一种用于高精度丝杆传动的消隙装置的制作方法

1.本实用新型属于机械领域，尤其涉及一种用于高精度丝杆传动的消隙装置。


背景技术：

2.在机械传动装置中，丝杆传动以传动效率高，传动精度高，运动平稳，能将旋转运动转化为直线运动，也可将直线运动转化为旋转运动等优点，所以丝杆传动在工业中是常用的机械传动装置。
3.随着科技的进步，工业技术的发展，人们对传动精度的要求越来越高，特别是小载荷的传动应用领域。在加工过程中，丝杆的外螺纹和螺母的内螺纹虽然都已经控制在一定的公差范围内，但是丝杆和螺母之间的配合间隙一直都是客观存在的，这种只能满足普通精度的传动要求而没法满足更高精度的传动要求。
4.授权公告号为cn 214404569 u，授权公告日为2021年10月15日的实用新型专利，公开了一种梯形丝杠副用螺母结构，包括丝杆本体、两个安装块和螺母本体，两个安装块分别固定设有在丝杆本体的两端，螺母本体螺纹套设在丝杆本体的一端，螺母本体的一端固定设有消隙滑润组件，消隙滑润组件包括消隙螺圈、包裹筒、t型进油管和若干个渗油管，消隙螺圈固定设置在螺母本体的一端，包裹筒固定套设在螺母本体和消隙螺圈的外部，包裹筒与螺母本体之间填充有消隙填充物，该技术方案通过设置的消隙滑润组件可以消除间隙，提高梯形丝杠整体运行精度，通过设置的润滑组件，在螺母本体与丝杆本体运行的过程中起到润滑的作用。
5.授权公告号为cn 214197146 u，授权公告日为2021年9月14日的实用新型专利，公开了一种丝杆消隙螺母结构，包括调整螺钉以及与丝杆配合的第一螺母和第二螺母，第一螺母靠近第二螺母的一端设置有螺纹孔，第二螺母的端面两侧设有贯穿第二螺母的螺钉孔，调整螺钉贯穿螺钉孔伸入螺纹孔将第一螺母和第二螺母连接在一起，第一螺母和第二螺母之间设置有消隙弹簧，消隙弹簧的一端与第一螺母连接，消隙弹簧的另一端与第二螺母连接。该技术方案中第一螺母与第二螺母之间通过调整螺钉可有利于消除丝杆传动间隙，设置有消隙弹簧能够有利于保持在第一螺母和第二螺母之前间距的稳定。
6.上述技术方案均存在消隙螺母组件整体体积大，结构较复杂的问题，不适合用于小载荷的精密丝杆(亦称高精度丝杆)传动装置(例如，分析仪器中需要使用的精密丝杆传动结构等)。
7.设计一款结构简单的消隙装置，既能减少螺母和丝杆之间配合间隙从而产生较高的传动精度，又能保证整体丝杠运动副的运动平稳可靠，是十分有必要的。


技术实现要素：

8.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、调整方便、稳定可靠的用于高精度丝杆传动的消隙装置，其采用双螺母结构，两个螺母之间通过凸台和凹槽搭扣连接，既留有调整空间，又能使两个螺母成为一体，不会脱开；能够使得丝杆和螺母在相对旋
动过程中消除内螺纹和外螺纹的间隙，从而产生高精度的传动效果；适用于精度要求高的丝杆传动装置，尤其适合小载荷的精密丝杆传动装置。
9.本实用新型的技术方案是：提供一种用于高精度丝杆传动的消隙装置，其特征是：
10.消隙装置由螺母组件和丝杆组成；
11.所述的螺母组件同轴心地套装设置在丝杆上；
12.所述的螺母组件由下螺母、上螺母和压缩弹簧组成；
13.在下螺母的外周，设置有向上的第一延长部；在上螺母的外周，设置有向下的第二延长部；第一延长部与第二延长部之间套装设置；
14.在第一延长部与第二延长部的相对面或相向面上，分别对应设置有一个凸台和一个凹槽；
15.在下螺母的外周，设置有用于限制或固定压缩弹簧的第一凸台阶；在上螺母的外周，设置有用于限制或固定压缩弹簧的第二凸台阶；
16.所述的压缩弹簧套装设置在上、下螺母外周的第一凸台阶与第二凸台阶之间。
17.具体的，所述的第一延长部与第二延长部之间同轴心套装设置。
18.具体的，所述的凸台和凹槽位置对应地相向设置。
19.若所述的第一延长部同轴心地套装设置在第二延长部的外周，则在第二延长部的内周设置有与上螺母相同的内螺纹。
20.若所述的第一延长部同轴心套装设置在第二延长部的外周，则在上螺母第二延长部的外周，设置有凸台；在下螺母第一延长部的内周，设置有凹槽。
21.若所述的第二延长部同轴心地套装设置在第一延长部的外周，则在第一延长部的内周设置有与下螺母相同的内螺纹。
22.若所述的第二延长部同轴心套装设置在第一延长部的外周，则在下螺母第一延长部的外周设置有凸台；在上螺母第二延长部的内周设置有凹槽。
23.进一步的，所述的压缩弹簧受第一凸台阶和第二凸台阶的限制，同轴心地套装设置在上、下螺母的外周上。
24.具体的，所述的压缩弹簧同时对上、下螺母施加一个双向的顶推力。
25.本技术方案所述的上螺母与下螺母之间，通过凸台和凹槽的卡扣或搭扣连接，使两个螺母组合成为一体。
26.与现有技术比较，本实用新型的优点是：
27.1.本技术方案中，采用双螺母结构，可方便调整内螺纹间的螺距，消除与丝杆外螺纹间隙，从而保证传动装置的高精度；
28.2.本技术方案，调整方便，丝杆旋入螺母后，微旋任意一个螺母，都可调整丝杆和螺母间隙；
29.3.本技术方案中，上螺母和下螺母通过凸台和凹槽搭扣连接，既留有调整空间，又能使两个螺母成为一体，不会脱开；
30.4.本技术方案中，压缩弹簧始终给上螺母向上的力而给下螺母向下的力，使得两个螺母在相对丝杆旋动过程中保持稳定的螺距；
31.5.本技术方案适用于精度要求高的丝杆传动装置，尤其适合小载荷的精密丝杆传动装置。
附图说明
32.图1是本实用新型消隙装置的剖视结构示意图；
33.图2是本消隙装置a部的局部放大结构示意图。
34.图中1为螺母组件，1-1为下螺母，1-1a为第一延长部，1-1b为第一凸台阶，1-1-1为凹槽，1-2为上螺母，1-2a为第二延长部，1-2b为第二凸台阶，1-2-1为凸台，1-3压缩弹簧，2为丝杆。
具体实施方式
35.下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
36.图1中，本技术方案所述用于高精度丝杆传动的消隙装置，由螺母组件1和丝杆2组成。
37.其中，丝杆2旋在螺母组件1内，通过外部驱动力使得丝杆和螺母组件沿着螺旋方向做相对运动。
38.具体的，如图1中所示，螺母组件1由下螺母1-1、上螺母1-2和压缩弹簧1-3组成；在第一螺母(简称下螺母)1-1的外周，设置有向上的第一延长部1-1a；在第二螺母(简称上螺母)1-2的外周，设置有向下的第二延长部1-2a；第一延长部与第二延长部之间同轴心套装设置。
39.具体的，第一延长部同轴心地套装设置在第二延长部的外周；或者，第二延长部同轴心地套装设置在第一延长部的外周。
40.在下螺母的外周，设置有用于限制或固定压缩弹簧的第一凸台阶1-1b。
41.在上螺母的外周，设置有用于限制或固定压缩弹簧的第二凸台阶1-2b。
42.在第一延长部与第二延长部的相对面(或相向面)上，分别对应设置有一个凸台和一个凹槽，所述的凸台和凹槽位置对应地相向设置。
43.具体的，若第一延长部套装设置在第二延长部的外周，则在第二延长部的内周设置有与上螺母相同的内螺纹；若第二延长部套装设置在第一延长部的外周，则在第一延长部的内周设置有与下螺母相同的内螺纹(相同的“螺纹”是指螺纹距相同)。
44.图2中，以第一延长部同轴心套装设置在第二延长部的外周为例(若将该图倒置，则可视为第二延长部同轴心套装设置在第一延长部的外周)，在上螺母第二延长部的外周，设置有凸台1-2-1；在下螺母第一延长部的内周，设置有凹槽1-1-1。
45.压缩弹簧1-3套在下螺母的第一延长部的外周上；或者说，压缩弹簧受第一凸台阶1-1b和第二凸台阶1-2b的限制，同轴心地套装设置在上、下螺母的外周上。
46.实际组装时，以图1或图2所示结构为例，将上螺母1-2压入下螺母1-1，上螺母凸台1-2-1卡入下螺母凹槽1-1-1内。这样螺母组件1便成为一体，不会脱开。
47.下螺母1-1和上螺母1-2轴向留有一定空间，可调整他们之间的轴向间隙尺寸w。
48.压缩弹簧1-3被下螺母的第一凸台阶1-1b和上螺母的第二凸台阶1-2b的限制，被限位在下螺母和上螺母的中间，由于压缩弹簧在自然状态(指非受压状态下)下其上、下两端之间的长度，大于第一凸台阶和第二凸台阶之间的距离，则当上螺母压入下螺母后，压缩弹簧始终处在压缩状态，沿着丝杠纵向轴的方向，对下螺母1-1产生、施加向下的力，对上螺母1-2产生、施加向上的力(即压缩弹簧对上、下螺母施加一个双向的顶推力)。
49.当丝杆2旋在螺母组件1内时，固定丝杆2，沿轴向晃动螺母组件1，若有间隙，微旋一下螺母1-1或上螺母1-2，直到螺母组件1没有间隙即可。
50.其动作原理是：微旋一下螺母1-1或上螺母1-2，在压缩弹簧1-3的双向顶推力的作用下，改变了下螺母1-1和上螺母1-2的轴向间隙尺寸w，从而改变了下螺母1-1和上螺母1-2间的内螺纹的螺距p，消除了与丝杆2外螺纹的间隙。
51.在螺母组件1和丝杆2沿着螺旋方向相对运动的过程中，由于压缩弹簧1-3的作用，能将调整好的螺距p始终保持不变。所以本消隙装置不但能提高丝杆传动装置的精度，并且稳定可靠。
52.本实用新型采用双螺母结构，两个螺母之间通过凸台和凹槽的卡扣或搭扣连接，既留有调整空间，又能使两个螺母组合成为一体，不会脱开，结构简单，组件数量少，可方便调整内螺纹间的螺距，消除与丝杆外螺纹间隙，从而保证传动装置的高精度；丝杆旋入螺母后，微旋任意一个螺母，都可调整丝杆和螺母间隙；通过设置压缩弹簧使得两个螺母在相对丝杆旋动过程中保持稳定的螺距；整个装置结构简单、调整方便、稳定可靠，能够使得丝杆和螺母相对旋动过程中消除内螺纹和外螺纹的间隙，从而产生高精度的传动效果。
53.本实用新型可广泛用于精密丝杆传动装置的设计和制造领域。