一種滾珠絲杠的自動預緊裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]滾珠絲杠是將轉動轉化為直線運動的重要精密機械傳動裝置，在各類機電一體化系統中得到廣泛應用。為消除傳動間隙，滾珠絲杠都設有預緊或間隙消除裝置。本發明涉及一種滾珠絲杠的自動預緊裝置。
【背景技術】
[0002]目前實際使用的滾珠絲杠的間隙消除裝置都是利用雙螺母相對絲杠的位置改變來預緊或消除間隙。但，由于使用固定預緊的螺母，所以只能在使用前進行預緊調整。依靠絲杠螺母的材料耐磨性維持這個預緊狀態和間隙。但是隨著使用動態性能、傳動精度、傳動功率和傳動速度的提高，這種預緊方式出現了預緊調整的精度喪失較快；承受重載荷后間隙出現；預緊過緊導致摩擦阻力過大，傳動效率降低等問題。因此需要一種能自動預緊的裝置來滿足高精度使用要求。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種滾珠絲杠的自動預緊裝置。本裝置由滾珠絲杠，消隙滾珠螺母，鎖緊螺母，扭矩施加螺母，儲能彈簧，左、右彈簧粧，預緊螺母，端面軸承，外套筒，平鍵，傳動滾珠螺母，滾珠組成。套裝在滾珠絲杠外的消隙滾珠螺母與傳動滾珠螺母相鄰安裝于外套筒內，消隙滾珠螺母外徑上的細牙螺紋上安裝端面軸承、預緊螺母、儲能彈簧、扭矩施加螺母、鎖緊螺母。通過扭矩施加螺母對儲能彈簧施加預緊扭矩，儲能彈簧將預緊扭矩傳遞給預緊螺母，預緊螺母在儲能彈簧扭矩作用下，通過端面軸承對外套筒施加軸向推力，對滾珠絲杠副進行自動預緊。由于儲能彈簧的儲能作用，在滾珠絲杠副出現間隙時，可以自動消除間隙。端面軸承的作用是減小預緊螺母與外套筒端面之間的摩擦力，保證儲能彈簧扭矩能夠轉動預緊螺母，經螺旋副使預緊螺母相對消隙滾珠螺母產生軸向位移，并通過端面軸承和外套筒使傳動滾珠螺母相對消隙滾珠螺母產生相對軸向位移，消除傳動滾珠螺母與滾珠絲杠間的傳動間隙。
[0004]按照本發明，消隙滾珠螺母與傳動滾珠螺母相鄰套裝在滾珠絲杠外部，通過滾珠與滾珠絲杠形成滾珠絲杠副，將滑動摩擦轉變為滾動摩擦。消隙滾珠螺母與傳動滾珠螺母外部套裝外套筒，外套筒長度大于傳動滾珠螺母。消隙滾珠螺母與傳動滾珠螺母外徑上制有平鍵槽，外套筒內徑制有平鍵槽，在平鍵槽內安裝平鍵，使消隙滾珠螺母與傳動滾珠螺母不能相對外套筒轉動。形成消隙滾珠螺母與傳動滾珠螺母的周向連接結構。
[0005]按照本發明，消隙滾珠螺母的左面外徑上制有細牙螺紋。細牙螺紋外部從右向左依次套裝端面軸承，旋入預緊螺母、扭矩施加螺母和鎖緊螺母。端面軸承右端面與外套筒左端面接觸，端面軸承左端面與預緊螺母右端面接觸，從而減小預緊螺母與外套筒端面之間的摩擦力，保證儲能彈簧扭矩能夠轉動預緊螺母。
[0006]按照本發明，預緊螺母的左端面上安裝有兩個右彈簧粧，扭矩施加螺母的右端面上安裝有兩個左彈簧粧。在扭矩施加螺母與預緊螺母的一對對應彈簧粧上掛裝一個儲能彈簧，兩個對稱儲能彈簧形成儲能彈簧組。儲能彈簧組儲能扭矩大于預緊螺母與消隙滾珠螺母細牙螺紋間的摩擦扭矩。每個儲能彈簧的原始長度繞消隙滾珠螺母細牙螺紋外徑圓周長度大于60°，儲能后繞消隙滾珠螺母細牙螺紋外徑圓周長度小于170°。
[0007]按照本發明，扭矩施加螺母的左端面與鎖緊螺母的右端面接觸，在對扭矩施加螺母施加一定扭矩后，由鎖緊螺母將扭矩施加螺母鎖緊在消隙滾珠螺母的細牙螺紋上，扭矩施加螺母不能相對消隙滾珠螺母轉動，保持施加的扭矩能量儲存在儲能彈簧組中。
[0008]按照本發明，端面軸承的內徑大于消隙滾珠螺母細牙螺紋的外徑，端面軸承的外徑小于外套筒的外徑。預緊螺母、扭矩施加螺母、鎖緊螺母的外徑小于外套筒的外徑。儲能彈簧為拉簧，安裝到扭矩施加螺母與預緊螺母之間后支撐在消隙滾珠螺母細牙螺紋的外徑上，儲能彈簧組安裝后形成的最大外徑小于外套筒的外徑，保證外套筒外徑與傳動機構連接內徑的順利配合。
【附圖說明】
[0009]附圖結合實施實例說明本發明的具體原理和結構:
[0010]附圖為本發明實例裝置的主剖視和向剖視圖，圖中標號標明零件或部位。
[0011]其中:
[0012]圖1是一種滾珠絲杠的自動預緊裝置的主剖視圖。圖中:1是滾珠絲杠，2是消隙滾珠螺母，3是鎖緊螺母，4是扭矩施加螺母，5是儲能彈簧，6是左彈簧粧，7是預緊螺母，8是端面軸承，9是外套，10是平鍵，11是傳動滾珠螺母，12是滾珠，13是右彈簧粧。
[0013]圖2是一種滾珠絲杠的自動預緊裝置的A向剖視圖。圖中:1是滾珠絲杠，2是消隙滾珠螺母，4是扭矩施加螺母，5是儲能彈簧，6是左彈簧粧，13是右彈簧粧。
[0014]圖3是一種滾珠絲杠的自動預緊裝置的B向剖視圖。圖中:6是左彈簧粧，7是預緊螺母。
【具體實施方式】
[0015]本實施實例是一種滾珠絲杠的自動預緊裝置的具體結構，通過實例說明本發明裝置的組成和工作原理。一種滾珠絲杠的自動預緊裝置由滾珠絲杠1，消隙滾珠螺母2，鎖緊螺母3，扭矩施加螺母4，儲能彈簧5，左彈簧粧6，預緊螺母7，端面軸承8，外套筒9，平鍵10，傳動滾珠螺母11，滾珠12，右彈簧粧13組成。套裝在滾珠絲杠I外部的消隙滾珠螺母2與傳動滾珠螺母11相鄰安裝于外套筒9的內部，消隙滾珠螺母2外徑上制有細牙螺紋，在細牙螺紋上依次安裝端面軸承8、預緊螺母7、儲能彈簧5、扭矩施加螺母4、鎖緊螺母3。通過扭矩施加螺母4對儲能彈簧組施加預緊扭矩，儲能彈簧5將預緊扭矩傳遞給預緊螺母7，預緊螺母7在儲能彈簧5的扭矩作用下，通過端面軸承8對套筒施加軸向推力，對滾珠絲杠副進行自動預緊。由于儲能彈簧5的儲能作用，在滾珠絲杠副出現間隙時，實現間隙自動消除。端面軸承8的作用是減小預緊螺母7與外套筒9端面之間的摩擦力，保證儲能彈簧5的扭矩能夠轉動預緊螺母7，經螺旋副使預緊螺母7相對消隙滾珠螺母2產生軸向位移，并通過端面軸承8和外套筒9使傳動滾珠螺母11相對消隙滾珠螺母2產生相對軸向位移，消除傳動滾珠螺母11與滾珠絲杠I之間的傳動間隙。
[0016]按照本實施實例，消隙滾珠螺母2與傳動滾珠螺母11相鄰套裝在滾珠絲杠I的外部，通過滾珠12與滾珠絲杠I形成滾珠絲杠副，將滑動摩擦轉變為滾動摩擦。消隙滾珠螺母2與傳動滾珠螺母11外部套裝外