CN216694765U - 一种用于测量滚珠丝杠副轴向间隙的检测仪 - Google Patents

Abstract

一种用于测量滚珠丝杠副轴向间隙的检测仪，包括间隔固定在底座上的丝杠夹持组件、螺母夹持组件和轴向施力组件；丝杠夹持组件包括左支撑座和支撑轴，支撑轴的右端设有夹持丝杠的夹头组件；螺母夹持组件包括右支撑座和工件座，工件座的左段为支撑段和右端为连接端，中段筒身与右支撑座滑动配合，支撑段包括支撑槽和定位口，螺母卡装在定位口内，支撑槽容纳丝杠；轴向施力组件包括梯形螺母支撑座和梯形丝杠副，梯形丝杠与工件座刚性连接；支撑轴、工件座以及梯形丝杠副同轴设置；千分表的检测端设置在螺母的端面。本实用新型提出丝杠夹持组件、螺母夹持组件，并提供轴向拉力，通过对轴向间隙进行精确检测，可有效的获得测试滚珠丝杆副的传动精度。

Description

一种用于测量滚珠丝杠副轴向间隙的检测仪

技术领域

本实用新型属于一种检测仪，具体为一种用于测量滚珠丝杠副轴向间隙的检测仪。

背景技术

如图1所示，滚珠丝杠副包括丝杠以及螺母。当螺母不发生圆周运动的情况下，螺母与丝杠之间存在轴向间隙。而轴向间隙是一个重要参数，对于滚珠丝杠副的传动精度有着重要影响，但是目前对于滚珠丝杠副的轴向间隙检测却无规范的检测手段和仪器。

由此可知，需要设计一种可以测量滚珠丝杠副轴向间隙的仪器来解决这一参数无法有效测量的问题。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供一种用于测量滚珠丝杠副轴向间隙的检测仪，可在额定轴向力的作用下，对滚珠丝杠副的轴向间隙进行精确测量。

本实用新型所采用的技术方案是：一种用于测量滚珠丝杠副轴向间隙的检测仪，其特征在于：包括从左向右依次间隔固定在底座上的丝杠夹持组件、螺母夹持组件和轴向施力组件；所述丝杠夹持组件包括水平贯穿固定在左支撑座上的支撑轴，支撑轴的右端设有夹头组件，用于夹持滚珠丝杠副中丝杠的左端；所述螺母夹持组件包括水平贯穿在右支撑座上的工件座，工件座包括中段的圆柱体筒身、左段的支撑段和右端的连接端；所述筒身与右支撑座形成滑动配合，支撑段包括支撑槽和定位口，支撑槽的左端开放，定位口设置在靠近支撑槽左端的位置，定位口的形状与滚珠丝杠副中螺母的外轮廓契合，螺母可卡装在定位口内，支撑槽可容纳螺母右侧的丝杠；所述轴向施力组件包括水平贯穿固定在梯形螺母支撑座上的梯形丝杠副，梯形丝杠副中的梯形螺母与固定在梯形螺母支撑座上，梯形丝杠的左端与所述工件座右端的连接端刚性连接，梯形丝杠的右端固定有旋转把手；所述支撑轴、工件座以及梯形丝杠副同轴设置；所述底座上固定有千分表，千分表的检测端设置在滚珠丝杠副螺母的端面位置。

进一步，所述夹持组件中支撑轴的夹头组件包括锁紧螺母以及锥形弹簧夹头；锁紧螺母包括左段的螺纹孔和右段的锥形套，锥形套的顶部设有开孔；所述锥形弹簧夹头契合套装在锥形套的内腔中，锥形弹簧夹头的顶部设有夹口与所述锥形套的开孔贯通；螺纹孔与支撑轴的右端通过螺纹连接，支撑轴右端的端面伸出一截凸台，凸台的端面与锥形弹簧夹头的底面相抵。

进一步，所述锁紧螺母上设有手柄；所述支撑轴的左端设有把手。

进一步，所述滚珠丝杠副中的螺母在左右下三个方向分别具有耳状部件，所述螺母夹持组件中工件座的定位口包括位于支撑槽两个侧壁上的开口和一个位于支撑槽槽底的开孔；螺母下方的耳状部件插装在开孔内，螺母左右两侧的耳状部件放置在两个开口内；开口和开孔的大小对应放置螺母的耳状部件形状适配形成间隙配合。

进一步，所述位于槽底开孔的侧面设有顶紧螺钉。

进一步，所述右支撑座的顶部垂直旋有一个定位销，工件座的筒身在定位销的对应位置设有滑槽，滑槽与工件座的轴线平行，定位销伸入滑槽并与滑槽形成滑动配合。

进一步，所述轴向施力组件中梯形丝杠的左端与工件座的右端之间通过连接螺母、压紧螺柱、弹性碟片和圆柱头内六角螺钉连接，所述连接螺母内壁设有一圈棱台，在棱台左右两侧的连接螺母内壁上分别设有内螺纹；所述工件座的右端与连接螺母的左侧螺纹连接，所述弹性碟片放置在连接螺母内棱台的右侧，所述压紧螺柱与连接螺母的右侧螺纹连接并将弹性碟片压紧在棱台上；所述弹性碟片的中心设有圆孔，压紧螺柱的轴心中空，梯形丝杠可伸入压紧螺柱的轴心与弹性碟片相抵，梯形丝杠的左端轴心位置设有螺纹孔；所述圆柱头内六角螺钉穿过弹性碟片的圆孔与梯形丝杠左端的螺纹孔连接锁紧，圆柱头内六角螺钉的圆柱头直径大于弹性碟片中心的圆孔直径。

进一步，所述梯形丝杠上旋有两个限位螺母，两个限位螺母分别位于梯形螺母支撑座的两侧，限位螺母上设有可与梯形丝杠相抵的顶紧螺钉。

本实用新型的有益效果是：提出了能够分别夹持丝杠和螺母的丝杠夹持组件、螺母夹持组件，并对滚珠丝杠副提供轴向拉力，通过千分表对滚珠丝杠副的轴向间隙进行精确检测，可有效的获得测试滚珠丝杆副的传动精度，以便提高良品率。

附图说明

图1是一种滚珠丝杠副的结构示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是左支撑座示意图。

图4是支撑轴的结构示意图。

图5是锁紧螺母的结构示意图。

图6是锥形弹簧夹头的结构示意图。

图7是铜套的结构示意图。

图8是右支撑座的结构示意图。

图9是工件座的结构示意图。

图10是图9中A-A剖视图。

图11是梯形丝杠的结构示意图。

图12是梯形螺母的结构示意图。

图13是连接螺母的结构示意图。

图14是弹性碟片的结构示意图。

图15是压紧螺柱的结构示意图。

图中：1、丝杠，2、螺母，3、底座，4、千分表，5、左支撑座，5-1、通孔，5-2、压板，6、铜套，6-1、一字槽，7、支撑轴，7-1、把手，7-2、轴杆，7-3、外螺纹，7-4、凸台，8、锁紧螺母，8-1、螺纹孔，8-2、锥形套，8-3、开孔，8-4、手柄；9、锥形弹簧夹头，9-1、一字槽,9-2、夹口，10、右支撑座，10-1、通孔，10-2、螺纹孔，11、定位销，12、工件座，12-1、支撑槽，12-2、开口，12-3、开孔，12-4、筒身，12-5、连接端，12-6、滑槽，13、梯形螺母支撑座，14、梯形丝杠，14-1、光轴，14-2、螺纹孔，15、梯形螺母，16、连接螺母，16-1、棱台，17、弹性碟片，18、压紧螺柱，19、圆柱头内六角螺钉，20、限位螺母，21、旋转把手。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

滚珠丝杠1副的轴向间隙是指螺母2与丝杠1在受到轴向拉力情况下所产生的间隙。所以本实用新型的设计思路是：需要具有能够分别夹持丝杠1和螺母2的夹持组件，以及为丝杠1和螺母2施加轴向拉力的施力组件，轴向间隙参数的测量则采用千分表4，千分表4的测量位置位于螺母2的端面。

如图2所示，一种用于测量滚珠丝杠副轴向间隙的检测仪，包括依次固定在底座3上的丝杠夹持组件、螺母夹持组件、轴向施力组件以及千分表4。丝杠夹持组件包括左支撑座5、支撑轴7、锁紧螺母8以及锥形弹簧夹头9。螺母夹持组件包括右支撑座10以及工件座12。轴向施力组件包括梯形螺母支撑座13、梯形丝杠副、压紧螺柱18、弹性碟片17、圆柱头内六角螺钉19以及连接螺母16。具体连接结构如下：

丝杠夹持组件中，如图2和图3所示，左支撑座5的底部水平固定在底座3上表面的左端。左支撑座5的竖直面上设有水平的通孔5-1。如图4所示，支撑轴7的左端设有把手7-1，支撑轴7的右端设有外螺纹7-3，支撑轴7的轴杆7-2穿过通孔5-1与左支撑座5固定连接。支撑轴7的右端端面有一截凸台7-4，凸台7-4的直径小于支撑轴7右端面的直径。如图5所示，锁紧螺母8包括左段的螺纹孔8-1和右段的锥形套8-2。锥形套8-2的顶部设有开孔8-3。如图2和图6所示，锥形弹簧夹头9的形状与锥形套8-2的内腔契合，可套装在锥形套8-2的内腔中。锥形弹簧夹头9的顶部设有夹口9-2，夹口9-2与锥形套8-2的开孔8-3贯通，丝杠1的端头可从夹口9-2伸入锥形弹簧夹头9。锥形弹簧夹头9上均匀设有一字槽9-1，为锥形弹簧夹头9的变形提供余量。如图2所示，锁紧螺母8的螺纹孔8-1与支撑轴7右端的外螺纹7-3连接，支撑轴7右端的凸台7-4与锥形弹簧夹头9的底面相抵。滚珠丝杠副中的丝杠1左端可由锥形弹簧夹头9的顶端伸入，并与支撑轴7右端的凸台7-4同轴相抵。当锁紧螺母8在支撑轴7的右端旋紧时，在锁紧螺母8锥形套8-2的限位作用下，同时在支撑轴7凸台7-4的推挤作用下，锁紧螺母8可对锥形弹簧夹头9实施挤压，从而达到夹持丝杠1的目的。被夹持的丝杠1与支撑轴7同轴。为了方便旋转锁紧螺母8，在锁紧螺母8上设有手柄8-4。

由于滚珠丝杠副的尺寸多样，为了便于适应丝杠1的长短，支撑轴7与左支撑座5之间设置为可以调整的锁紧关系。如图3所示，将左支撑座5以通孔5-1为中心分为上下两部分，上半部设为压板5-2，下半部与底座3固定连接。压板5-2与下半部通过螺钉锁紧连接。为了保证支撑轴7能够稳固的锁紧在左支撑座5的通孔5-1内，在通孔5-1中设置了一个具有弹性的铜套6。如图7所示，铜套6为一个柱形套，铜套6上均匀分布一字槽6-1，用于为铜套6提供弹性功能。依据待检测滚珠丝杠副的长度，将支撑轴7从铜套6中穿处相应长度。压板5-2盖在铜套6上并通过螺钉与左支撑座5的下半部锁紧，以达到支撑轴7在左支撑座5上长度的定位和调整。

螺母夹持组件中，如图2和图8所示，右支撑座10的底部水平固定在底座3上表面的中段。右支撑座10的竖直面上设有水平的通孔10-1。如图9所示，工件座12的左段为支撑段，用于定位螺母2和支撑丝杠1。工件座12的中段为一段圆柱体筒身12-4，用于与右支撑座10连接。工件座12的右段为连接端12-5，用于与轴向施力组件连接。支撑段包括支撑槽12-1和定位口。支撑槽12-1的左端开放，定位口设置在支撑槽12-1靠近左端的槽壁上。定位口的形状与螺母2的外部轮廓适配，螺母2可卡装在定位口内，以保证螺母2在工件座12上不会发生轴向的移动。支撑槽12-1的槽体内可容纳位于螺母2右侧的丝杠1。如图2所示，工件座12的筒身12-4穿过右支撑座10上的通孔10-1形成间隙配合，筒身12-4可在右支撑座10上轴向滑动。由于丝杠夹持组件已对丝杠1的左端实施夹持，工件座12已对螺母2进行定位。若要测量滚珠丝杠副的轴向间隙，则需要对工件座12施加一个轴向的力，使螺母2和丝杠1在轴向上产生相对位移。所以在工件座12的右端设置连接端12-5，用于与轴向施力组件进行连接。

由于滚珠丝杠副中螺母2具有多种外部轮廓，为了清楚对定位口进行描述，现以图1中所示滚珠丝杠副中螺母2的形状进行详细说明。

如图1所示，螺母2在左右下三个方向分别具有耳状部件。如图9和图10所示，定位口包括位于支撑槽12-1两个侧壁的开口12-2和一个位于槽底的开孔12-3。螺母2下方的耳状部件插装在开孔12-3内，螺母2左右两侧的耳状部件则放置在两个开口12-2内。开口12-2的大小与螺母2的耳状部件适配形成间隙配合。这样的便可保证螺母2在工件座12上处于一个稳定不会发生轴向位移的状态。

为了使螺母2在工件座12上定位更加稳定，在槽底开孔12-3的侧面设有螺纹孔，通过顶紧螺钉，可将螺母2下方的耳状部件顶紧在开孔12-3内。

若螺母2具有其他外部轮廓，定位口的形状需要与螺母2的外部轮廓形成嵌合相抵的状态，保证螺母2能够被定为在工件座12上且不会发生轴向移动即可。

如图2和图9所示，为了避免工件座12在右支撑座10上发生扭转，在右支撑座10的顶部设置一个垂直贯通的螺纹孔10-2。工件座12的筒身12-4在对应位置设置一个滑槽12-6。滑槽12-6的与工件座12筒身12-4的轴线平行。在螺纹孔10-2中旋入定位销11。定位销11穿过螺纹孔10-2进入滑槽12-6内形成滑动配合，以此避免工件座12在右支撑座10的通孔10-1内发生转动。

轴向施力组件，如图2所示，梯形螺母支撑座13的底部水平固定在底座3上表面的右端。梯形螺母支撑座13的竖直面上设有水平的通孔，通孔内设有梯形丝杠副。如图2、图11和图12所示，梯形丝杠副包括梯形螺母15和梯形丝杠14。梯形螺母15固定在通孔内。梯形丝杠14的中段设有螺纹用于与梯形螺母15旋接。梯形丝杠14的左端为一段光轴14-1，光轴14-1的表面设有刻度线。在梯形丝杠14左端的轴心位置设有螺纹孔14-2。梯形丝杠14的右端设有旋转把手21。

螺母夹持组件中工件座12的右端和轴向施力组件中梯形丝杠14的左端通过连接螺母16、压紧螺柱18、弹性碟片17和圆柱头内六角螺钉19连接。具体连接方式如下：

如图13所示，连接螺母16内壁设有一圈棱台16-1，在棱台16-1左右两侧的连接螺母16内壁上分别设有内螺纹。如图2和图15所示，压紧螺柱18的轴心中空，梯形丝杠14左端的光轴14-1可插入压紧螺柱18的轴心位置形成间隙配合。压紧螺柱18上设有外螺纹。连接螺母16左端的内螺纹与工件座12右端的外螺纹匹配。连接螺母16右端的内螺纹与压紧螺柱18的外螺纹匹配。如图2和图14所示，弹性碟片17的外径与连接螺母16中棱台16-1的大径一致，可放置在棱台16-1的右侧，并通过压紧螺柱18与棱台16-1保持压紧状态。弹性碟片17的中心设有圆孔，该圆孔的直径小于梯形丝杠14左端的端面直径，大于梯形丝杠14左端的螺纹孔。连接工件座12和梯形丝杠14时：首先将弹性碟片17放置在棱台16-1的右侧；然后将压紧螺柱18旋入连接螺母16的右端，通过压紧螺柱18左端的端面将弹性碟片17压紧在连接螺母16的棱台16-1右侧；其次将梯形丝杠14的左端伸入压紧螺柱18的轴心并与弹性碟片17的右侧相抵，从弹性碟片17的左侧向梯形丝杠14左端的螺纹孔内旋入圆柱头内六角螺钉19并锁紧，使圆柱头内六角螺钉19的圆柱头将弹性碟片17压紧在梯形丝杠14左端的端面上；最后将连接螺母16的左端旋接在工件座12右端的外螺纹上，完成螺母夹持组件和轴向施力组件的连接。梯形丝杠14与工件座12连接后处于同轴状态。

需要说明的是，本实用新型为滚珠丝杠副施加的是轴向拉力，所以左支撑座5、右支撑座10以及梯形螺母支撑座13上的通孔为同轴状态。

本实用新型的工作原理：

当所有组件连接完成后，通过旋转梯形丝杠14可带动工件座12轴向位移。此时，梯形丝杠14推动或者拉动弹性碟片17变形。产生的位移量x，通过梯形丝杠14上的刻度记录。根据胡克定律：F=K*x，当位移量一定时，所产生的力也一样。在轴向拉力的作用下，螺母2和丝杠1之间的轴向间隙发生改变。如图2所示，将千分表4的测量端放置在螺母2的端面，通过对螺母2端面位移量的检测，进而检测出滚珠丝杠副的轴向间隙参数。由于同一批次检测的滚珠丝杠副需要施加相同的轴向拉力，为了方便梯形丝杠14移动量的确定，在梯形螺母支撑座13两侧的梯形丝杠14上旋装两个限位螺母20。限位螺母20上设有顶紧螺钉，可使限位螺母20锁紧定位在梯形丝杠14上不会窜动，以保证梯形丝杠14能够快速准确的旋转到所需位移量。

本实用新型的工作过程如下：

将滚珠丝杠副放置在工件座12内，通过弹簧夹头固定丝杠1。滚珠螺母2的耳状部件放置在工件座12的定位口内。工件座12通过连接螺母16、弹性碟片17、压紧螺柱18以及圆柱头内六角螺钉19与梯形丝杠14刚性连接。旋转梯形丝杠14使其产生轴向位移进而使得弹性碟片17发生变形，螺母2受力后，螺母2与丝杠1产生位移，通过千分表4对位移量进行测量，即可得到滚珠丝杠副在一定轴向加载力下的轴向间隙。

Claims (8)

1.一种用于测量滚珠丝杠副轴向间隙的检测仪，其特征在于：包括从左向右依次间隔固定在底座上的丝杠夹持组件、螺母夹持组件和轴向施力组件；所述丝杠夹持组件包括水平贯穿固定在左支撑座上的支撑轴，支撑轴的右端设有夹头组件，用于夹持滚珠丝杠副中丝杠的左端；所述螺母夹持组件包括水平贯穿在右支撑座上的工件座，工件座包括中段的圆柱体筒身、左段的支撑段和右端的连接端；所述筒身与右支撑座形成滑动配合，支撑段包括支撑槽和定位口，支撑槽的左端开放，定位口设置在靠近支撑槽左端的位置，定位口的形状与滚珠丝杠副中螺母的外轮廓契合，螺母可卡装在定位口内，支撑槽可容纳螺母右侧的丝杠；所述轴向施力组件包括水平贯穿固定在梯形螺母支撑座上的梯形丝杠副，梯形丝杠副中的梯形螺母与固定在梯形螺母支撑座上，梯形丝杠的左端与所述工件座右端的连接端刚性连接，梯形丝杠的右端固定有旋转把手；所述支撑轴、工件座以及梯形丝杠副同轴设置；所述底座上固定有千分表，千分表的检测端设置在滚珠丝杠副螺母的端面位置。

2.如权利要求1所述的一种用于测量滚珠丝杠副轴向间隙的检测仪，其特征在于：所述夹持组件中支撑轴的夹头组件包括锁紧螺母以及锥形弹簧夹头；锁紧螺母包括左段的螺纹孔和右段的锥形套，锥形套的顶部设有开孔；所述锥形弹簧夹头契合套装在锥形套的内腔中，锥形弹簧夹头的顶部设有夹口与所述锥形套的开孔贯通；螺纹孔与支撑轴的右端通过螺纹连接，支撑轴右端的端面伸出一截凸台，凸台的端面与锥形弹簧夹头的底面相抵。

3.如权利要求2所述的一种用于测量滚珠丝杠副轴向间隙的检测仪，其特征在于：所述锁紧螺母上设有手柄；所述支撑轴的左端设有把手。

4.如权利要求1所述的一种用于测量滚珠丝杠副轴向间隙的检测仪，其特征在于：所述滚珠丝杠副中的螺母在左右下三个方向分别具有耳状部件，所述螺母夹持组件中工件座的定位口包括位于支撑槽两个侧壁上的开口和一个位于支撑槽槽底的开孔；螺母下方的耳状部件插装在开孔内，螺母左右两侧的耳状部件放置在两个开口内；开口和开孔的大小对应放置螺母的耳状部件形状适配形成间隙配合。

5.如权利要求4所述的一种用于测量滚珠丝杠副轴向间隙的检测仪，其特征在于：所述位于槽底开孔的侧面设有顶紧螺钉，用于将螺母底部的耳状部件与支撑槽锁紧。

6.如权利要求4所述的一种用于测量滚珠丝杠副轴向间隙的检测仪，其特征在于：所述右支撑座的顶部垂直旋有一个定位销，工件座的筒身在定位销的对应位置设有滑槽，滑槽与工件座的轴线平行，定位销伸入滑槽并与滑槽形成滑动配合。

7.如权利要求1所述的一种用于测量滚珠丝杠副轴向间隙的检测仪，其特征在于：所述轴向施力组件中梯形丝杠的左端与工件座右端的连接端之间通过连接螺母、压紧螺柱、弹性碟片和圆柱头内六角螺钉连接，所述连接螺母内壁设有一圈棱台，在棱台左右两侧的连接螺母内壁上分别设有内螺纹；所述工件座的右端与连接螺母的左侧螺纹连接，所述弹性碟片放置在连接螺母内棱台的右侧，所述压紧螺柱与连接螺母的右侧螺纹连接并将弹性碟片压紧在棱台上；所述弹性碟片的中心设有圆孔，压紧螺柱的轴心中空，梯形丝杠可伸入压紧螺柱的轴心与弹性碟片相抵，梯形丝杠的左端轴心位置设有螺纹孔；所述圆柱头内六角螺钉穿过弹性碟片的圆孔与梯形丝杠左端的螺纹孔连接锁紧，圆柱头内六角螺钉的圆柱头直径大于弹性碟片中心的圆孔直径。

8.如权利要求7所述的一种用于测量滚珠丝杠副轴向间隙的检测仪，其特征在于：所述梯形丝杠上旋有两个限位螺母，两个限位螺母分别位于梯形螺母支撑座的两侧，限位螺母上设有可与梯形丝杠相抵的顶紧螺钉。

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