一种双向离合式滚珠丝杠惯容器制造技术

本发明专利技术公开一种双向离合式滚珠丝杠惯容器，包括基架组件、丝杠螺母组件、与丝杠螺母组件配合的滚珠丝杠；丝杠螺母组件上设有第一单向离合器与第二单向离合器，第一单向离合器与第二单向离合器的旋转方向相反；第一单向离合器上固定连接有第一飞轮，第二单向离合器上固定连接有第二飞轮，滚珠丝杠上设有传力连接件，以用于将外部竖直方向的振动能量转换为第一飞轮、第二飞轮的转动惯量。实现了在不改变飞轮旋转方向的情况下，改变滚珠丝杠的平动方向，减小了滚珠丝杠惯容切换运动方向时因飞轮旋向改变造成的冲击，不仅结构紧凑，增加的占用空间及所需转动惯量可根据使用条件设计而且制造与装配简单，制造成本低廉，具有良好的工程应用价值。工程应用价值。工程应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种双向离合式滚珠丝杠惯容器


[0001]本专利技术涉及飞轮式惯容器减振
，尤其是一种双向离合式滚珠丝杠惯容器，具体是一种带有两个单向离合器，实现了两个飞轮各自做单向旋转的滚珠丝杠式惯容器。

技术介绍

[0002]2001年，剑桥大学Smith专利技术了“惯容器”。这种新型机械元件可以通过很小的结构质量提供非常大的惯量。理想的惯容器元件定义为一种具有两个相对独立且自由运动端点的单通道机械元件，两端点受力大小相等且方向相反，并且与相对加速度成比例。根据结构原理，惯容器分为机械型、液压型、机电型和电磁型等四类。此外，根据传递运动的相对关系还可分为同轴直线型、平行轴型、扭转型等种类。而直线型机械惯容器最为常见，其由用以实现运动转换的传动机构和用以储存能量并提供主要转动惯量的飞轮组成。
[0003]对于滚珠丝杠惯容，其虚拟质量，亦称作惯质系数b的表达式为：其中I为旋转部件(主要为飞轮)绕其转轴的转动惯量，P为滚珠丝杠副导程。现有技术中一般采用单个飞轮，在滚珠丝杠惯容改变飞轮旋向时造成的冲击会对滚珠丝杠惯容平顺性产生影响。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术中一般滚珠丝杠惯容改变飞轮旋向时造成的冲击对滚珠丝杠惯容平顺性的影响的问题，本专利技术提供一种双向离合式滚珠丝杠惯容器，保证了滚珠丝杠惯容运动方向切换时惯质系数的不变；而各飞轮无需改变旋转方向，从而降低了滚珠丝杠惯容因飞轮旋向更换而造成的冲击。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种双向离合式滚珠丝杠惯容器，包括基架组件、转动连接在基架组件上的丝杠螺母组件、与丝杠螺母组件配合的滚珠丝杠；
[0006]所述丝杠螺母组件上设有第一单向离合器与第二单向离合器，所述第一单向离合器与第二单向离合器的旋转方向相反；
[0007]所述第一单向离合器上固定连接有第一飞轮，所述第二单向离合器上固定连接有第二飞轮，所述滚珠丝杠上设有传力连接件，以用于将外部竖直方向的振动能量转换为第一飞轮、第二飞轮的转动惯量。
[0008]在其中一个实施例中，所述丝杠螺母组件上设有第一台阶与第二台阶；
[0009]所述第一单向离合器与第二单向离合器设有丝杠螺母组件上位于第一台阶与第二台阶之间的位置，所述丝杠螺母组件的两端均与基架组件转动相连；
[0010]所述第一台阶与第一单向离合器之间、所述第一单向离合器与第二单向离合器之间、所述第二单向离合器与第二台阶之间设有止推轴承相连。
[0011]在其中一个实施例中，所述丝杠螺母组件包括同轴固定相连的丝杠螺母与法兰短
轴段，所述第一台阶设在丝杠螺母上，所述第二台阶设在法兰短轴段上；
[0012]所述丝杠螺母上远离第二台阶的一端转动连接在基架组件的一端上，所述法兰短轴段上远离第一台阶的一端转动连接在基架组件的另一端上。
[0013]在其中一个实施例中，所述基架组件上对应丝杠螺母组件的位置设有角接触轴承，所述丝杠螺母组件的两端转动连接在对应角接触轴承上；
[0014]所述第一台阶与对应角接触轴承之间、所述第二台阶与对应角接触轴承之间均设有至少一个垫片，以使得可通过垫片数量调整丝杠螺母组件与角接触球轴承的配合长度。
[0015]在其中一个实施例中，所述滚珠丝杠的两端设有丝杠限制件，以用于防止滚珠丝杠从丝杠螺母组件中脱出；
[0016]所述传力连接件设在任意一个丝杠限制件上，或所述传力连接件的数量为两个，且分布设在两个丝杠限制件上。
[0017]在其中一个实施例中，所述基架组件包括具有容纳腔的壳体，所述壳体上螺纹连接有盖体；
[0018]所述丝杠螺母组件转动连接在容纳腔内，所述滚珠丝杠的一端位于壳体一端的外部，所述滚珠丝杠的另一端穿过盖体、容纳腔与壳体后位于壳体另一端的外部；
[0019]所述壳体上与盖体相对的另一侧设有能够覆盖滚珠丝杠端部的罩体，以使得罩体与丝杠限制件共同限制滚珠丝杠的行程。
[0020]在其中一个实施例中，所述壳体与盖体之间设有间隔轴段，以用于调整壳体与盖体之间的距离。
[0021]在其中一个实施例中，所述第一飞轮上设有与第一飞轮上轮孔连通的第一螺纹孔，所述第一飞轮套设在第一单向离合器上并通过螺钉与第一螺纹孔的配合实现固定相连；
[0022]所述第二飞轮上设有与第二飞轮上轮孔连通的第二螺纹孔，所述第二飞轮套设在第二单向离合器上并通过螺钉与第二螺纹孔的配合实现固定相连。
[0023]在其中一个实施例中，所述传力连接件上设有力传感器，以用于测得滚珠丝杠上作用的外力。
[0024]本专利技术提供的一种双向离合式滚珠丝杠惯容器，相较于现有技术，具有如下有益效果：
[0025]1.实现了在不改变飞轮旋转方向的情况下，改变滚珠丝杠的平动方向，减小了滚珠丝杠惯容切换运动方向时因飞轮旋向改变造成的冲击；
[0026]2.结构紧凑，增加的占用空间少及所需转动惯量可根据使用条件设计；
[0027]3.制造与装配简单，制造成本低廉，具有良好的工程应用价值。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
[0029]图1为本专利技术实施例中双向离合式滚珠丝杠惯容器的内部结构示意图；
[0030]图2为本专利技术实施例中丝杠螺母组件的结构示意图；
[0031]图3为本专利技术实施例中丝杠螺母组件上的连接结构示意图；
[0032]图4为本专利技术实施例中第一单向离合器的结构示意图；
[0033]图5为本专利技术实施例中第一飞轮的结构示意图。
[0034]附图标号：滚珠丝杠10、传力连接件101、丝杠限制件102、力传感器103、丝杠螺母组件20、丝杠螺母201、法兰短轴段202、第一台阶203、第二台阶204、第一单向离合器301、第二单向离合器302、第一飞轮303、第一螺纹孔3031、沉槽3032、第二飞轮304、止推轴承305、轴承垫圈306、垫片40、壳体501、盖体502、罩体503、间隔轴段504、角接触球轴承505、观察口506。
[0035]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双向离合式滚珠丝杠惯容器，其特征在于，包括基架组件、转动连接在基架组件上的丝杠螺母组件、与丝杠螺母组件配合的滚珠丝杠；所述丝杠螺母组件上设有第一单向离合器与第二单向离合器，所述第一单向离合器与第二单向离合器的旋转方向相反；所述第一单向离合器上固定连接有第一飞轮，所述第二单向离合器上固定连接有第二飞轮，所述滚珠丝杠上设有传力连接件，以用于将外部竖直方向的振动能量转换为第一飞轮、第二飞轮的转动惯量。2.根据权利要求1所述双向离合式滚珠丝杠惯容器，其特征在于，所述丝杠螺母组件上设有第一台阶与第二台阶；所述第一单向离合器与第二单向离合器设有丝杠螺母组件上位于第一台阶与第二台阶之间的位置，所述丝杠螺母组件的两端均与基架组件转动相连；所述第一台阶与第一单向离合器之间、所述第一单向离合器与第二单向离合器之间、所述第二单向离合器与第二台阶之间设有止推轴承相连。3.根据权利要求2所述双向离合式滚珠丝杠惯容器，其特征在于，所述丝杠螺母组件包括同轴固定相连的丝杠螺母与法兰短轴段，所述第一台阶设在丝杠螺母上，所述第二台阶设在法兰短轴段上；所述丝杠螺母上远离第二台阶的一端转动连接在基架组件的一端上，所述法兰短轴段上远离第一台阶的一端转动连接在基架组件的另一端上。4.根据权利要求2或3所述双向离合式滚珠丝杠惯容器，其特征在于，所述基架组件上对应丝杠螺母组件的位置设有角接触轴承，所述丝杠螺母组件的两端转动连接在对应角接触轴承上；所述第一台阶与对应角接触轴承之间、所述第二台阶与对应角接触轴承之间均设...

【专利技术属性】
技术研发人员：程哲，李月昊，胡茑庆，肖卓，尹正阳，陈家庚，王博政，周洋，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：