一種滾珠絲杠預(yù)緊力和預(yù)拉伸量可控調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于機(jī)械制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種滾珠絲杠預(yù)緊力和預(yù)拉伸量的可控調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置。絲杠螺母的預(yù)緊力的調(diào)節(jié)是通過(guò)三個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同，且在兩個(gè)絲杠螺母之間均勻分布的預(yù)緊力裝置實(shí)現(xiàn)的，每個(gè)預(yù)緊力裝置都可以通過(guò)旋緊螺母壓縮彈簧對(duì)兩個(gè)絲杠螺母進(jìn)行預(yù)緊，預(yù)緊力的大小可以通過(guò)拉壓傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)絲杠螺母預(yù)緊力的可控調(diào)節(jié)；滾珠絲杠的預(yù)拉伸是通過(guò)對(duì)分離式移動(dòng)平臺(tái)施加拉力，帶動(dòng)滾珠絲杠固定支撐座移動(dòng)從而對(duì)滾珠絲杠產(chǎn)生拉伸力實(shí)現(xiàn)的，預(yù)拉伸量通過(guò)固定于絲杠端部的千分表進(jìn)行測(cè)量，拉伸力的大小通過(guò)固定在移動(dòng)平臺(tái)側(cè)面的兩個(gè)拉壓傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種滾珠絲杠預(yù)緊力和預(yù)拉伸量可控調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種滾珠絲杠預(yù)緊力和預(yù)拉伸量的可控調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]滾珠絲杠是數(shù)控機(jī)床直線傳動(dòng)系統(tǒng)中的重要組成部件，其精度、剛度、可靠性等性能直接影響到機(jī)床的加工精度和加工穩(wěn)定性。在實(shí)際使用過(guò)程中，由于加工制造和裝配誤差，滾珠絲杠螺母與滾珠之間總存在一定的間隙，另外，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，絲杠由于受到軸向載荷的作用會(huì)導(dǎo)致部件產(chǎn)生一定的變形，從而在反向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)空程誤差，這些都降低了滾珠絲杠的軸向傳動(dòng)精度以及軸向剛度。為了解決上述問(wèn)題，目前通常采用的方法是對(duì)絲杠螺母實(shí)現(xiàn)預(yù)緊，以提高絲杠副的剛度，消除間隙。常用的絲杠螺母預(yù)緊方法有:單螺母滾珠過(guò)盈預(yù)緊，雙螺母預(yù)緊。其中，單螺母過(guò)盈預(yù)緊采用直徑偏大的滾珠，使得在初始運(yùn)行階段，滾珠受到一定的擠壓變形，產(chǎn)生擠壓力，實(shí)現(xiàn)絲杠螺母的預(yù)緊；雙螺母預(yù)緊通常是在兩個(gè)螺母之間放置墊片，使用螺釘使兩個(gè)螺母壓緊，從而實(shí)現(xiàn)絲杠螺母之間的預(yù)緊，另外還可以將兩個(gè)螺母之間采用平鍵進(jìn)行連接，采用圓螺母擠壓其中一個(gè)螺母的方法進(jìn)行預(yù)緊。這些預(yù)緊方法不能精確的控制預(yù)緊力的大小，而且預(yù)緊力的分布也難以確定，有可能導(dǎo)致預(yù)緊力在絲杠螺母端面分布不均勻，產(chǎn)生附加扭矩，影響絲杠螺母的運(yùn)行性能，導(dǎo)致運(yùn)行不平穩(wěn)，磨損加劇等。在絲杠運(yùn)行的整個(gè)行程范圍內(nèi)，預(yù)緊力是否平衡可以反映絲杠的加工性能，另外，當(dāng)進(jìn)給系統(tǒng)運(yùn)行一定時(shí)間后，由于絲杠的變形，滾珠的磨損等因素的影響，絲杠的預(yù)緊力大小會(huì)發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)量該值的變化可以在一定的程度上系統(tǒng)的性能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行狀況的檢測(cè)，然而現(xiàn)有的預(yù)緊裝置無(wú)法絲杠預(yù)緊力的大小進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。
[0003]滾珠絲杠在工作過(guò)程中，由于絲杠與滾珠之間的摩擦力作用，導(dǎo)致絲杠受熱變形，絲杠的受熱伸長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致定位精度的降低，從而影響加工精度，為了補(bǔ)償絲杠的熱伸長(zhǎng)量并提高絲杠的軸向剛度，一般事先對(duì)絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸操作，即在絲杠制造過(guò)程中，實(shí)際加工的絲杠導(dǎo)程要小于名義值，在裝配過(guò)程中對(duì)絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸，使得絲杠的實(shí)際導(dǎo)程達(dá)到名義值，因此絲杠的拉應(yīng)力補(bǔ)償了絲杠摩擦發(fā)熱產(chǎn)生的熱應(yīng)力，從而減小了溫升對(duì)絲杠長(zhǎng)度的影響，并且在一定程度上提高絲杠的軸向剛度?，F(xiàn)在絲杠預(yù)拉伸是直接對(duì)其兩端的固定支撐施加拉力，將絲杠拉伸至所需的長(zhǎng)度，然而在絲杠運(yùn)行一段時(shí)間后，絲杠的預(yù)拉伸量會(huì)發(fā)生變形，此時(shí)會(huì)影響絲杠傳動(dòng)精度，減小軸向剛度，因此需要能夠?qū)︻A(yù)拉伸量進(jìn)行調(diào)節(jié)的裝置。
[0004]另外，絲杠預(yù)緊力和預(yù)拉伸量的大小對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性能有較大的影響，因此需要一種不僅能夠可控調(diào)節(jié)絲杠預(yù)緊力和預(yù)拉伸量的裝置，而且還能實(shí)現(xiàn)預(yù)緊力和預(yù)拉伸量的實(shí)時(shí)測(cè)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)滾珠絲杠預(yù)緊力和預(yù)拉伸量可控調(diào)節(jié)和測(cè)量的裝置。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0007]該裝置包括直線進(jìn)給系統(tǒng)、絲杠螺母預(yù)緊力調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置和滾珠絲杠預(yù)拉伸調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置。
[0008]所述的直線進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是:底板的一端固定有電機(jī)支撐座，伺服電機(jī)固定在所述的電機(jī)支撐座上；底板上與電機(jī)支撐座相對(duì)的一端設(shè)置可滑動(dòng)的移動(dòng)平臺(tái)；在底板和移動(dòng)平臺(tái)上分別固定第一滾珠絲杠固定支撐端和第二滾珠絲杠固定支撐端，滾珠絲杠設(shè)置在第一滾珠絲杠固定支撐端和第二滾珠絲杠固定支撐端之間，且其一端通過(guò)聯(lián)軸器與伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接；在滾珠絲杠上套接有兩個(gè)旋向相反的法蘭型式的第一絲杠螺母和第二絲杠螺母，并在第二絲杠螺母上設(shè)置絲杠螺母座；在絲杠螺母座上通過(guò)螺紋固定連接工作臺(tái)；
[0009]所述絲杠螺母預(yù)緊力調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)是:所述第一絲杠螺母和第二絲杠螺母之間通過(guò)三個(gè)均勻分布的結(jié)構(gòu)完全相同的預(yù)緊力裝置進(jìn)行連接；以第一預(yù)緊力裝置為例進(jìn)行說(shuō)明:第一預(yù)緊力裝置由第一螺紋桿、第一螺母、第一推力軸承、第一彈簧、第一直線軸承、第一連接軸和第一拉壓傳感器組成；第一直線軸承通過(guò)過(guò)盈配合安裝于所述第一連接軸內(nèi)部；第一螺紋桿的末端插入第一直線軸承中；第一拉壓傳感器的一端通過(guò)螺紋與第一連接軸相連，另一端通過(guò)螺紋與第二絲杠螺母的法蘭盤(pán)固定連接；第一螺紋桿的一端通過(guò)螺紋與第一絲杠螺母的法蘭盤(pán)固定連接；第一螺母通過(guò)螺紋與第一螺紋桿連接；第一推力軸承和第一彈簧依次套于第一螺紋桿上，且第一推力軸承的一端面緊貼于第一螺母的端面上，第一彈簧的一端面緊貼于第一連接軸的端面上；
[0010]所述滾珠絲杠預(yù)拉伸調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)是:在所述移動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向的外側(cè)面通過(guò)螺紋與第四拉壓傳感器和第五拉壓傳感器連接；第四拉壓傳感器和第五拉壓傳感器的另一端與連接桿的端面通過(guò)螺紋固定連接；底板上設(shè)置固定座，固定座與所述連接桿的中心通過(guò)螺栓固定連接；
[0011]所述滾珠絲杠靠近第二滾珠絲杠固定端的一端上設(shè)置千分表，所述千分表的測(cè)頭壓緊在滾珠絲杠的端部，千分表的表座固定在底板上。
[0012]所述底板上，在滾珠絲杠的兩側(cè)分別設(shè)置與滾珠絲杠平行的第一直線導(dǎo)軌和第二直線導(dǎo)軌；在所述的第一直線導(dǎo)軌上連接有第一滑塊和第二滑塊，在所述第二直線導(dǎo)軌上連接有第三滑塊和第四滑塊；工作臺(tái)與第一滑塊、第二滑塊、第三滑塊、第四滑塊通過(guò)螺紋固定連接。
[0013]所述底板上，在滾珠絲杠的兩側(cè)分別設(shè)置與滾珠絲杠平行的第三直線導(dǎo)軌和第四直線導(dǎo)軌；在所述的第三直線導(dǎo)軌上連接有第五滑塊和第六滑塊，在所述的第四直線導(dǎo)軌上連接有第七滑塊和第八滑塊；所述移動(dòng)平臺(tái)與第五滑塊、第六滑塊、第七滑塊、第八滑塊通過(guò)螺栓固定連接。
[0014]本發(fā)明的有益效果為:
[0015](I)本發(fā)明所述的絲杠螺母預(yù)緊力調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置可以連續(xù)精確地控制絲杠螺母預(yù)緊力的大小，并且通過(guò)調(diào)節(jié)三個(gè)預(yù)緊裝置的彈簧壓縮量，保證預(yù)緊力沿著絲杠徑向均勻分布；
[0016](2)本發(fā)明所述的絲杠螺母預(yù)緊力調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置可以在直線進(jìn)給系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中實(shí)時(shí)測(cè)量絲杠螺母的預(yù)緊力變化情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)運(yùn)行狀況的檢測(cè)；
[0017](3)本發(fā)明所述的滾珠絲杠預(yù)拉伸調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置僅需要通過(guò)擰緊或松開(kāi)螺母就可以實(shí)現(xiàn)滾珠絲杠預(yù)拉伸量的調(diào)節(jié)，操作方便可靠；
[0018](4)本發(fā)明所述的滾珠絲杠預(yù)拉伸調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置可以在直線進(jìn)給系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，實(shí)時(shí)測(cè)量絲杠預(yù)拉伸量以及預(yù)拉伸力的變化；
[0019](5)本發(fā)明所述的滾珠絲杠預(yù)拉伸調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置采用將滾珠絲杠的兩個(gè)支撐端分離，通過(guò)控制單個(gè)支撐端的位置實(shí)現(xiàn)滾珠絲杠的預(yù)拉伸，不改變?cè)袧L珠絲杠的結(jié)構(gòu)，可以最大程度保證滾珠絲杠的運(yùn)行性能。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明的部分結(jié)構(gòu)示意圖，主示絲杠螺母預(yù)緊力調(diào)節(jié)與檢測(cè)裝置和滾珠絲杠預(yù)拉伸調(diào)節(jié)與檢測(cè)裝置；
[0022]圖3是本發(fā)明的絲杠螺母預(yù)緊力調(diào)節(jié)與測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)分解示意圖。
[0023]圖中標(biāo)號(hào):
[0024]1-底板；2_電機(jī)支撐座；3_伺服電機(jī)；4_滾珠絲杠；5_聯(lián)軸器；6_第一滾珠絲杠固定支撐端；7_移動(dòng)平臺(tái)；8_第二滾珠絲杠固定支撐端；9_第一絲杠螺母；10-第二絲杠螺母；11-絲杠螺母座；12-第一直線導(dǎo)軌；13-第二直線導(dǎo)軌；14-第一滑塊；15-第二滑塊；16-第三滑塊；17_第四滑塊；18_工作臺(tái)；19_第一螺紋桿；20_第一螺母；21_第一推力軸承；22_第一彈簧；23_第一直線軸承；24_第一連接軸；25_第一拉壓傳感器；26_第二螺紋桿；27_第二螺母；28_第二推力軸承；29_第二彈簧；30_第二直線軸承；31_第二連接軸；32-第二拉壓傳感器；33_第三螺紋桿；34_第三螺母；35_第三推力軸承；36_第三彈簧；37-第三直線軸承；38_第三連接軸；39_第三拉壓傳感器；40_第三直線導(dǎo)軌；41_第四直線導(dǎo)軌；42_第五滑塊；43_第六滑塊；44_第七滑塊；45_第八滑塊；46_第四拉壓傳感器；47-第五拉壓傳感器；48_連接桿；49_螺栓；50_固定座；51_第四螺母；52_千分表。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所提出的一種滾珠絲杠預(yù)緊力和預(yù)拉伸量調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0026]如圖1和2所示，所述的直線進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是:在底板I的一端固定有電機(jī)支撐座2,伺服電機(jī)3固定在電機(jī)支撐座2上；滾珠絲杠4通過(guò)聯(lián)軸器5與伺服電機(jī)3的轉(zhuǎn)軸連接；滾珠絲杠4在靠近聯(lián)軸器5的一端，通過(guò)固定在底板I上的第一滾珠絲杠固定支撐端6進(jìn)行支撐轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端通過(guò)固定在移動(dòng)平臺(tái)7上的第二滾珠絲杠固定支撐端8進(jìn)行支撐轉(zhuǎn)動(dòng)；在滾珠絲杠4上套接有兩個(gè)旋向相反的法蘭型式的第一絲杠螺母9和第二絲杠螺母10 ;在第二絲杠螺母10上連接有絲杠螺母座11 ;在底板I上，且與滾珠絲杠4平行的兩端，分別固定安裝有第一直線導(dǎo)軌12和第二直線導(dǎo)軌13 ;在第一直線導(dǎo)軌12上連接有第一滑塊14和第二滑塊15，在第二直線導(dǎo)軌13上連接有第三滑塊16和第四滑塊17 ;工作臺(tái)18與絲杠螺母座11，以及第一滑塊14、第二滑塊15、第三滑塊16、第四滑塊17通過(guò)螺紋固定連接。[0027]如圖3所示，所述的絲杠螺母預(yù)緊力調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)是:第一絲杠螺母9和第二絲杠螺母10之間通過(guò)三個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的預(yù)緊力裝置進(jìn)行連接，三個(gè)預(yù)緊力裝置相對(duì)于第一絲杠螺母9和第二絲杠螺母10均勻分布；以第一預(yù)緊力裝置為例進(jìn)行說(shuō)明:第一預(yù)緊力裝置由第一螺紋桿19、第一螺母20、第一推力軸承21、第一彈簧22、第一直線軸承23、第一連接軸24和第一拉壓傳感器25組成；第一螺紋桿19的一端通過(guò)螺紋與第一絲杠螺母9的法蘭盤(pán)固定連接；第一螺母20通過(guò)螺紋連接于第一螺紋桿19上；第一推力軸承21和第一彈簧22依次套于第一螺紋桿19上，第一推力軸承21的一端面緊貼于第一螺母20端面上，第一彈簧22的一端面緊貼于第一連接軸24端面上；第一直線軸承23通過(guò)過(guò)盈配合安裝于第一連接軸24內(nèi)部；第一螺紋桿19的末端插入于第一直線軸承23中；第一拉壓傳感器25的一端通過(guò)螺紋與第一連接軸24相連接，另一端通過(guò)螺紋與第二絲杠螺母10的法蘭盤(pán)固定連接。第二預(yù)緊力裝置由第二螺紋桿26、第二螺母27、第二推力軸承28、第二彈簧29、第二直線軸承30、第二連接軸31、第二拉壓傳感器32組成；第三預(yù)緊力裝置由第三螺紋桿33、第三螺母34、第三推力軸承35、第三彈簧36、第三直線軸承37、第三連接軸38、第三拉壓傳感器39、第三直線導(dǎo)軌40組成；第二預(yù)緊力裝置和第三預(yù)緊力裝置的結(jié)構(gòu)與第一預(yù)緊力裝置的結(jié)構(gòu)相同。
[0028]如圖1和2所示，所述的滾珠絲杠預(yù)拉伸調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)是:在底板I上，且與滾珠絲杠4平行，固定連接有第三直線導(dǎo)軌40和第四直線導(dǎo)軌41 ;在第三直線導(dǎo)軌40上連接有第五滑塊42和第六滑塊43，在第四直線導(dǎo)軌41上連接有第七滑塊44和第八滑塊45 ;移動(dòng)平臺(tái)7與第五滑塊42、第六滑塊43、第七滑塊44、第八滑塊45通過(guò)螺栓固定連接；在移動(dòng)平臺(tái)7的外側(cè)面對(duì)稱加工了兩個(gè)螺紋孔，分別連接有第四拉壓傳感器46和第五拉壓傳感器47 ;第四拉壓傳感器46和第五拉壓傳感器47的另一端與連接桿48端面通過(guò)螺紋固定連接；在連接桿48的中心處加工有光孔，螺栓49穿在連接桿48的光孔中；螺栓49通過(guò)螺紋連接于固定在底板I上的固定座50上；螺栓49的終端通過(guò)螺紋連接有第四螺母51 ;在滾珠絲杠4靠近第二滾珠絲杠固定支撐端8的一端上放置有千分表52,千分表52的測(cè)頭壓緊在滾珠絲杠4的端部，表座固定在底板I上。
[0029]本發(fā)明所述的一種滾珠絲杠預(yù)緊力和預(yù)拉伸量的可控調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置的工作過(guò)程詳述如下:
[0030]如圖1、2、3所示，根據(jù)工作臺(tái)18所需的運(yùn)行位置，可以轉(zhuǎn)換為伺服電機(jī)3的控制指令，伺服電機(jī)3根據(jù)該控制指令驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)，通過(guò)聯(lián)軸器5帶動(dòng)滾珠絲杠4旋轉(zhuǎn)，滾珠絲杠4的旋轉(zhuǎn)將驅(qū)動(dòng)連接其上的第一絲杠螺母9和第二絲杠螺母10的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)固定連接在第二絲杠螺母10上的絲杠螺母座11帶動(dòng)工作臺(tái)18沿著滾珠絲杠4的軸向運(yùn)動(dòng)。伺服電機(jī)3可以采用半閉環(huán)或閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)位置的精確控制。
[0031]如圖3，第一絲杠螺母9和第二絲杠螺母10的旋向相反，這樣可以保證在滾珠絲杠4旋轉(zhuǎn)時(shí)同時(shí)向著一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)；當(dāng)旋緊第一螺母20時(shí)，會(huì)通過(guò)第一推力軸承21壓縮第一彈簧22，這里在第一螺母20和第一彈簧22之間加入了第一推力軸承21，是為了減小第一螺母20旋緊過(guò)程中的摩擦力對(duì)第一彈簧22壓縮過(guò)程的影響，否則第一彈簧22在壓縮過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，影響力的傳遞，而且當(dāng)?shù)谝粡椈?2壓縮較大時(shí)，第一螺母20會(huì)因?yàn)槟Σ亮ψ饔脤?dǎo)致旋緊困難；第一彈簧22的壓縮產(chǎn)生的作用力一方面依次通過(guò)第一推力軸承21、第一螺母20、第一螺紋桿19作用于第一絲杠螺母9上，另一方面依次通過(guò)第一連接軸24、第一拉壓傳感器25傳遞作用于第二絲杠螺母10上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)第一絲杠螺母9和第二絲杠螺母10的預(yù)緊；由于第一螺紋軸19在第一直線軸承23中運(yùn)動(dòng)的摩擦力很小，可以忽略不計(jì)，因此第一拉壓傳感器25所測(cè)量的值即為第一預(yù)緊裝置的預(yù)緊力大小。其他兩個(gè)預(yù)緊裝置的工作過(guò)程與之相同，由于三個(gè)預(yù)緊裝置在第一絲杠螺母9和第二絲杠螺母10之間均勻布置，因此可以通過(guò)調(diào)節(jié)第一螺母20、第二螺母27、第三螺母34使得三個(gè)預(yù)緊裝置產(chǎn)生的預(yù)緊力相同，即保證絲杠螺母預(yù)緊力的大小能夠均勻分布，從而保證預(yù)緊力的方向沿著滾珠絲杠4的軸向，不會(huì)產(chǎn)生其他方向的分力以及附加扭矩。該裝置可以通過(guò)第一拉壓傳感器25、第二拉壓傳感器32、第三拉壓傳感器39對(duì)直線進(jìn)給系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中絲杠的預(yù)緊力進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，可以用于研究預(yù)緊力隨運(yùn)行時(shí)間的變化情況，為進(jìn)給系統(tǒng)運(yùn)行狀況的檢測(cè)提供一種手段；另外，該裝置可以對(duì)預(yù)緊力大小進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，從而可以滿足不通過(guò)預(yù)緊力的需求，也可以研究不同預(yù)緊力作用下進(jìn)給系統(tǒng)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)特性。
[0032]如圖1和2所示，當(dāng)旋緊第四螺母51時(shí)，由于固定座50的阻擋作用，第四螺母51只能轉(zhuǎn)動(dòng)，因此螺栓49會(huì)帶動(dòng)連接桿48向外運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)第四拉壓傳感器46和第五拉壓傳感器47施加沿著滾珠絲杠4軸向的拉力，第四拉壓傳感器46和第五拉壓傳感器47相對(duì)連接桿48中心對(duì)稱分布，因此不會(huì)產(chǎn)生附加扭矩，它們所測(cè)拉力之和即為預(yù)拉伸力的大?。坏谒睦瓑簜鞲衅?6和第五拉壓傳感器47會(huì)對(duì)移動(dòng)平臺(tái)7產(chǎn)生拉力，使得移動(dòng)平臺(tái)7向外移動(dòng)，從而會(huì)帶動(dòng)固定于其上的第二滾珠絲杠固定支撐端8的運(yùn)動(dòng)，這就可以對(duì)滾珠絲杠4施加沿其軸向的拉伸力，實(shí)現(xiàn)滾珠絲杠4的預(yù)拉伸，通過(guò)滾珠絲杠4端部的千分表52就可以測(cè)出絲杠預(yù)拉伸量的大小。該裝置操作簡(jiǎn)單，可以對(duì)絲杠預(yù)拉伸的長(zhǎng)度和預(yù)拉伸力的大小進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，可以用于研究進(jìn)給系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，絲杠預(yù)拉伸量和預(yù)拉伸力隨運(yùn)行時(shí)間的變化情況，還可以研究不同預(yù)拉伸量或預(yù)拉伸力對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)特性影響。
【權(quán)利要求】
1.一種滾珠絲杠預(yù)緊力和預(yù)拉伸量可控調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置，其特征在于，該裝置包括直線進(jìn)給系統(tǒng)、絲杠螺母預(yù)緊力調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置和滾珠絲杠預(yù)拉伸調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置； 所述直線進(jìn)給系統(tǒng)為:底板(I)的一端固定有電機(jī)支撐座(2)，伺服電機(jī)(3)固定在所述的電機(jī)支撐座(2)上；底板(I)上與電機(jī)支撐座(2)相對(duì)的一端設(shè)置可滑動(dòng)的移動(dòng)平臺(tái)(7);在底板(I)和移動(dòng)平臺(tái)(7)上分別固定第一滾珠絲杠固定支撐端(6)和第二滾珠絲杠固定支撐端(8)，滾珠絲杠(4)設(shè)置在第一滾珠絲杠固定支撐端(6)和第二滾珠絲杠固定支撐端(8)之間，且其一端通過(guò)聯(lián)軸器(5)與伺服電機(jī)(3)的轉(zhuǎn)軸連接；在滾珠絲杠(4)上套接有兩個(gè)旋向相反的法蘭型式的第一絲杠螺母(9)和第二絲杠螺母(10)，并在第二絲杠螺母(10)上設(shè)置絲杠螺母座(11);在絲杠螺母座(11)上設(shè)置工作臺(tái)(18)； 所述絲杠螺母預(yù)緊力調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置為:所述第一絲杠螺母(9)和第二絲杠螺母(10)之間通過(guò)三個(gè)均勻分布的結(jié)構(gòu)完全相同的預(yù)緊力裝置進(jìn)行連接；以第一預(yù)緊力裝置為例進(jìn)行說(shuō)明:第一預(yù)緊力裝置由第一螺紋桿(19)、第一螺母(20)、第一推力軸承(21)、第一彈簧(22)、第一直線軸承(23)、第一連接軸(24)和第一拉壓傳感器(25)組成；第一直線軸承(23)通過(guò)過(guò)盈配合安裝于所述第一連接軸(24)內(nèi)部；第一螺紋桿(19)的末端插入第一直線軸承(23)中；第一拉壓傳感器(25)的一端通過(guò)螺紋與第一連接軸(24)相連，另一端通過(guò)螺紋與第二絲杠螺母(10)的法蘭盤(pán)固定連接；第一螺紋桿(19)的一端通過(guò)螺紋與第一絲杠螺母(9)的法蘭盤(pán)固定連接；第一螺母(20)通過(guò)螺紋與第一螺紋桿(19)連接；第一推力軸承(21)和第一彈簧(22)依次套于第一螺紋桿(19)上，且第一推力軸承(21)的一端面緊貼于第一螺母(20)的端面上，第一彈簧(22)的一端面緊貼于第一連接軸(24)的端面上； 所述滾珠絲杠預(yù)拉伸調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置為:在所述移動(dòng)平臺(tái)(7)運(yùn)動(dòng)方向的外側(cè)面通過(guò)螺紋與第四拉壓傳感器(46)和第五拉壓傳感器(47)連接；第四拉壓傳感器(46)和第五拉壓傳感器(47)的另一端與連接桿(48)的端面通過(guò)螺紋固定連接；底板(I)上設(shè)置固定座(50)，固定座(50)與所述連接桿(48)的中心通過(guò)螺栓(49)固定連接；所述滾珠絲杠(4)靠近第二滾珠絲杠固定支撐端(8)的一端上設(shè)置千分表(52)，所述千分表(52)的測(cè)頭壓緊在滾珠絲杠(4)的端部，千分表(52)的表座固定在底板(I)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滾珠絲杠預(yù)緊力和預(yù)拉伸量可控調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置，其特征在于，所述底板(I)上，在滾珠絲杠(4)的兩側(cè)分別設(shè)置與滾珠絲杠(4)平行的第一直線導(dǎo)軌(12)和第二直線導(dǎo)軌(13);在所述的第一直線導(dǎo)軌(12)上連接有第一滑塊(14)和第二滑塊(15)，在所述第二直線導(dǎo)軌(13)上連接有第三滑塊(16)和第四滑塊(17);工作臺(tái)(18)與第一滑塊(14)、第二滑塊(15)、第三滑塊(16)、第四滑塊(17)通過(guò)螺紋固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滾珠絲杠預(yù)緊力和預(yù)拉伸量可控調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置，其特征在于，所述底板⑴上，在滾珠絲杠⑷的兩側(cè)分別設(shè)置與滾珠絲杠⑷平行的第三直線導(dǎo)軌(40)和第四直線導(dǎo)軌(41);在所述的第三直線導(dǎo)軌(40)上連接有第五滑塊(42)和第六滑塊(43)，在所述的第四直線導(dǎo)軌(41)上連接有第七滑塊(44)和第八滑塊(45);所述移動(dòng)平臺(tái)(7)與第五滑塊(42)、第六滑塊(43)、第七滑塊(44)、第八滑塊(45)通過(guò)螺栓固定連接。
【文檔編號(hào)】B23Q11/00GK103934723SQ201410165778
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】李鐵民, 姜峣, 李福華, 杜云松, 吳軍, 關(guān)立文 申請(qǐng)人:清華大學(xué)