本實用新型涉及機械傳動機構,尤其是涉及一種絲桿螺母機構。
背景技術:
絲桿螺母機構是機械領域常見的傳動機構,其主要包括有絲桿和螺母兩個相互配合的組件,通常,負載安裝在螺母上,通過絲桿的轉動來帶動螺母和負載能沿著絲桿進行相應運動。目前,由于產品加工精度等因素,絲桿螺母機構的配合間隙是客觀存在的,即在某些配合位置,螺母的螺紋與絲桿的螺紋之間必然存在一定的間隙。對于絲桿豎直放置的絲桿螺母機構而言,螺母會受到持續(xù)向下方向的合力F,該合力F包括負載的重力、螺母的自重以及絲桿與螺母之間的摩擦力在豎直向下方向上的分力,當絲桿轉動且螺母向下勻速運動過程中,由于上述配合間隙的存在,當螺母運動到有間隙的位置時,因合力F的方向向下,與運動方向相同,因而使螺母會出現(xiàn)短暫的失重,向下的加速度會使螺母運動速度增加,接著撞擊間隙的下界面,從而產生撞擊噪音,且此種情況一般隨絲桿的轉動而周期性出現(xiàn)??梢姡F(xiàn)有這種絲桿螺母機構在運行過程中難免會出現(xiàn)運行噪音和抖動。綜上所述,有待對現(xiàn)有的絲桿螺母機構作進一步改進。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術現(xiàn)狀,提供一種能有效消除運動過程中的噪音和抖動的絲桿螺母機構。
本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為:該絲桿螺母機構,包括驅動源、絲桿和第一螺母,所述絲桿豎向設置并在驅動源的驅動下轉動,所述第一螺母安裝在絲桿上,其特征在于:還包括有第二螺母和彈性件,所述第二螺母安裝在所述絲桿上并位于所述第一螺母的下方,所述彈性件設于第一螺母與第二螺母之間并對第一螺母產生有豎直向上的彈力,進而避免第一螺母在運動過程中因與絲桿之間的配合間隙而與絲桿產生撞擊。
彈性件可以有多種結構,優(yōu)選地,所述第一螺母的底面設有內凹的第一安裝臺階,所述第二螺母的頂面設有內凹的第二安裝臺階,所述的彈性件為套設在絲桿上的彈簧,所述彈簧的兩端分別抵設在所述的第一安裝臺階和第二安裝臺階上。
進一步優(yōu)選,所述第一螺母上用來安裝負載,所述彈性件對第一螺母產生豎直向上的彈力F',所述負載重力、第一螺母的自重以及第一螺母與絲桿之間的摩擦力在豎直向下方向的分力形成合力F,并且,所述彈力F'和合力F的大小滿足F'=F。這樣,第一螺母在向上運動和向下運動過程中都不會與絲桿之間產生撞擊噪音,從而使絲桿螺母機構的運行狀況最佳。
作為上述任一方案的優(yōu)選,所述驅動源為驅動電機,所述驅動電機的輸出軸上安裝有螺桿,在所述絲桿的端部安裝有與絲桿同軸設置且能同步轉動的傳動齒輪,所述傳動齒輪與所述的螺桿相嚙合。
進一步優(yōu)選,還包括上安裝座、下安裝座和固定在上安裝座與下安裝座之間的絲桿保護罩,在所述上安裝座上安裝有第一軸承,所述絲桿的上端安裝在該第一軸承上,在所述下安裝座上安裝有第二軸承,所述絲桿的下端安裝在該第二軸承上,所述絲桿保護罩上開有豎向分布的條形孔,所述的第一螺母和第二螺母均有局部穿過所述條形孔而外露于所述的絲桿保護罩。
為了使第一螺母和第二螺母的運動更為平穩(wěn),所述第一螺母與絲桿保護罩之間以及所述第二螺母與絲桿保護罩之間均設有導向配合結構。
所述導向配合結構可以有多種結構,優(yōu)選地,所述導向配合結構包括第一豎向導向槽、第一豎向導向凸筋、第二豎向導向槽和第二豎向導向凸筋,所述第一豎向導向槽設于所述絲桿保護罩的外側壁上并位于所述條形孔的左右兩側,所述第一豎向導向凸筋設于第一螺母和第二螺母上并嵌設在所述第一豎向導向槽內,所述第二豎向導向槽設于所述絲桿保護罩的內側壁上,所述第二豎向導向槽和第一豎向導向槽分別設于所述絲桿的兩側,所述第二豎向導向凸筋設于所述第一螺母和第二螺母上并嵌設在所述第二豎向導向槽內。
與現(xiàn)有技術相比,本實用新型的優(yōu)點在于:該絲桿螺母機構在第一螺母的下方設置有第二螺母,且第一螺母與第二螺母之間的彈性件能對第一螺母產生豎直向上的彈力,第一螺母在該彈力的作用下,可以避免在運動過程中因與絲桿之間存在的配合間隙而與絲桿產生撞擊,從而避免絲桿螺母機構在工作過程中產生噪音和抖動,使得其運行狀況能始終處于最佳狀態(tài)。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例的結構示意圖;
圖2為圖1中去掉絲桿保護罩后的結構示意圖;
圖3為本實用新型實施例的局部結構剖視圖;
圖4為本實用新型實施例的絲桿保護罩的結構示意圖;
圖5為本實用新型實施例的第一螺母的結構示意圖;
圖6為本實用新型實施例的第二螺母的結構示意圖;
圖7為本實用新型實施例的絲桿、第一螺母和第二螺母相配合的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
如圖1至7所示,本實施例中的絲桿螺母機構包括驅動電機1、絲桿2、第一螺母3、第二螺母4、彈簧5、螺桿6、傳動齒輪7、上安裝座8、下安裝座9、絲桿保護罩10、第一軸承11、第二軸承12等主要組件。其中,絲桿2豎直設置,螺桿6橫向設置并安裝在驅動電機1的輸出軸上,在絲桿2上端部安裝有與絲桿2同軸設置且能同步轉動的傳動齒輪7,傳動齒輪7與螺桿6相嚙合,這樣,驅動電機1通過螺桿6與傳動齒輪7的傳動就能驅動絲桿2進行轉動。
第一螺母3和第二螺母4均安裝在絲桿2上,且第二螺母4位于第一螺母3的下方,彈簧5套設在絲桿2上并位于第一螺母3與第二螺母4之間。第一螺母3的底面設有內凹的第一安裝臺階31,第二螺母4的頂面設有內凹的第二安裝臺階41,彈簧5的兩端分別抵設在第一安裝臺階31和第二安裝臺階41上。
第一螺母3為主螺母并用來安裝負載,負載的重力、第一螺母3的自重以及第一螺母與絲桿之間的摩擦力在豎直向下方向的分力形成合力F,彈簧5對第一螺母3始終產生有豎直向上的彈力F'。
以下分析第一螺母3向下運動和向上運動時的兩種情況:
①、絲桿2轉動帶動第一螺母3向下勻速運動
當0≤F'<F時,當?shù)谝宦菽?恰好運動到有間隙的位置時,因F'與F的合力方向向下,與第一螺母3的運動方向相同,此時,第一螺母3會出現(xiàn)短暫的失重現(xiàn)象,向下的加速度會使第一螺母3的運動速度增加,接著撞擊間隙的下界面,從而產生撞擊噪音,這種情況一般隨絲桿2的轉動而周期性出現(xiàn)。
當F'≥F時,F(xiàn)'與F的合力方向向上,與第一螺母3的運動方向相反,此時,第一螺母3不會發(fā)生失重現(xiàn)象,機構在運行過程中不會產生噪音和抖動;
②、絲桿2轉動帶動第一螺母3向上勻速運動
當0≤F'≤F時,F(xiàn)'與F的合力方向向下,與第一螺母3的運動方向相反,此時,第一螺母3不會發(fā)生失重現(xiàn)象,機構在運行過程中不會產生噪音和抖動;
當F'>F時,當?shù)谝宦菽?恰好運動到有間隙的位置時,因F'與F的合力方向向上,與第一螺母3的運動方向相同,此時,第一螺母3會出現(xiàn)短暫的失重,機構在運行過程中會產生噪音和抖動。
綜合第一螺母3的上述兩個運動過程可知,當滿足F'=F時,可以避免第一螺母3在向上和向下運動過程中因與絲桿2之間的配合間隙而與絲桿2產生撞擊,進而避免絲桿螺母機構在工作過程中產生噪音和抖動。
為了保護絲桿2,在絲桿2外罩設有絲桿保護罩10,絲桿保護罩10的兩端分別安裝有上安裝座8和下安裝座9。在上安裝座8上安裝有第一軸承11,絲桿2的上端安裝在第一軸承11上,在下安裝座9上安裝有第二軸承12,絲桿2的下端安裝在第二軸承12上。絲桿保護罩10上開有豎向分布的條形孔13,第一螺母3和第二螺母4均有局部穿過條形孔13而外露于絲桿保護罩10。
為了使第一螺母3、第二螺母4以及安裝在第一螺母3上的負載能夠平穩(wěn)移動,在第一螺母3和第二螺母4與絲桿保護罩10之間均設有導向配合結構。本實施例中,該導向配合結構包括第一豎向導向槽14、第一豎向導向凸筋15、第二豎向導向槽16和第二豎向導向凸筋17,其中,第一豎向導向槽14設于絲桿保護罩10的外側壁上并位于條形孔13的左右兩側,第一豎向導向凸筋15設于第一螺母3和第二螺母4的對應位置上并嵌設在第一豎向導向槽14內;第二豎向導向槽16設于絲桿保護罩10的內側壁上,第二豎向導向槽16和第一豎向導向槽14分別設于絲桿2的兩側,本實施例中,在絲桿保護罩10的兩相鄰內側壁上均設有第二豎向導向槽16,第二豎向導向凸筋17設于第一螺母3和第二螺母4的對應位置上并嵌設在第二豎向導向槽16內。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本領域普通技術人員而言,在不脫離本實用新型的原理前提下,可以對本實用新型進行多種改型或改進,這些均被視為本實用新型的保護范圍之內。