一种多自由度螺母座机构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种多自由度螺母座机构，连接支撑座安装在升降架上，活动螺母块位于连接支撑座内，并通过销轴与连接支撑座相连，活动螺母块具有绕销轴轴线旋转的自由度；活动螺母块与销轴连接的面上开设有长圆孔，销轴的一端插入长圆孔内，另一端通过销轴挡板安装在连接支撑座上，活动螺母块具有沿长圆孔长度方向往复移动的自由度；螺母螺纹连接于滚珠丝杠上，螺母具有相对活动螺母块沿螺母法兰切边方向移动的自由度，螺母在装配时穿入活动螺母块内、并与活动螺母块相连。本实用新型专利技术实现了水平方向两个自由度以及沿水平轴方向的一个旋转自由度，能够消除因加工、安装、机构刚性差而引起的螺母与丝杠不同心的误差，可以降低加工、装配精度。

【技术实现步骤摘要】
一种多自由度螺母座机构
本技术涉及机械领域中运用滚珠丝杠驱动的设备，具体地说是一种多自由度螺母座机构。
技术介绍
滚珠丝杠螺母座多是用于连接丝杠螺母与直线运动构件的承力机构。运动构件多是通过导轨移动，这就要求丝杠与运动构件的导轨之间必须保证很高的加工和装配精度。传统的做法是通过单个螺母座将丝杠螺母与直线运动构件直接刚性连接，无法补偿因加工和装配引起的误差，导致装配后，螺母与丝杠不同心，丝杠在运动过程中会承受额外的径向力。滚珠丝杠螺母座多是悬臂式受力，尤其在重载工况下，很容易引起丝杠弯曲变形，进而对丝杠产生弯曲径向力。这些额外施加在滚珠丝杠上的力对滚珠丝杠寿命影响非常大，经常导致滚珠丝杠提前损坏。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种多自由度螺母座机构。该多自由度螺母座机构能够补偿因加工和装配引起的误差，能够抵消受力变形带给丝杠的弯曲径向力。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本技术包括滚珠丝杠、螺母挡板、螺母、连接支撑座、销轴、升降架及活动螺母块，其中连接支撑座安装在升降架上，所述活动螺母块位于连接支撑座内，并通过销轴与该连接支撑座相连，所述活动螺母块具有绕销轴轴线旋转的自由度；所述活动螺母块与销轴连接的面上开设有长圆孔，销轴的一端插入该长圆孔内，另一端通过销轴挡板安装在所述连接支撑座上，所述活动螺母块具有沿长圆孔长度方向往复移动的自由度；所述螺母螺纹连接于滚珠丝杠上，该螺母具有相对所述活动螺母块沿螺母法兰切边方向移动的自由度，所述螺母在装配时穿入活动螺母块内、并与该活动螺母块相连；其中：所述活动螺母块的中心开设有与螺母套合的中心圆孔，所述活动螺母块上与连接支撑座的接触面为相对的两个平行平面，并且在该两个平行平面上对称开设有两个长圆孔，每个所述长圆孔的长度方向均垂直于所述销轴的轴向，且对称开设的两个长圆孔的中心轴线与所述活动螺母块的中心圆孔的轴线垂直相交；所述活动螺母块呈长方体或正方体，所述连接支撑座上开设有容置该活动螺母块的方孔；所述活动螺母块的四个侧面中，开设长圆孔的两相对平行平面分别与连接支撑座上方孔的两相对平行平面抵接，该活动螺母块另外两个侧面与所述连接支撑座上方孔的另外两面之间均留有供活动螺母块移动的间隙；所述间隙大于或等于活动螺母块与销轴之间的位移量；所述连接支撑座与活动螺母块接触的两个平行平面上，在与活动螺母块上长圆孔对应的位置开设有两个同心的圆孔，所述销轴为两个，每个销轴均由一个圆孔穿过后插入对应的所述长圆孔中；所述销轴与圆孔的接合面为圆柱面，与所述活动螺母块上长圆孔的接触面为平面；所述销轴位于连接支撑座外的外端面开设有连接销轴挡板的螺纹孔，该销轴挡板通过螺栓固定在所述连接支撑座的外侧面上；所述螺母底部的螺母法兰设有双切边，所述活动螺母块的底部相对的两侧分别开有凹槽，两侧的凹槽之间开成侧边；所述螺母由活动螺母块底部穿入后、螺母法兰的双切边与两侧的所述凹槽之间的侧边接合所述侧边高出螺母法兰的双切边，且两个所述侧边关于活动螺母块的长圆孔轴线对称；在所述滚珠丝杠上套设有位于螺母下方的螺母挡板，该螺母挡板与所述活动螺母块的底部连接、对所述螺母轴向限位。本技术的优点与积极效果为：本技术实现了水平方向两个自由度以及沿水平轴方向的一个旋转自由度，能够消除因加工、安装、机构刚性差而引起的螺母与丝杠不同心的误差，可以降低加工、装配精度，进而节省制造成本，可以显著延长丝杠及关联机构使用寿命。附图说明图1为本技术的立体结构示意图；图2为本技术的爆炸视图；图3为本技术的结构剖视图；图4为图3中的A—A剖视图；其中：1为滚珠丝杠，2为螺母挡板，3为螺母，4为连接支撑座，5为销轴挡板，6为销轴，7为升降架，8为活动螺母块，9为中心圆孔，10为双切边。11为侧边，12为长圆孔，13为圆孔。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详述。如图1～4所示，本技术包括滚珠丝杠1、螺母挡板2、螺母3、连接支撑座4、销轴6、升降架7及活动螺母块8，其中连接支撑座4的一端固接在升降架7上，另一端开设有容置活动螺母块8的方孔；活动螺母块8呈长方体或正方体，四个侧面中，任意两个相对的平行平面上均开设有长圆孔12，两个长圆孔12同轴心，任意两个相对的平行平面的底部均开设有凹槽；本实施例是在朝向连接支撑座4长度方向的两个相对的平行平面上各开设一个长圆孔12，并在这两个平行平面的底部各开设了一个凹槽，活动螺母块8另外两个平行平面的底部位于两凹槽之间，并形成了两个侧边11。两个侧边11关于活动螺母块8的长圆孔12的轴线对称。活动螺母块8的中心开设有与螺母3套合的中心圆孔9，中心圆孔9和尺寸在大于螺母3外圆柱面尺寸，以保证足够的活动间隙量。螺母3底部的螺母法兰设有双切边10，带有双切边10的螺母3从底部穿入活动螺母块8中，螺母3的双切边10与活动螺母块8底部凹槽之间的侧边11接合，侧边11高出螺母法兰的双切边10，限制螺母3的转动；并利用凹槽之间的侧边11作为螺母3的导向，可以实现螺母3沿凹槽之间的侧边11方向的一个自由度，即螺母3具有相对活动螺母块8沿螺母法兰切边方向移动的自由度。活动螺母块8装入连接支撑座4的方孔内，开设长圆孔12的两相对的平行平面均与连接支撑座4接触，可以限制活动螺母块8绕中心圆孔9的轴线转动。活动螺母块8开设长圆孔12的两相对的平行平面分别通过销轴6与连接支撑座4相连。连接支撑座4与活动螺母块8接触的两个平行平面上，在与活动螺母块8上长圆孔12对应的位置开设有两个同心的圆孔13，销轴6为两个，每个销轴6均由一个圆孔13穿过后插入对应的长圆孔12中。销轴6与圆孔13的接合面为圆柱面，与活动螺母块8上长圆孔12的接触面为平面。销轴6的圆柱面插入连接支撑座4上的圆孔13内，活动螺母块8通过销轴6可以实现绕销轴6轴线的一个旋转自由度，可以抵消升降架7和连接支撑座4承载后的弯曲变形。每个长圆孔12的长度方向均垂直于销轴6的轴向，对称开设的两个长圆孔12的中心轴线与活动螺母块8的中心圆孔9的轴线垂直相交。销轴6位于连接支撑座4外的外端面开设有连接销轴挡板5的螺纹孔，该销轴挡板5通过六角头螺栓固定在连接支撑座4的外侧面上，对销轴6轴向限位。销轴6的平面端插入活动螺母块8上的长圆孔12内，可实现活动螺母块8沿长圆孔12长度方向的一个自由度。活动螺母块8的四个侧面中，开设长圆孔12的两相对平行平面分别与连接支撑座4上方孔的两相对平行平面抵接，该活动螺母块8另外两个侧面与连接支撑座4上方孔的另外两面之间均留有供活动螺母块8移动的间隙，该间隙大于或等于活动螺母块8与销轴6之间的位移量。螺母3螺纹连接于滚珠丝杠1上，在滚珠丝杠1上套设有位于螺母3下方的螺母挡板2，该螺母挡板2通过四个六角头螺栓固定在活动螺母块8底部，对螺母3轴向限位。本技术的多自由度式螺母座机构可以实现水平方向相互垂直的两个自由度和绕销轴6轴线的一个旋转自由度，能够消除滚珠丝杠1与移动部件安装后的不平行误差，并可以抵消零件刚性不足引起的弯曲变形带给滚珠丝杠1的径向力，使滚珠丝杠1只承受单一的轴向压力或拉力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多自由度螺母座机构，其特征在于：包括滚珠丝杠(1)、螺母挡板(2)、螺母(3)、连接支撑座(4)、销轴(6)、升降架(7)及活动螺母块(8)，其中连接支撑座(4)安装在升降架(7)上，所述活动螺母块(8)位于连接支撑座(4)内，并通过销轴(6)与该连接支撑座(4)相连，所述活动螺母块(8)具有绕销轴(6)轴线旋转的自由度；所述活动螺母块(8)与销轴(6)连接的面上开设有长圆孔(12)，销轴(6)的一端插入该长圆孔(12)内，另一端通过销轴挡板(5)安装在所述连接支撑座(4)上，所述活动螺母块(8)具有沿长圆孔(12)长度方向往复移动的自由度；所述螺母(3)螺纹连接于滚珠丝杠(1)上，该螺母(3)具有相对所述活动螺母块(8)沿螺母法兰切边方向移动的自由度，所述螺母(3)在装配时穿入活动螺母块(8)内、并与该活动螺母块(8)相连。

【技术特征摘要】
1.一种多自由度螺母座机构，其特征在于：包括滚珠丝杠(1)、螺母挡板(2)、螺母(3)、连接支撑座(4)、销轴(6)、升降架(7)及活动螺母块(8)，其中连接支撑座(4)安装在升降架(7)上，所述活动螺母块(8)位于连接支撑座(4)内，并通过销轴(6)与该连接支撑座(4)相连，所述活动螺母块(8)具有绕销轴(6)轴线旋转的自由度；所述活动螺母块(8)与销轴(6)连接的面上开设有长圆孔(12)，销轴(6)的一端插入该长圆孔(12)内，另一端通过销轴挡板(5)安装在所述连接支撑座(4)上，所述活动螺母块(8)具有沿长圆孔(12)长度方向往复移动的自由度；所述螺母(3)螺纹连接于滚珠丝杠(1)上，该螺母(3)具有相对所述活动螺母块(8)沿螺母法兰切边方向移动的自由度，所述螺母(3)在装配时穿入活动螺母块(8)内、并与该活动螺母块(8)相连。2.根据权利要求1所述的多自由度螺母座机构，其特征在于：所述活动螺母块(8)的中心开设有与螺母(3)套合的中心圆孔(9)，所述活动螺母块(8)上与连接支撑座(4)的接触面为相对的两个平行平面，并且在该两个平行平面上对称开设有两个长圆孔(12)，每个所述长圆孔(12)的长度方向均垂直于所述销轴(6)的轴向，且对称开设的两个长圆孔(12)的中心轴线与所述活动螺母块(8)的中心圆孔(9)的轴线垂直相交。3.根据权利要求2所述的多自由度螺母座机构，其特征在于：所述活动螺母块(8)呈长方体或正方体，所述连接支撑座(4)上开设有容置该活动螺母块(8)的方孔；所述活动螺母块(8)的四个侧面中，开设长圆孔(12)的两相对平行平面分别与连接支撑座(4)上方孔的两相对平行平面抵接，该活动螺母块(8)另外两...

【专利技术属性】
技术研发人员：车元朋，蔡淞，朱靖，闫洪元，贺青，吉琰，宋洋，谢辉，陈宫，戴玉艳，陈岱浒，罗军，陈军华，
申请(专利权)人：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，国网上海市电力公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21