一种滚珠丝杠副螺母径向浮动压紧结构制造技术

本发明专利技术公开一种滚珠丝杠副螺母径向浮动压紧结构，其技术方案要点是：包括滚珠丝杠，滚珠丝杠配合连接有丝杠螺母，丝杠螺母包括螺母法兰，螺母法兰通过导向传动销连接着螺母座，导向传动销与螺母座或螺母法兰之一过盈配合，与另一个间隙配合，在螺母法兰另一侧安装有压盘，压盘、螺母法兰及螺母座通过锁紧螺钉连接，在螺母法兰与压盘之间安装有碟簧，螺母座靠近螺母法兰一侧均匀设置有球面销，在压盘、碟簧及锁紧螺钉共同作用下，球面销的球面与螺母法兰的端面处于压紧状态。其优点是，丝杠螺母径向浮动适应零件制造及装配误差，达到提高直线数控轴重复定位精度的目的，同时当丝杠螺母为双螺母组件时，可以避免碟簧对双螺母组件的拉伸作用。

【技术实现步骤摘要】
一种滚珠丝杠副螺母径向浮动压紧结构
本专利技术涉及一种滚珠丝杠副螺母径向浮动压紧结构，适用于数控机床制造业，属于机械装备制造领域。
技术介绍
现代数控机床的直线轴大都采用伺服电机驱动滚珠丝杠副的方式来实现进给传动，数控轴的位置精度从根本上取决于滚珠丝杠的装配精度。目前滚珠丝杠的装配精度使机床数控轴的重复精度难以提高，从而在精密数控磨床领域中加工精度的稳定性与国际水平相差甚远。传统的丝杠螺母的安转方式如图1所示：图1中滚珠丝杠1、螺母法兰21用锁紧螺钉4与螺母座3端面刚性连接，在装配过程中不可避免地存在着如下误差：1.滚珠丝杠1两端支承的等高误差；2.滚珠丝杠1与导轨副的平行度误差；3.螺母座3安装端面相对滚珠丝杠1轴线的垂直度误差；4.丝杠螺母2轴线与滚珠丝杠1之间的同轴度误差；上述误差大小直接反映出制造装配工艺水平，而这些误差是客观存在不可避免的。当丝杠螺母2移动时这种刚性连接会造成滚珠丝杠1的变形，因此在传动过程中的实际传动扭矩是相对于轴向位置的一个变量。扭矩不是一个常量将直接降低伺服轴的重复定位精度，进而降低伺服轴的定位精度。通常要解决此类问题，对零件的加工制造工艺及装配工艺都要提出很高的要求。当前的工艺水平对于提高机床的位置精度及装配效率形成了一个难以解决的瓶颈，这也是国内国际机床水平差距很大的问题所在。承认现实中差距，就应该扬长避短另辟解决途径。国外的某些著名磨床生产厂家也曾在从丝杠螺母2安装结构上寻求解决方案，以此做为质量保证的诀窍，如Hause、Tripet、Tshundin等公司。其结构原理见图2：其原理是一组压簧82的弹性力作用在丝杠螺母2两端，产生的轴向力将其压紧在螺母座3上。在此条件下可以达到螺母座3径向浮动的效果。但这种处理方式存在一个重要缺陷：压簧82的弹性力会在丝杠螺母2的组件上产生一个轴向拉力。而现在的滚珠丝杠副均采用的是双螺母预紧方式，这个拉力会破坏丝杠的预紧状态。因此这种结构方式只适用于单螺母滚珠丝杠副及滑动丝杠副。而这两种丝杠副传动是存在间隙的，在目前数控机床精密传动场合应用范围很窄。螺母法兰21与螺母座3为面接触摩擦力较大，在动态进行径向自动位置调节时会产生滞后现象。
技术实现思路
本专利技术提供一种滚珠丝杠副螺母径向浮动压紧结构，其优点是以丝杠螺母径向浮动的原理适应零件制造及机床装配误差，达到提高直线数控轴重复定位精度的目的。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：包括滚珠丝杠，及滚珠丝杠上配合安装的丝杠螺母，丝杠螺母包括螺母法兰，螺母法兰通过若干个导向销连接着螺母座，所述导向销与其中之一过盈配合，与另一个间隙配合，在所述螺母法兰另一侧安装有压盘，所述压盘、螺母法兰及螺母座通过若干个锁紧螺钉连接，在螺母座靠近螺母法兰一侧均匀设置有若干个球面销，在螺母座与所述压盘之间安装有弹性元件，在弹性元件作用下，球面销的球面与螺母法兰压紧。通过上述技术方案，导向销有两个作用，一个是传递圆周上的扭矩，另一个是对螺母座的导向作用，导向销与螺母法兰或螺母座之一为间隙配合，使螺母座与螺母法兰有一定径向浮动，螺母法兰的滑动摩擦面上处理成球面点接触，采用球面销，以减小浮动摩擦力提高灵敏度，压板、螺母法兰、螺母座依次设置，同时在压板与螺母座之间设置压紧元件，压紧元件的压紧力作用在螺母座上，这样可以避免弹簧力对双螺母组件的拉伸作用。本专利技术进一步设置为：所述导向销这里采用的是导向传动销，所述弹性元件这里采用的是碟簧，所述碟簧设置在所述螺母法兰与所述压盘之间，所述碟簧处于压缩状态。通过上述技术方案，弹性元件的压紧力作用在螺母法兰靠近压板一侧，使得螺母法兰通过碟簧及球面销实现弹性压紧。本专利技术进一步设置为：所述导向销这里采用的是球面阶梯销，所述球面阶梯销的球面与所述压板抵触，所述弹性元件这里采用的是压簧，压簧设置在在所述螺母座上的球面销的安装槽内，且位于球面销与螺母座之间，所述压簧处于压缩状态。通过上述技术方案，弹性元件的压紧力作用在螺母法兰靠近螺母座一侧，压簧的作用力作用在球面销上，使得螺母法兰通过球面阶梯销及球面销实现弹性压紧。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术的优点是以螺母径向浮动的原理适应零件制造及机床装配误差，达到提高直线数控轴重复定位精度的目的，同时当丝杠螺母为双螺母组件时，可以避免弹性元件对双螺母组件的拉伸作用。。2、提高装配效率，降低生产成本。缩小国产机床与国际水平的差距。3、用一种简单可靠的结构方式来实现目标：既可以由主机生产厂来制造，也可以由滚珠丝杠制造厂实现标准化生产。专利技术的效果：在滚动导轨副及滚珠丝杠副装配时能够适应0.1mm级的装配位置误差，比以前要求降低将近一个数量级，并且在此条件下还能提高数控轴的位置精度。方法简单易行，但对提升装备制造业的工艺水平意义重大。附图说明当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本专利技术以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定，如图其中：图1为现有的结构示意图。图2为现有的结构示意图。图3为本专利技术的结构之一示意图。图4为本专利技术的结构之一的剖面示意图。图5为本专利技术的结构之二示意图。图6为本专利技术的结构之二的剖面示意图。图中，1、滚珠丝杠；2、丝杠螺母；21、螺母法兰；3、螺母座；4、锁紧螺钉；5、导向销；51、导向传动销；52、球面阶梯销；6、球面销；7、压盘；8、弹性元件；81、碟簧；82、压簧。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。显然，本领域技术人员基于本专利技术的宗旨所做的许多修改和变化属于本专利技术的保护范围。实施例1：如图3、图4所示，一种滚珠丝杠副螺母径向浮动压紧结构，包括滚珠丝杠1，滚珠丝杠1配合连接有丝杠螺母2。丝杠螺母2包括螺母法兰21，螺母法兰21的一端通过若干个均匀分布的导向销5连接着螺母座3，这里的导向销5采用的是导向传动销51，其中导向传动销51的轴向与滚珠丝杠1的长度方向一致。导向传动销51与螺母法兰21过盈配合，与螺母座3间隙配合；或导向传动销5与螺母法兰21间隙配合，与螺母座3过盈配合。导向传动销51具有导向及传递扭矩作用，同时间隙配合使螺母座3相对螺母法兰21有一定径向浮动。螺母法兰21的另一侧安装有压盘7，压盘7、螺母法兰21、螺母座3通过锁紧螺钉4连接。在压盘7与螺母法兰21之间安装有弹性元件8，这里的弹性元件8用的是碟簧81。在螺母座3靠近导向传动销5一侧安装有若干个均匀分布的球面销6。在压盘7、碟簧81及锁紧螺钉4作用下，球面销6的球面与螺母法兰21压紧。本结构方案是在螺母法兰21处实现弹性夹紧，这样可以避免弹性元件8对双螺母组件的拉伸作用。对于滚珠丝杠副的装配效果不是单纯依靠减小装配误差，而是让滚珠丝杠副去适应这些误差。2、结构特点a、在压盘与螺母座端面之间有一个丝杠螺母法兰的安装空间。b、以碟形弹簧压紧丝杠螺母端面。c、在丝杠螺母法兰上安装四个销子，与螺母座端面上的四个槽相配合，形成一个十字导向机构。其作用是相对螺母座浮动导向，以及传递转动扭矩。d、螺母座与螺母之间存在1mm左右的间隙。e、螺母法兰的滑动摩擦面上处理成球面点接触本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滚珠丝杠副螺母径向浮动压紧结构，包括滚珠丝杠(1)，及滚珠丝杠(1)上配合安装的丝杠螺母(2)，丝杠螺母(2)包括螺母法兰(21)，螺母法兰(21)通过若干个导向销(5)连接着螺母座(3)，所述导向销(5)与其中之一过盈配合，与另一个间隙配合，其特征是：在所述螺母法兰(21)另一侧安装有压盘(7)，所述压盘(7)、螺母法兰(21)及螺母座(3)通过若干个锁紧螺钉(4)连接，在螺母座(3)靠近螺母法兰(21)一侧均匀设置有若干个球面销(6)，在螺母座(3)与所述压盘(7)之间安装有弹性元件(8)，在弹性元件(8)作用下，球面销(6)的球面与螺母法兰(21)压紧。

【技术特征摘要】
1.一种滚珠丝杠副螺母径向浮动压紧结构，包括滚珠丝杠(1)，及滚珠丝杠(1)上配合安装的丝杠螺母(2)，丝杠螺母(2)包括螺母法兰(21)，螺母法兰(21)通过若干个导向销(5)连接着螺母座(3)，所述导向销(5)与其中之一过盈配合，与另一个间隙配合，其特征是：在所述螺母法兰(21)另一侧安装有压盘(7)，所述压盘(7)、螺母法兰(21)及螺母座(3)通过若干个锁紧螺钉(4)连接，在螺母座(3)靠近螺母法兰(21)一侧均匀设置有若干个球面销(6)，在螺母座(3)与所述压盘(7)之间安装有弹性元件(8)，在弹性元件(8)作用下，球面销(6)的球面与螺母法兰(21)压紧。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴行飞，邓崛华，邓光亚，
申请(专利权)人：吴行飞，
类型：发明
国别省市：北京,11