本发明属于机械传动领域,涉及一种丝杠支撑及限位结构。
背景技术:
某飞机货舱门作动系统采用电机+减速器+丝杠的机电作动方案,为保证作动器运动时不与顶饰板等部件干涉,取消作动筒,减小直线作动部分尺寸。由于作动器长,取消作动筒后,丝杠处的抗弯刚度较差,且丝杠伸出到位无机械限位,有丝杠螺母脱出的风险。
技术实现要素:
本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提出一种丝杠支撑及限位结构,实现丝杠支撑和到位限位,提高丝杠支撑刚度。
本发明解决技术的方案是:
一种丝杠支撑及限位结构,包括丝杆、螺母、作动杆、螺母限位块、丝杆限位块、支撑环和圆柱销;
螺母套装在丝杆上,螺母前端安装有螺母限位块;丝杆限位块为环状结构,外壁面上加工有第一限位凸起,内壁面上加工有2处第一定位凸起,且2处第一定位凸起沿丝杆限位块中心对称,每个第一定位凸起对应的外壁面上加工有凸台,丝杆限位块上加工有两处第一销孔,两处第一销孔沿丝杆限位块中心对称;
支撑环为环状结构,其上加工有两处第二销孔,两处第二销孔沿支撑环中心对称,且支撑环内壁面上加工有两个卡槽,两个卡槽沿支撑环中心对称;
丝杠限位块和支撑环套装在一起,丝杠限位块的凸台卡在支撑环的卡槽中,丝杆限位块的两处第一销孔和支撑环的两处第二销孔在一条直线上;两者形成的整体结构安装到丝杆上,丝杆前端加工有安装座,安装座上加工有两处第一安装槽和两处第三销孔,两处第一安装槽沿丝杆中心轴对称,两处第三销孔沿丝杆中心轴对称;安装到位后,丝杆限位块的第一定位凸起卡在第一安装槽中,起到传递扭矩作用;
圆柱销穿过支撑环、丝杠限位块和丝杆的销孔,实现支撑环、丝杠限位块和丝杆的固定,防止支撑环和丝杠限位块从丝杆上脱落;
作动杆套在丝杆外侧,并安装在螺母前端。
所述螺母上前端开有第二安装槽,用于安装螺母限位块;
螺母限位块为环状结构,外壁面上加工有第二定位凸起和第二限位凸起,第二定位凸起和第二限位凸起形成指形结构,第二定位凸起位于第二安装槽中,使得螺母限位块和螺母同时运动,并起到传递扭矩作用;
工作时,当螺母伸出到丝杆最前端时,第二限位凸起与第一限位凸起接触,螺母相对于丝杆的转动停止,同时第二定位凸起卡在第二安装槽中,实现对螺母的限位,防止螺母脱落。
支撑环外壁面与作动杆内孔为小间隙配合。
间隙小于0.1mm。
第一定位凸起与第一安装槽之间为过盈配合。
过盈量在0.02mm至0.04mm之间。
本发明与现有技术相比的有益效果是:
(1)本发明通过丝杠限位块、支撑环结构以及作动杆的配合实现丝杠自身支撑,当丝杠载荷较大时,作动杆或丝杆发生弯曲变形,支撑环外壁面与作动杆内孔接触,提供支撑力,可大幅提高丝杠的抗弯刚度。
(2)本发明通过螺母限位块和丝杆限位块实现丝杠到位限位,防止丝杠螺母脱出。
附图说明
图1为丝杠支撑及限位结构图;
图2为丝杆末端结构图;
图3为螺母结构图;
图4为螺母限位块结构图;
图5为丝杆限位块及支撑环结构图;
图6为丝杠伸出到位限位结构图;
图7为支撑环支撑结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述。
本发明在丝杠上设计了一种丝杠支撑及到位限位结构,保证丝杠有足够的抗弯刚度,且伸出到位后不脱出。
如图1所示,丝杠支撑及限位结构由丝杆1、螺母2、作动杆3、螺母限位块4、丝杆限位块5、支撑环6、圆柱销7组成。螺母限位块4安装在螺母2上,丝杆限位块5和支撑环6通过圆柱销7或其他紧固方式安装在丝杆1上。
具体地,如图3所示,螺母上开有第二安装槽2-1结构,用于安装螺母限位块。如图2所示,丝杆前端有安装座1-1,安装座1-1上加工有第一安装槽1-2和第三销孔1-3。如图4所示,螺母限位块为环状结构,外壁面上加工有第二定位凸起4-1和第二限位凸起4-2,第二定位凸起4-1和第二限位凸起4-2形成指形结构。第二定位凸起4-1位于第二安装槽2-1中,使得螺母限位块和螺母同时运动。工作时,当螺母伸出到丝杆1最前端时,第二限位凸起4-2与第一限位凸起5-1接触,螺母相对于丝杆的转动停止,同时第二定位凸起4-1卡在第二安装槽2-1中,实现对螺母的限位,防止螺母脱落。
第二安装槽2-1与第二定位凸起4-1之间为过盈配合,过盈量在0.02mm至0.04mm之间。
如图5所示,丝杆限位块5为环状结构,外壁面上加工有第一限位凸起5-1,内壁面上加工有2处第一定位凸起5-2,且2处第一定位凸起5-2沿丝杆限位块中心对称,每个第一定位凸起5-2对应的外壁面上加工有凸台5-3,丝杆限位块上加工有两处第一销孔5-4,两处第一销孔5-4沿丝杆限位块中心对称。
支撑环6为环状结构,其上加工有两处第二销孔6-2,两处第二销孔6-2沿支撑环6中心对称,且支撑环6内壁面上加工有两个卡槽6-1,两个卡槽6-1沿支撑环6中心对称;
安装时,丝杠限位块5和支撑环6套装在一起,丝杠限位块5的凸台5-3卡在支撑环6的卡槽6-1中,丝杆限位块5的两处第一销孔5-4和支撑环6的两处第二销孔6-2的在一条直线上;两者形成的整体结构安装到丝杆1上,丝杆1前端加工有安装座1-1,安装座1-1上加工有两处第一安装槽1-2和两处销孔1-3,两处第一安装槽1-2沿丝杆1中心轴对称,两处销孔沿丝杆1中心轴对称;安装到位后,丝杆限位块5的第一定位凸起5-2卡在第一安装槽1-2中,起到传递扭矩作用。
第一定位凸起5-2与第一安装槽1-2之间为过盈配合,过盈量在0.02mm至0.04mm之间。
最后配打销孔,安装圆柱销。圆柱销7穿过支撑环6、丝杠限位块5和丝杆1的销孔,实现支撑环6、丝杠限位块5和丝杆1的固定,防止支撑环6和丝杠限位块5从丝杆1上脱落。
作动杆3套在丝杆1外侧,并通过螺钉安装在螺母2前端。
支撑环外壁面与作动杆内孔为小间隙配合。间隙小于0.1mm。
如图6所示,当丝杠伸出到头时,丝杆顺时针旋转,丝杆限位块上的第一限位凸起5-1与螺母限位块上的第二限位凸起4-2相撞,阻止螺母继续向前伸出。此时力传递路径为:丝杆本体-丝杆的第一安装槽1-2-丝杆限位块的第一定位凸起5-2-丝杆限位块的第一限位凸起5-1-螺母上的第二限位凸起4-2-螺母限位块上的第二定位凸起4-1-螺母上的第二安装槽2-1-螺母本体。传力路径上均为结构件,因此承载能力大,不会因变形而导致限位失效。
如图7所示,丝杠运动过程中,支撑环的外圈与作动杆的内孔配合,起到支撑作用,提高丝杠的抗弯强度。
本发明中,支撑环和丝杆限位块通过圆柱销(或螺钉等其他连接方案)安装在丝杆上,支撑环外圈与作动杆内孔为小间隙配合,作为丝杠的辅助支撑,提高丝杠抗弯刚度。螺母限位块安装在螺母上,丝杠伸出到位时,丝杆限位块的指形结构与螺母限位块的指形结构相撞,实现丝杠的到位限位。
本发明说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知技术。