CN218267072U - 一种滚珠丝杠传动装置及测量机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滚珠丝杠传动装置及测量机，滚珠丝杠传动装置包括丝杠、丝母、连接座和导轨，连接座为对称结构，连接座的两个侧壁上分别设有配合凹槽，配合凹槽相对应的两个槽壁上分别设有第一万向滚珠球轴承和第二万向滚珠球轴承；连接座上设有两个柔性件，柔性件包括与第一万向滚珠球轴承相抵触的碟簧；还包括连接块，连接块包括两个对称的连接臂，两连接臂分别伸入到两配合凹槽内，且连接臂的两个侧面分别与第一万向滚珠球轴承和第二万向滚珠球轴承相抵触。采用万向滚珠球轴承和碟簧相抵触顶紧配合，实现丝杠的柔性传动，保证了丝杠传动过程的稳定性。

Description

一种滚珠丝杠传动装置及测量机

技术领域

本实用新型涉及测量机技术领域，具体来说涉及一种滚珠丝杠传动装置及测量机。

背景技术

目前高精度影像测量机的研发和应用都在高速发展，涉及多个行业及领域，对测量机的影像测量精度和稳定性有极高要求。结构设计、标准件和外购件的选型、零部件加工、装配工艺、电气调试、软件测试等各个环节都可能影响到测量机的稳定性和测量精度，把控好每个环节是重中之重。因此，结构设计和装配工艺对整个测量机显得尤为重要。传动系统结构设计是测量机的灵魂，是决定测量机精度和稳定性的重要环节。

现有高精度影像测量机普遍采用滚珠丝杠的传动方式，丝杠通过正/反向旋转驱动丝母往复运动，气浮轴承负责运动平台（以下简称动台）的支撑和导向，动台和丝母之间通过弹簧片结构（一字形或U形）连接，从而实现滚珠丝杠驱动动台往复运动。采用这种弹簧片结构，安装时弹簧片变形比较明显，长时间工作容易损坏或产生塑性变形，严重影响测量机的使用寿命，稳定性差；同时伴有气振现象，测量精度差。由于丝杠自身会存在一定的挠度，且在不同载荷，不同长度的情况下，挠度也不同；传动过程中，丝杠越长，所受载荷越大，速度越快，挠度也会越大，严重影响测量机的稳定性，导致测量机精度差。为抵消丝杠在外部载荷作用下的微小变形，在XYZ空间坐标系中，通过弹簧片形变只能在一个方向（一字形弹簧片结构）或两个方向上（U形弹簧片结构）上来抵消丝杠的这种变形，而其他方向上结构为刚性连接，会产生“别劲”现象，长时间工作时，不仅降低了丝杠传动系统的使用寿命，而且不能有效的消除丝杠变形对设备测量精度的不良影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种滚珠丝杠传动装置及测量机，采用万向滚珠球轴承和碟簧相抵触顶紧配合，能够在空间坐标系中抵消来自各个方向上的丝杠变形；通过两个滚动轴承与导轨的滚动接触，可以减小丝杠在长时间转动过程中的挠度，避免丝杠传动过程中产生剧烈的抖动，提高测量机测量精度。

为此，本实用新型提供了一种滚珠丝杠传动装置，包括丝杠、丝母、连接座和导轨，所述连接座为对称结构，所述连接座的两个侧壁上分别设有配合凹槽，所述配合凹槽相对应的两个槽壁上分别设有第一万向滚珠球轴承和第二万向滚珠球轴承；所述连接座上设有两个柔性件，所述柔性件包括与所述第一万向滚珠球轴承相抵触的碟簧；还包括连接块，所述连接块包括两个对称的连接臂，两所述连接臂分别伸入到两所述配合凹槽内，且所述连接臂的两个侧面分别与所述第一万向滚珠球轴承和所述第二万向滚珠球轴承相抵触。

优选的，所述柔性件还包括相抵触的第一调节块和第二调节块，所述第一调节块上连接有调节柱，所述调节柱的端部与所述第二调节块相抵触，所述第二调节块与所述碟簧相抵触。

优选的，所述第一调节块上设有螺纹通孔，所述调节柱螺纹连接在所述螺纹通孔内；

所述第二调节块上设有沉孔，所述调节柱的端部穿过所述螺纹通孔并抵触在所述沉孔内。

优选的，所述连接座的端面上连接有多个限位螺栓，所述限位螺栓的螺母与所述第一调节块相抵触、用于对所述第一调节块进行限位。

优选的，所述连接臂的两个侧面分别设有与所述第一万向滚珠球轴承和所述第二万向滚珠球轴承相抵触的顶块。

优选的，所述连接块的顶部设有安装块，所述连接块和所述安装块之间连接有加强筋。

优选的，所述连接座的一端设有横向第一凹槽，所述第一调节块、所述第二调节块、所述碟簧和所述第一万向滚珠球轴承依次安装在所述第一凹槽内。

优选的，所述连接座的另一端设有横向第二凹槽，所述第二万向滚珠球轴承安装在所述第二凹槽内；所述第二凹槽与所第一凹槽的轴线相重合。

本实用新型还提供了一种测量机，包括所述的滚珠丝杠传动装置。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种滚珠丝杠传动装置及测量机，滚珠丝杠传动装置包括丝杠、丝母、连接座和导轨，所述连接座为对称结构，所述连接座的两个侧壁上分别设有配合凹槽，所述配合凹槽相对应的两个槽壁上分别设有第一万向滚珠球轴承和第二万向滚珠球轴承；所述连接座上设有两个柔性件，所述柔性件包括与所述第一万向滚珠球轴承相抵触的碟簧；还包括连接块，所述连接块包括两个对称的连接臂，两所述连接臂分别伸入到两所述配合凹槽内，且所述连接臂的两个侧面分别与所述第一万向滚珠球轴承和所述第二万向滚珠球轴承相抵触。本实用新型的滚珠丝杠传动装置结构紧凑，刚性高，方便调节，使用寿命长。采用万向滚珠球轴承和碟簧相抵触顶紧配合，可以实现连接块的柔性连接，实现丝杠的柔性传动，能够在空间坐标系中抵消来自各个方向上的丝杠变形，保证了丝杠传动过程的稳定性，提高了丝杠的使用寿命；提高连接座和连接块往复移动的平稳性，从而可以提高测量机测量精度。同时，通过两个滚动轴承与导轨的滚动接触，可以减小丝杠在长时间转动过程中的挠度，保证了丝杠传动的直线度，提高动台运动精度，消除丝杠扰度对测量机精度的影响。同时能避免丝杠传动过程中产生剧烈的抖动，有效避免了气振现象的发生，使测量机动态性能更加稳定，提高测量机测量精度。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是滚珠丝杠传动装置的一种实施例的结构示意图；

图2是滚珠丝杠传动装置的一种实施例的结构分解图；

图3是滚珠丝杠传动装置的一种实施例的结构示意图；

图4是滚珠丝杠传动装置的连接座的一种实施例的结构分解图；

图5是滚珠丝杠传动装置的连接座的一种实施例的结构示意图；

图6是滚珠丝杠传动装置的连接座的一种实施例的结构示意图。

图中：10-丝杠、11-丝母、12-导轨、20-连接座、21-凹槽、22-第一万向滚珠球轴承、23-第二万向滚珠球轴承、24-柔性件、241-碟簧、242-第一调节块、243-第二调节块、244-调节柱、245-螺纹通孔、246-沉孔、247-限位螺栓、25-滚动轴承、26-连接轴、27-第一凹槽、28-第二凹槽、31-连接臂、32-顶块、33-安装块、34-加强筋。

具体实施方式

以下对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-图6所示，本实施例的滚珠丝杠传动装置包括丝杠10、丝母11、导轨12和连接

座20，连接座20为对称结构，连接座20的两个侧壁上分别设有配合凹槽21，配合凹槽21相对应的两个槽壁上分别设有第一万向滚珠球轴承22和第二万向滚珠球轴承23；连接座20上设有两个柔性件24，柔性件24包括与第一万向滚珠球轴承22相抵触的碟簧241；还包括连接块，连接块包括两个对称的连接臂31，两个连接臂31分别伸入到两个配合凹槽21内，且连接臂31的两个侧面分别与第一万向滚珠球轴承22和第二万向滚珠球轴承23相抵触顶紧。

连接座20为对称结构，连接座20的两个侧壁上分别设有配合凹槽21；连接块包括两个对称的连接臂31，两个连接臂31分别伸入到两个配合凹槽21内；从而可以使得本实施例的滚珠丝杠传动装置结构紧凑，刚性高，稳固可靠。丝母11可以通过螺栓连接在连接座20上，通过丝杠10旋转带动丝母11往复移动，从而可以带动连接座20和连接块往复移动。

连接臂31的两个侧面分别与第一万向滚珠球轴承22和第二万向滚珠球轴承23相抵触顶紧，第一万向滚珠球轴承22与碟簧241相抵触顶紧，从而可以使得连接块在连接座20上的稳固可靠的柔性连接。

本实施例的滚珠丝杠传动装置结构紧凑，刚性高，方便调节，使用寿命长。采用万向滚珠球轴承和碟簧相抵触顶紧配合，可以实现连接块的柔性连接，实现丝杠10的柔性传动，能够在空间坐标系中抵消来自各个方向上的丝杠10变形，保证了丝杠10传动过程的稳定性，提高了丝杠10的使用寿命；提高连接座20和连接块往复移动的平稳性，从而可以提高测量机测量精度。

碟簧241为凹型碟簧，共5-10层，可以压缩伸展；保证碟簧242能够始终与万向滚珠球轴承相抵触顶紧，保证本实施例的滚珠丝杠传动装置具有足够的柔性。

连接座20底部设有两个滚动轴承25，两滚动轴承25之间连接有连接轴26，两滚动轴承28均与导轨12滚动接触。通过两个滚动轴承25与导轨12的滚动接触，可以减小丝杠在长时间转动过程中的挠度，保证了丝杠10传动的直线度，提高动台运动精度，消除丝杠10扰度对测量机精度的影响。同时能避免丝杠10传动过程中产生剧烈的抖动，有效避免了气振现象的发生，使测量机动态性能更加稳定，提高测量机测量精度。

具体的，滚动轴承25通过卡簧固定配合在连接轴26上，连接轴26通过平头螺丝固定在连接座20上，可以防止连接轴26转动和左右窜动。当丝杠10带动丝母11移动时，滚动轴承25可以随着连接座20同步移动且沿着导轨12滚动；从而可以保证丝杠10在一定长度范围内处于同一水平线上，保证了丝杆10传动的直线度和平稳性，可以抵消因为丝杠10自重和外部载荷作用下的扰度，提高了连接座20和连接块往复移动的平稳性和精度。

本实施例中，柔性件24还包括相抵触的第一调节块242和第二调节块243，第一调节块242上连接有调节柱244，调节柱244的端部与第二调节块243相抵触，第二调节块243与碟簧241相抵触。

具体的，第一调节块242上设有螺纹通孔245，调节柱244螺纹连接在螺纹通孔245内；第二调节块243上设有沉孔246，调节柱244的端部穿过螺纹通孔245并抵触在沉孔246内。可以使得第二调节块243压缩抵触碟簧241，从而能够保证碟簧241能够始终与第一万向滚珠球轴承22稳定有效的相抵触顶紧，保证连接块能够稳定有效的连接在连接座20上，可以避免连接臂31与第一万向滚珠球轴承22和第二万向滚珠球轴承23之间产生间隙而导致的抵触不充分，连接块连接不牢固的问题。同时，通过碟簧241的弹性形变可以缓冲外部在通过连接臂31传递来的惯性力，可以延长万向滚珠球轴承的使用寿命。

连接座20的端面上连接有多个限位螺栓247，限位螺栓247的螺母与第一调节块242相抵触、用于对第一调节块242进行限位；可以避免第一调节块242横向位移，从而可以避免第二调节块横向243横向位移，保证第一调节块242和第二调节块243、以及第二调节块243和碟簧241能够始终稳定有效的相抵触顶紧，从而能够保证碟簧241能够与第一万向滚珠球轴承22始终稳定有效的相抵触顶紧。

连接臂31的两个侧面分别设有与第一万向滚珠球轴承22和第二万向滚珠球轴承23相抵触的顶块32，顶块32凸出连接臂31的侧面设置，通过顶块32可以保证连接臂31的两个侧面能够始终与第一万向滚珠球轴承22和第二万向滚珠球轴承23实现稳定有效的抵触顶紧。顶块32固定在连接臂31的侧面，固定方式为本技术领域通用的方式，在此不做具体限制。

连接块的顶部通过螺栓连接有安装块33，可以在安装块33上安装运动平台（未在图中示出），实现运动平台的移动。连接块和安装块33之间连接有加强筋34，可以加强连接块和安装块33之间的连接稳固性。

连接座20的一端设有横向第一凹槽27，第一调节块242、第二调节块243、碟簧241和第一万向滚珠轴承22依次安装在第一凹槽27内，具体安装方式为本技术领域通用的安装方式，在此不做具体限制。

连接座20的另一端设有横向第二凹槽28，第二万向滚珠球轴承23安装在第二凹槽28内，具体安装方式为本技术领域通用的安装方式，在此不做具体限制。第二凹槽28与第一凹槽27的轴线相重合，从而使得第一万向滚珠球轴承22和第二万向滚珠球轴承23能够相对设置。

本实用新型的测量机包括本实用新型的滚珠丝杠传动装置，本实用新型的测量机稳定性好，测量精度高。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照下述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对下述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种滚珠丝杠传动装置，包括丝杠、丝母、连接座和导轨，其特征在于，

所述连接座为对称结构，

所述连接座的两个侧壁上分别设有配合凹槽，所述配合凹槽相对应的两个槽壁上分别设有第一万向滚珠球轴承和第二万向滚珠球轴承；

所述连接座上设有两个柔性件，所述柔性件包括与所述第一万向滚珠球轴承相抵触的碟簧；

还包括连接块，所述连接块包括两个对称的连接臂，两所述连接臂分别伸入到两所述配合凹槽内，且所述连接臂的两个侧面分别与所述第一万向滚珠球轴承和所述第二万向滚珠球轴承相抵触。

2.如权利要求1所述的滚珠丝杠传动装置，其特征在于，

所述柔性件还包括相抵触的第一调节块和第二调节块，

所述第一调节块上连接有调节柱，所述调节柱的端部与所述第二调节块相抵触，所述第二调节块与所述碟簧相抵触。

3.如权利要求2所述的滚珠丝杠传动装置，其特征在于，

所述第一调节块上设有螺纹通孔，所述调节柱螺纹连接在所述螺纹通孔内；

所述第二调节块上设有沉孔，所述调节柱的端部穿过所述螺纹通孔并抵触在所述沉孔内。

4.如权利要求2所述的滚珠丝杠传动装置，其特征在于，

所述连接座的端面上连接有多个限位螺栓，所述限位螺栓的螺母与所述第一调节块相抵触、用于对所述第一调节块进行限位。

5.如权利要求1所述的滚珠丝杠传动装置，其特征在于，

所述连接臂的两个侧面分别设有与所述第一万向滚珠球轴承和所述第二万向滚珠球轴承相抵触的顶块。

6.如权利要求1所述的滚珠丝杠传动装置，其特征在于，

所述连接块的顶部设有安装块，所述连接块和所述安装块之间连接有加强筋。

7.如权利要求2所述的滚珠丝杠传动装置，其特征在于，

所述连接座的一端设有横向第一凹槽，

所述第一调节块、所述第二调节块、所述碟簧和所述第一万向滚珠球轴承依次安装在所述第一凹槽内。

8.如权利要求7所述的滚珠丝杠传动装置，其特征在于，

所述连接座的另一端设有横向第二凹槽，所述第二万向滚珠球轴承安装在所述第二凹槽内；

所述第二凹槽与所第一凹槽的轴线相重合。

9.一种测量机，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的滚珠丝杠传动装置。

Images