰42上的一个开口配合，平面74与法兰42上的面78对齐，如图9所示。矩形部件76及其配合缺口有一对平行面80，允许楔片70可在螺母40中径向滑动，如图11所示。

弹簧82嵌在楔片70的内平台86的凹槽84中。弹簧82的顶部被法兰42的顶板88卡住。弹簧82迫使楔片70向中心线a方向挤压，从而持续使轴承面72与导杆8上的配合面12’和14’压紧，以限制螺母40径向转动。平面86上有一个向上的手指状的柱子90，与顶板88的凹口92配合以保持部件70固定在螺母中。

加强导杆的外表面可能会涂敷上像特氟龙，尼龙那样的低摩擦材料。为了降低与螺杆的摩擦啮合，轴承式螺母也可能由自润滑的材料制成，比如乙酰，加入含特氟龙的碳纤，或其他润滑添加剂。螺母可以注塑于轴套，或附着在轴套上来起到增加坚硬度和润滑的作用。位于导杆内部的滑动轴承可能由尼龙，迭尔林或类似的塑料材料制成。

以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种带弹簧楔片的加强型导螺杆组件，其特征在于：具有一个螺杆；具有一个环绕螺杆的空心式加强导杆；加强导杆具有一个与轴线平行的开口槽，开口槽的侧面为一对锥面；加强导杆外套设有一个轴承式螺母，螺母上的一个凸起伸入开口槽中，凸起的侧面与开口槽的侧面贴合，凸起末端所设的螺纹与螺杆上的螺纹啮合；螺母上径向滑动地设有楔片，具有径向设置的弹簧设在楔片与螺母之间，楔片具有一对锥面与上述开口槽的锥面贴合。

2.如权利要求1所述的带弹簧楔片的加强型导螺杆组件，其特征在于：加强导杆外壁设有一个以上的沿加强导杆纵向延伸的平面，螺母内壁设有对应的平面与所述平面配合。

3.如权利要求1所述的带弹簧楔片的加强型导螺杆组件，其特征在于：加强导杆和螺杆之间套设有滑动轴承，滑动轴承具有一个与轴线平行的开口槽，滑动轴承的开口槽的侧面为一对锥面，且滑动轴承的开口槽与加强导杆的开口槽对齐。

4.如权利要求3所述的带弹簧楔片的加强型导螺杆组件，其特征在于：所述滑动轴承内圆与螺杆外圆配合。

5.如权利要求1所述的带弹簧楔片的加强型导螺杆组件，其特征在于：所述螺母上所设的凸起的末端设有一个环形套，环形套内设有螺纹并与螺杆啮合。