CN211715714U - 传动设备的轴向调速执行器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种传动设备的轴向调速执行器，其包括：设备壳体、驱动装置、轴向传动装置、调速盘、调速轴和轴承座；所述设备壳体用于安装其他零部件；所述轴向传动装置包括滚珠丝杠、滚珠丝母和丝杠安装轴承，滚珠丝杠通过丝杠安装轴承安装在所述设备壳体内；驱动装置与滚珠丝杠传动连接，驱动所述滚珠丝杠旋转；滚珠丝母配合安装在滚珠丝杠外部；所述调速盘与滚珠丝母固定连接；轴承座安装在设备壳体的导向座内，轴承座与调速盘固定连接；所述调速轴与所述轴承座通过轴套安装轴承连接。轴向调速执行器由于传动结构相较蜗轮蜗杆的改变使得成本大幅下降，安装空间大幅缩小，且提高了传动的速度、定位精度，增大了行程。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种传动设备的轴向调速执行器，特别是一种适用于永磁传动设备的调速执行器。
背景技术
永磁涡流调速装置是一种能够进行速度调节的传动装置，其调速原理如下：当主动轴带动导体转子转动时，导体转子在永磁转子所产生的强磁场中切割磁力线，在导体转子中产生涡电流，该涡电流在导体转子上产生感应磁场，感应磁场与永磁转子产生的磁场相互作用，拉动导体转子和永磁转子作相对运动，通过调节导体转子与永磁转子之间的气隙大小，可以调节输出转矩，从而实现负载轴转速的变化。
目前普遍使用的是利用蜗轮蜗杆带动导体转子或永磁转子之一沿轴向运动，以实现气隙的调节。蜗轮蜗杆传动的单级速比大，在传动时运转平稳、噪音低、振动小，可以防止其他工件振动时发生逆转。但蜗轮蜗杆在传递动力时齿面摩擦损失较大，且效率低，易产生齿面油膜破裂的方向形变，导致产生齿面粘附。传动时定位精度只能达到1mm，传动的直线速度一般只能达到1mm/s。此外，制造成本高、占用空间大。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种传动设备的轴向调速执行器，以解决蜗轮蜗杆传动所存在的技术问题。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种传动设备的轴向调速执行器，其包括：设备壳体、驱动装置、轴向传动装置、调速盘、调速轴和轴承座；所述设备壳体用于安装其他零部件；所述轴向传动装置包括滚珠丝杠、滚珠丝母和丝杠安装轴承，滚珠丝杠通过丝杠安装轴承安装在所述设备壳体内；驱动装置与滚珠丝杠传动连接，驱动所述滚珠丝杠旋转；滚珠丝母配合安装在滚珠丝杠外部；所述调速盘与滚珠丝母固定连接；轴承座安装在设备壳体的导向座内，轴承座与调速盘固定连接；所述调速轴与所述轴承座通过轴套安装轴承连接。
本实用新型如上所述的传动设备的轴向调速执行器，进一步，所述设备壳体包括箱体、第一端盖和第二端盖；第一端盖设置在箱体的一端，第二端盖设置在箱体的另一端。
本实用新型如上所述的传动设备的轴向调速执行器，进一步，所述驱动装置包括电机、减速机和齿轮组；所述电机连接减速机，所述减速机通过齿轮组驱动滚珠丝杠转动。
本实用新型如上所述的传动设备的轴向调速执行器，进一步，所述齿轮组包括主齿轮、传动齿轮、同步齿轮和从动齿轮；所述主齿轮与减速机的输出轴连接，所述传动齿轮分别与主齿轮和同步齿轮啮合；从动齿轮的数量为两个，分别与同步齿轮相啮合；轴向传动装置的数量为两套，轴向传动装置的滚珠丝杠分别与从动齿轮连接，滚珠丝杠利用从动齿轮驱动旋转。
本实用新型如上所述的传动设备的轴向调速执行器，进一步，所述调速盘包括两个连接孔，连接孔分别与轴向传动装置的滚珠丝母连接。
本实用新型如上所述的传动设备的轴向调速执行器，进一步，所述丝杠安装轴承包括端盖轴承和支撑轴承，所述端盖轴承安装在所述第二端盖上，所述支撑轴承设置在设备壳体内，与设备壳体连接；滚珠丝杠安装在端盖轴承和支撑轴承内。
本实用新型如上所述的传动设备的轴向调速执行器，进一步，所述轴套安装轴承为正面组合的角接触球轴承或背面组合的角接触球轴承；或者，所述轴套安装轴承为四点接触球轴承。
本实用新型的轴向调速执行器是采用驱动装置产生动力传递至滚珠丝杠，使调速轴产生轴向位移。由于传动结构相较蜗轮蜗杆的改变使得成本大幅下降，安装空间大幅缩小，且提高了传动的速度、定位精度，增大了行程。
附图说明
通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本实用新型，其中：
图1为本实用新型一种实施例的传动设备的轴向调速执行器示意图；
图2为本实用新型轴向调速执行器的与轴向垂直方向剖面示意图；
图3为本实用新型一种实施例的轴向调速执行器第一轴向剖面示意图；
图4为本实用新型一种实施例的轴向调速执行器第二轴向剖面示意图；
图5为本实用新型一种实施例的调速盘示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、设备壳体，11、箱体，12、第一端盖，13、第二端盖，2、驱动装置， 21、电机，22、减速机，23、主齿轮，24、传动齿轮，25、同步齿轮，26、从动齿轮，27、同步齿轮安装轴承，31、滚珠丝杠，32、滚珠丝母，33、端盖轴承，34、支撑轴承，4、调速盘，41、连接孔，5、轴承，51、轴承座， 6、调速轴。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本实用新型的传动设备的轴向调速执行器的实施例。
在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。
图1-图4示出本实用新型一种实施例传动设备的轴向调速执行器，其包括：设备壳体1、驱动装置2、轴向传动装置、调速盘4、调速轴6和轴承座51；设备壳体1用于安装其他零部件；轴向传动装置包括滚珠丝杠31、滚珠丝母32和丝杠安装轴承5，滚珠丝杠31通过丝杠安装轴承5安装在设备壳体1内；驱动装置2与滚珠丝杠31传动连接，驱动滚珠丝杠31旋转；滚珠丝母32配合安装在滚珠丝杠31外部；滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最长使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动换成线性运动或将扭矩转换成轴向反复作用力同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点，具有很小的摩擦阻力，轴性刚度高。调速盘4与滚珠丝母32固定连接；轴承座51安装在设备壳体1的导向座内，轴承座51与调速盘4固定连接；调速轴6与轴承座51通过轴套安装轴承5连接。
本实用新型的轴向调速执行器是采用驱动装置产生动力传递至滚珠丝杠，使调速轴产生轴向位移。由于传动结构相较蜗轮蜗杆的改变使得成本大幅下降，安装空间大幅缩小，且提高了传动的速度、定位精度，增大了行程。
在一种具体实施例的传动设备的轴向调速执行器中，设备壳体1包括箱体11、第一端盖12和第二端盖13；第一端盖12设置在箱体11的一端，第二端盖13设置在箱体11的另一端。在一种具体实施例中，设备壳体为密封结构，设备壳体内填充冷却油，利用冷却油的循环带走可体内零部件产生的热量。上述主动式散热功能的调速执行器具备热稳定性好的优点，适用于调节传递扭矩更大的传动设备调速。
在一种具体实施例的传动设备的轴向调速执行器中，驱动装置2包括电机21、减速机22和齿轮组；电机21连接减速机22，减速机通过齿轮组驱动滚珠丝杠31转动。在一种具体实施例中，所述电机为伺服电机。利用电机提供动力，具备控制简便精确的优点。
在一种具体实施例的传动设备的轴向调速执行器中，齿轮组包括主齿轮 23、传动齿轮24、同步齿轮25和从动齿轮26；主齿轮23与减速机22的输出轴连接，传动齿轮24分别与主齿轮23和同步齿轮25啮合；从动齿轮26 的数量为两个，分别与同步齿轮25相啮合；轴向传动装置的数量为两套，轴向传动装置的滚珠丝杠31分别与从动齿轮26连接，滚珠丝杠31利用从动齿轮26驱动旋转。利用齿轮传动准确，工作时无滑动，具有恒定的传动比；传动稳定、具有缓冲、减振能力且噪声低；传动效率高；维护保养方便、维护费用低。齿轮均齿部高频淬火，强度/精度均有效提高，齿轮传动时，传动比准确、对轴作用力小、结构紧凑、耐油性好、抗氧化性能好。如图2所示，同步齿轮25通过同步齿轮安装轴承27与设备壳体连接，优选同步齿轮、同步齿轮安装轴承与调速轴同轴心设置。
通过设置两套轴向传动装置，以及与之配合的调速盘,能够使对调速轴的驱动力平衡，调速轴的轴向运行更加平稳。
在一种具体实施例的传动设备的轴向调速执行器中，如图5所示，调速盘4包括两个连接孔41，连接孔41分别与轴向传动装置的滚珠丝母32连接。
在一种具体实施例的传动设备的轴向调速执行器中，丝杠安装轴承5包括端盖轴承33和支撑轴承34，端盖轴承33安装在第二端盖13上，支撑轴承34设置在设备壳体1内，与设备壳体1连接；滚珠丝杠31安装在端盖轴承33和支撑轴承34内。利用端盖轴承33和支撑轴承34将滚珠丝杠31支撑在设备壳体内。
在一种具体实施例的传动设备的轴向调速执行器中，轴套安装轴承5为正面组合的角接触球轴承5或背面组合的角接触球轴承5；或者，轴套安装轴承5为四点接触球轴承5。
四点接触球轴承是可分离型结构，单个轴承可代替正面组合或背面组合的角接触球轴承；可以承受径向负荷、双向轴向负荷，能限制两个方向的轴向位移，但比现规格的双列角接触球轴承占用的轴向空间小；与其他球轴承相比，当径向游隙相同时，轴向游隙较小，极限转速较高；四点接触球轴承适用于承受纯轴向负荷或以轴向负荷为主的轴向、径向联合负荷。由于是双半内圈(或外圈)，装球数量越多，具有越大的承载能力。
伺服电机驱动减速机运转产生动力，将动力传送至齿轮组，齿轮组将动力传递至滚珠丝杠，滚珠丝杠转动带动滚珠丝母轴向移动，滚珠丝母的移动使与之把合的调速盘产生同样的轴向移动，调速盘连接轴承座通过轴承将位移传动至调速轴，使调速轴产生轴向移动，进而调节与调速轴连接的永磁传动设备之间永磁盘和导体盘间隙，达到调节传动速度的目的。
本实用新型轴向调速执行器具有以下优点：
1、产品的制造成本低：传动各部均为普通材质，方便制造及购买。
2、提高了执行器行程直线速度：可达3.2mm/s。
3、提高了执行器定位精度：可达0.05mm。
4、提高了执行器的传动效率：可达80％以上。
上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据实用新型之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本实用新型之目的为准。
Claims (7)
1.一种传动设备的轴向调速执行器，其特征在于，包括：设备壳体(1)、驱动装置(2)、轴向传动装置、调速盘(4)、调速轴(6)和轴承座(51)；所述设备壳体(1)用于安装其他零部件；所述轴向传动装置包括滚珠丝杠(31)、滚珠丝母(32)和丝杠安装轴承(5)，滚珠丝杠(31)通过丝杠安装轴承(5)安装在所述设备壳体(1)内；驱动装置(2)与滚珠丝杠(31)传动连接，驱动所述滚珠丝杠(31)旋转；滚珠丝母(32)配合安装在滚珠丝杠(31)外部；所述调速盘(4)与滚珠丝母(32)固定连接；轴承座(51)安装在设备壳体(1)的导向座内，轴承座(51)与调速盘(4)固定连接；所述调速轴(6)与所述轴承座(51)通过轴套安装轴承(5)连接。
2.根据权利要求1所述的传动设备的轴向调速执行器，其特征在于，所述设备壳体(1)包括箱体(11)、第一端盖(12)和第二端盖(13)；第一端盖(12)设置在箱体(11)的一端，第二端盖(13)设置在箱体(11)的另一端。
3.根据权利要求2所述的传动设备的轴向调速执行器，其特征在于，所述驱动装置(2)包括电机(21)、减速机(22)和齿轮组；所述电机(21)连接减速机(22)，所述减速机通过齿轮组驱动滚珠丝杠(31)转动。
4.根据权利要求3所述的传动设备的轴向调速执行器，其特征在于，所述齿轮组包括主齿轮(23)、传动齿轮(24)、同步齿轮(25)和从动齿轮(26)；所述主齿轮(23)与减速机(22)的输出轴连接，所述传动齿轮(24)分别与主齿轮(23)和同步齿轮(25)啮合；从动齿轮(26)的数量为两个，分别与同步齿轮(25)相啮合；轴向传动装置的数量为两套，轴向传动装置的滚珠丝杠(31)分别与从动齿轮(26)连接，滚珠丝杠(31)利用从动齿轮(26)驱动旋转。
5.根据权利要求4所述的传动设备的轴向调速执行器，其特征在于，所述调速盘(4)包括两个连接孔(41)，连接孔(41)分别与轴向传动装置的滚珠丝母(32)连接。
6.根据权利要求5所述的传动设备的轴向调速执行器，其特征在于，所述丝杠安装轴承(5)包括端盖轴承(33)和支撑轴承(34)，所述端盖轴承(33)安装在所述第二端盖(13)上，所述支撑轴承(34)设置在设备壳体(1)内，与设备壳体(1)连接；滚珠丝杠(31)安装在端盖轴承(33)和支撑轴承(34)内。
7.根据权利要求1所述的传动设备的轴向调速执行器，其特征在于，所述轴套安装轴承(5)为正面组合的角接触球轴承(5)或背面组合的角接触球轴承(5)；或者，所述轴套安装轴承(5)为四点接触球轴承(5)。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115823201A (zh) * | 2022-10-31 | 2023-03-21 | 北京机械设备研究所 | 用于滚珠丝杠传动装置的振动控制结构、方法及滚珠丝杠传动装置 |
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2019
- 2019-09-06 CN CN201921474187.3U patent/CN211715714U/zh active Active
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