CN215410020U - 适配丝杠的约束部件、约束组件及直线传动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适配丝杠的约束部件、约束组件及直线传动机构，其中，约束部件构造有适配丝杠的约束部，所述约束部为约束槽，所述约束槽的宽度大于丝杠的直径，或，所述约束部为约束孔，所述约束孔的直径大于丝杠的直径；约束部件通过所述约束部约束丝杠及相对于丝杠移动；本实用新型所提供的约束部件，结构简单、紧凑，不仅可以解决适配和活动约束丝杠的问题，而且可以解决与滑台配合使用并实现可分离连接的问题，是解决丝杠螺母机构中因丝杠中部悬空，导致丝杠容易发生振动、晃动问题的关键部件，有利于在保证传动精度的同时，有效增加丝杠的长度，尤其适用于利用长丝杠或超长丝杠实现高精度直线传动的场合。

Description

适配丝杠的约束部件、约束组件及直线传动机构

技术领域

本实用新型涉及丝杠螺母传动技术领域，具体涉及一种适配丝杠的约束部件、约束组件及直线传动机构。

背景技术

丝杠螺母机构又称螺旋传动机构，主要用于将旋转运动变换为直线运动，或将直线运动变换为旋转运动；现有技术中，丝杠螺母机构有滑动摩擦机构和滚动摩擦机构之分，其中，滑动丝杠螺母机构结构简单，加工方便，制造成本低，具有自锁功能，但其摩擦阻力矩大、传动效率低(30％～40％)；滚珠丝杠螺母机构虽然结构复杂、制造成本高，不能自锁，但其较大优点是摩擦阻力矩小、传动效率高(92％～98％)，精度高，系统刚度好，运动具有可逆性，使用寿命长，是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件。

用于将旋转运动变换为直线运动的丝杠螺母机构是目前常用的一种直线传动机构，通常包括丝杠（或称为丝杆）、滑台以及导向机构，其中，丝杠通常为圆杆状结构，丝杠的外表面构造有外螺纹，滑台通常构造有螺纹孔，螺纹孔构造有与所述外螺纹相适配的内螺纹；丝杠通常的两端通常可转动的安装于机架，滑台通过螺纹孔套设于丝杠，并与导向机构配合，使得丝杠的转动可以驱动滑台直线移动。

在丝杠螺母机构中，传动精度是一个很重要的指标，由于丝杠的中间位置处于悬空状态，随着丝杠长度的增加，丝杠的稳定性逐渐降低，很容易出现振动、晃动等问题，使得传动精度大大降低，正是由于这个原因，一方面导致现有丝杠螺母机构中丝杠的长度都需要严格控制，另一方面导致现有丝杠螺母机构中丝杠的长度不满足某些场合的需求；为解决这一问题，申请人设计了一种在确保传动精度的情况下，可以大大增加丝杠长度的丝杠螺母机构，在该丝杠螺母机构中，在保证滑台可以沿丝杠正常移动的情况下，需要设计一个既可以约束丝杠中部，又可以与滑台进行配合的约束部件，而现有技术中缺乏这样的约束部件，亟待解决。

实用新型内容

本实用新型第一方面要解决现有技术中缺乏可以适配丝杠并可以约束丝杠中部的约束部件，导致现有丝杠螺母机构中，丝杠的中部处于悬空状态，造成丝杠的稳定性低，容易因振动、晃动而影响传动精度的问题，提供了一种满足该需要的约束部件，主要构思为：

一种适配丝杠的约束部件，所述约束部件构造有适配丝杠的约束部，约束部件通过所述约束部约束丝杠，且约束部件可相对于丝杠移动。在本方案中，通过在约束部件构造约束部，不仅可以适配丝杠，并有效约束丝杠，解决约束丝杠的问题，而且使得丝杠与约束部件之间具有相对移动的自由度，解决本约束部件可以相对于丝杠移动，并与滑台配合使用的问题，从而使得本约束部件满足丝杠螺母机构中，约束丝杠、防止丝杠中部悬空的需求。

为解决约束丝杠的问题，优选的，所述约束部为约束槽，所述约束槽的宽度大于丝杠的直径，

或，所述约束部为约束孔，所述约束孔的直径大于丝杠的直径。在本方案中，通过将约束部构造为约束槽，可以卡住丝杠，防止丝杠向约束槽的底部和侧面移动，从而可以有效防止丝杠振动晃动；通过将约束部构造为约束孔，且丝杠穿过约束孔，不仅可以从圆周方向约束和限制丝杠，达到防止丝杠出现大幅振动、晃动的现象，而且使得本约束部件可以相对于丝杠移动，解决本约束部件与丝杠的相对位置可以变化的问题。

为提高本约束部件的使用寿命，进一步的，所述约束部件为塑料块，或，所述约束槽与约束孔内设置有耐磨层。有利于本约束部件更耐磨，并可以有效降低约束部的磨损量，从而可以显著提高本约束部件的使用寿命。

本实用新型第二方面要解决连接导向部的问题，进一步的，所述约束部件还构造有适配导向部的卡口，

或，还包括滑块，所述滑块固定于约束部件，且滑块构造有适配导向部的卡口。通过构造卡口，可以适配导向部，使得约束部件可以通过卡口与导向部的配合可移动的约束于导向部。

为解决约束部件与滑块的可拆卸安装问题，进一步的，所述约束部件构造有若干第一连接孔，所述滑块构造有若干与所述第一连接孔适配的第二连接孔，滑块通过螺栓固定于约束部件。以便实现滑块的可拆卸安装。

本实用新型第三方面要解决与滑台相配合并实现可分离连接的问题，进一步的，所述约束部件还设置有用于适配滑台的金属块或磁性部件，所述磁性部件为永磁铁或电磁铁。通过设置金属块，可以与设置有磁性部件的滑台相互配合，实现可分离连接的功能，通过设置磁性部件与滑台相互配合，同样也能实现可分离连接的功能。

为解决将磁性部件的磁场集中于约束部件端部的问题，进一步的，所述约束部件的侧面构造有安装孔或安装槽，所述金属块或磁性部件安装于所述安装孔或安装槽内。

本实用新型第四方面要解决对约束部件进行导向和支撑问题，提供了一种约束组件，包括导向部和所述约束部件，约束部件通过所述卡口设置于导向部，并与导向部构成移动副。在本方案中，由于导向部与约束部件构成移动副，一方面，导向部可以为约束部件的移动起到导向的作用，另一方面，导向部对约束部件起到支撑和约束的作用，进而可以通过约束部对丝杠起到约束和限制的作用，从而有效防止丝杠出现振动、晃动的问题，有利于提高传动精度。

优选的，所述导向部为滑轨或滑槽。

一种直线传动机构，包括所述约束组件、滑台组件以及固定于机架的限位部，

滑台组件包括丝杠、套设于丝杠的滑台，所述丝杠可转动的固定于机架，并与所述导向部平行，滑台与所述导向部构成移动副，且滑台的两端分别设置有与适配约束部件的金属块或磁力部件，

导向部固定于机架，且滑台两侧的导向部分别设置有所述约束部件，

所述限位部设置于对应丝杠中部的位置处，且限位部与丝杠的侧面具有间隙，滑台可通过所述间隙，所述约束部件被限位部阻挡在所述间隙外。在本方案中，滑台可以沿丝杠直线运动，约束部件也可以沿丝杠移动，且约束部件的移动范围是丝杠的端部与限位部之间；滑台与约束部件可以通过磁力部件与金属块或磁力部件之间的相互吸引实现可分离连接，使得无论滑台处于丝杠的什么位置，始终有一个约束部件可以在磁性部件的磁力作用下吸附于滑台，并跟随滑台移动，且限位部件处始终存在另一个约束部件，且该约束部件可以有效约束丝杠的中部，防止丝杠的中部出现振动、晃动等问题，不仅可以有效增加丝杠的稳定性，提高传动精度，而且在相同的传动精度下，本直线传动机构中的丝杠长度可以是现有丝杠长度的两倍，有利于利用长丝杠或超长丝杠实现高精度传动，可以广泛应用于缝纫机、机床等自动化设备中。

进一步的，还包括驱动装置，所述驱动装置用于驱动丝杠转动。

与现有技术相比，使用本实用新型提供的一种适配丝杠的约束部件、约束组件及直线传动机构，不仅可以解决适配和活动约束丝杠的问题，而且可以解决与滑台配合使用并实现可分离连接的问题，是解决丝杠螺母机构中因丝杠中部悬空，导致丝杠容易发生振动、晃动问题的关键部件，有利于在保证传动精度的同时，有效增加丝杠的长度，尤其适用于利用长丝杠或超长丝杠实现高精度直线传动的场合。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例1中提供的一种约束部件的结构示意图。

图2为本实用新型实施例1中提供的另一种约束部件的结构示意图。

图3为本实用新型实施例1中提供的又一种约束部件的结构示意图。

图4为本实用新型实施例2中提供的一种约束组件的结构示意图。

图5为本实用新型实施例3中提供的一种直线传动机构的局部结构示意图。

图6为本实用新型实施例3中提供的一种直线传动机构的使用示意图之一。

图7为本实用新型实施例3中提供的一种直线传动机构的使用示意图之二。

图中标记说明

约束部件100、约束孔101、约束槽102、卡口103、金属块或磁性部件104、安装孔或安装槽105、第一连接孔106

导向部200、滑块201

丝杠300、滑台301

机架400、限位部401

驱动装置500。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

本实施例中提供了一种适配丝杠的约束部件，所述约束部件100构造有适配丝杠300的约束部，使得本约束部件100可以通过约束部约束丝杠300，在本实施例中，所述约束是指限制丝杠300沿其（即丝杠300）至少一个径向方向（即丝杠300横截面的半径方向）的位移，从而达到防止丝杠300在该方向发生大幅度振动、晃动的目的。

本约束部件100不仅可以约束丝杠300，同时，约束部件100还可以相对于丝杠300移动，以便与滑台301配合使用，达到改变约束部件100位置的目的；具体而言，所述约束部可以为约束槽102，且约束槽102的宽度大于丝杠300的直径，如图2所示，既可以利用约束槽102卡住丝杠300，防止丝杠300向约束槽102的底部和侧面移动，既可以有效防止丝杠300发生大幅振动、晃动的现象，又使得约束部件100可以相对于丝杠300移动，即约束部件100具有相对于丝杠300移动的自由度；

约束部也可以为约束孔101，如图1、图3及图5所示，且约束孔101的直径大于丝杠300的直径，丝杠300穿过约束孔101，不仅可以从圆周方向约束和限制丝杠300，达到防止丝杠300出现大幅振动、晃动的现象，而且使得本约束部件100可以相对于丝杠300移动，解决本约束部件100与丝杠300的相对位置可以变化的问题。

采用这种结构的约束部，不仅可以适配丝杠300，并有效约束丝杠300，解决约束丝杠300的问题，而且使得丝杠300与约束部件100之间具有相对移动的自由度，解决本约束部件100可以相对于丝杠300移动，并与滑台301配合使用的问题，从而使得本约束部件100满足丝杠螺母机构中，约束丝杠300、防止丝杠300中部悬空的需求。

在本实施例中，所述约束部件100可以有采用块状结构，如图1-图3所示，由于在使用过程中，丝杠300与本约束部件100之间存在相对转动和/或相对移动，使得约束部容易因磨损而失效，故在一种实施方式中，约束部件100可以为塑料块，而在另一种实施方式中，所述约束槽102与约束孔101内可以设置有耐磨层，耐磨层可以采用现有技术中常用的耐磨材料制成，如橡胶、塑料等，不仅可以起到耐磨的效果，而且可以起到缓冲的作用，更有利于防止丝杠300振动和晃动。

在本实施例提供的一种方案中，所述约束部件100还构造有适配导向部200的卡口103，所述卡口103可以构造于约束部件100的下表面，如图1及图2所示，以便与导向部200配合并构成移动副；而在另一种方案中，还包括滑块201，所述滑块201固定于约束部件100，且滑块201构造有适配导向部200的卡口103，如图3所示，通过构造卡口103，可以适配导向部200，使得约束部件100可以通过卡口103与导向部200的配合可移动的约束于导向部200，作为举例，所述滑块201可以采用采用技术中常用的滑块201，如可以采用现有直线导轨中的滑块201等。

卡口103的形状和结构与所对应的导向部200的适配即可，这里不再赘述。

在本实施例中，滑块201可以利用螺栓安装于约束部件100，具体而言，所述约束部件100构造有若干第一连接孔106，如图3所示，且第一连接孔106可以优先采用阶梯孔，所述滑块201构造有若干与所述第一连接孔106适配的第二连接孔，使得滑块201可以通过螺栓固定于约束部件100，以便实现滑块201的可拆卸安装。

为与滑台301相配合并实现可分离连接，在进一步的方案中，约束部件100还设置有用于适配滑台301的金属块或磁性部件104，所述磁性部件可以为永磁铁或电磁铁，通过设置金属块，可以与设置有磁性部件的滑台301相互配合，实现可分离连接的功能，通过设置磁性部件与滑台301相互配合，同样也能实现可分离连接的功能。

金属块或磁性部件104可以直接内嵌在约束部件100内，但在优选的实施方式中，约束部件100的侧面构造有安装孔或安装槽105，所述金属块或磁性部件104可以安装于所述安装孔或安装槽105内，如图1-图3所示，以便件磁性部件的磁场集中于约束部件100端部，更便于与滑台301进行配合。

实施例2

为解决对约束部件100进行导向和支撑问题，本实施例2提供了一种约束组件，包括导向部200和实施例1中所述的约束部件100，约束部件100通过所述卡口103设置于导向部200，并与导向部200构成移动副，如图4所示，使得导向部200与约束部件100可以构成移动副，一方面，导向部200可以为约束部件100的移动起到导向的作用，另一方面，导向部200对约束部件100起到支撑和约束的作用，进而可以通过约束部对丝杠300起到约束和限制的作用，从而有效防止丝杠300出现振动、晃动的问题，有利于提高传动精度。

在本实施例中，当约束部件100设置有滑块201时，滑块201与导向部200适配，导向部200可以优先采用现有技术中常用的滑轨或滑槽。

实施例3

本实施例提供了一种直线传动机构，包括实施例1中所述的约束组件，还包括滑台301组件以及固定于机架400的限位部401，其中，

滑台301组件包括丝杠300、套设于丝杠300的滑台301，具体而言，丝杠300构造有外螺纹，滑台301构造有螺纹孔，且螺纹孔构造有与所述外螺纹相适配的内螺纹，如图5所示，丝杠300可以通过轴承可转动的固定于机架400，且丝杠300与导向部200平行，

如图5-图7所示，滑台301设置有适配导向部200的滑块201，以便与导向部200构成移动副，且滑台301的两端分别设置有与适配约束部件100的金属块或磁力部件，使得当滑台301靠近约束部件100时，滑台301与约束部件100可以通过磁力自动吸附在一起，以便同步移动；

如图5-图7所示，在本实施例中，导向部200固定于机架400，且滑台301两侧的导向部200分别设置有所述约束部件100，如图6及图7所示，使得滑台301的两端可以分别与对应的约束部件100相配合；

限位部401可以优先设置于对应丝杠300中部的位置处，如图6及图7所示，且限位部401与丝杠300的侧面具有间隙，滑台301可以通过该间隙从限位部401的一侧移动到另一侧，而约束部件100则不能通过该间隙，使得约束部件100只能被限位部401阻挡在间隙外，如图6及图7所示，且两个约束部件100分别位于限位部401的两侧；限位部401具有多种实施方式，例如，限位部401可以是固定于机架400，并向丝杠300延伸的挡板、档杆、螺栓等，只需能阻挡约束部件100即可。

在本实施方式中，滑台301与约束部件100共用一条导向部200，可以理解，滑台301与约束部件100也可以分别用一条导向部200，只需两条导向部200平行即可。

在更完善的方案中，本直线传动机构还包括驱动装置500，驱动装置500用于驱动丝杠300转动，以便驱动滑台301直线移动，达到直线传动的目的，驱动装置500可以优先采用电机，例如，电机可以固定于所述机架400，电机的输出轴通过联轴器与丝杠300相连，以便驱动丝杠300转动，从而带动滑台301做直线运动。

本直线传动机构的工作原理是：驱动装置500驱动丝杠300转动，丝杠300带动滑台301做直线运动，在这个过程中，尤其是在滑台301通过限位部401的位置处时，滑台301的前端（即沿移动方向的前端）可以通过磁性部件与停留于限位部401处的约束部件100吸附在一起，使得该约束部件100可以与滑台301同步移动，同时，吸附于滑台301后端的约束部件100可以在限位部401的阻挡作用下与滑台301自动分离，并停留在限位部401处，如此循环，无论滑台301处于丝杠300的什么位置，如图6及图7所示，始终有一个约束部件100可以在磁性部件的磁力作用下吸附于滑台301，并跟随滑台301移动，且限位部401处始终存在另一个约束部件100，如图6及图7所示，且该约束部件100可以有效支撑和约束丝杠300的中部，防止丝杠300的中部出现振动、晃动等问题，不仅可以有效增加丝杠300的稳定性，提高传动精度，而且在相同的传动精度下，本直线传动机构中的丝杠300长度可以是现有丝杠300长度的两倍，有利于利用长丝杠300或超长丝杠300实现高精度传动。

本直线传动机构可以有效解决现有丝杠螺母机构所存在的问题，并可以广泛应用于缝纫机、机床等自动化设备中，尤其适用于所需丝杠300长度更长、传动精度更高的场合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适配丝杠的约束部件，其特征在于，约束部件构造有适配丝杠的约束部，约束部件通过所述约束部约束丝杠，且约束部件可相对于丝杠移动。

2.根据权利要求1所述的适配丝杠的约束部件，其特征在于，所述约束部为约束槽，所述约束槽的宽度大于丝杠的直径，

或，所述约束部为约束孔，所述约束孔的直径大于丝杠的直径。

3.根据权利要求2所述的适配丝杠的约束部件，其特征在于，所述约束部件为塑料块，

或，所述约束槽或约束孔内设置有耐磨层。

4.根据权利要求1-3任一所述的适配丝杠的约束部件，其特征在于，所述约束部件还构造有适配导向部的卡口，

或，还包括滑块，所述滑块固定于约束部件，且滑块构造有适配导向部的卡口。

5.根据权利要求4所述的适配丝杠的约束部件，其特征在于，所述约束部件构造有若干第一连接孔，所述滑块构造有若干与所述第一连接孔适配的第二连接孔，滑块通过螺栓固定于约束部件。

6.根据权利要求4所述的适配丝杠的约束部件，其特征在于，所述约束部件还设置有用于适配滑台的金属块或磁性部件，所述磁性部件为永磁铁或电磁铁。

7.根据权利要求6所述的适配丝杠的约束部件，其特征在于，所述约束部件的侧面构造有安装孔或安装槽，所述金属块或磁性部件安装于所述安装孔或安装槽内。

8.一种约束组件，其特征在于，包括导向部和权利要求4-7任一所述的约束部件，约束部件通过所述卡口设置于导向部，并与导向部构成移动副。

9.根据权利要求8所述的约束组件，其特征在于，所述导向部为滑轨或滑槽。

10.一种直线传动机构，其特征在于，包括权利要求8或9所述的约束组件、滑台组件以及固定于机架的限位部，

滑台组件包括丝杠、套设于丝杠的滑台，所述丝杠可转动的固定于机架，并与所述导向部平行，滑台与所述导向部构成移动副，且滑台的两端分别设置有与适配约束部件的金属块或磁力部件，

导向部固定于机架，且滑台两侧的导向部分别设置有所述约束部件，

所述限位部设置于对应丝杠中部的位置处，且限位部与丝杠的侧面具有间隙，滑台可通过所述间隙，所述约束部件被限位部阻挡在所述间隙外。

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