一种用于丝杠螺母副的消间隙装置和方法、丝杠螺母副与流程

本发明涉及一种丝杠螺母副结构，尤其涉及一种用于丝杠螺母副的消间隙装置和方法、丝杠螺母副。

背景技术：

丝杠螺母副是一种将回转运动转化为直线运动，或者，将直线运动转化为回转运动的结构，参见图1，通常包括丝杠1以及与丝杠1配合连接的主螺母2，其广泛应用于弹上舵机、机床等传动系统中。

但是，在长期的传动过程中，由于滑动摩擦，丝杠1与主螺母2之间会产生材料磨损，使得两者之间产生传动间隙。尤其是应用在弹上舵机上，丝杠螺母副的间隙会给传动系统造成死区，从而影响舵面的偏转角的精度，甚至会造成舵面严重抖动的问题。因此，通常会在丝杠螺母副的结构中设置消间隙装置，以此来提高丝杠螺母副的使用寿命和传动精度。

在弹上舵机的结构中，往往要求传动系统结构简单、紧凑，因此，现有的用于弹上舵机的消间隙装置，参见图1，其通常包括调整螺母3和调整螺栓4，调整螺母3与丝杠1配合连接，且与主螺母2之间具有调整间隙，调整螺栓4分别与主螺母2和调整螺母3配合连接，通过拧动调整螺栓4，将主螺母2和调整螺母3相对拉紧，使得调整螺母3与主螺母2之间的调整间隙缩小，借以消除丝杠1与主螺母2的传动间隙。

上述消间隙装置中，由于拧紧调整螺栓4时的力度往往是不可控的，这样会使得主螺母2的螺牙与丝杠1的螺牙之间、调整螺母3的螺牙与丝杠1的螺牙之间发生挤压变形，导致丝杠螺母副无法正常工作。具体来说，参见图2，在主螺母2的螺牙与丝杠1的螺牙的接触面a上，丝杠1的螺牙会受到主螺母2的螺牙的挤压，在调整螺母3的螺牙与丝杠1的螺牙的接触面b上，丝杠1的螺牙会受到调整螺母3的螺牙的挤压。

值得注意的是，在弹上舵机振动工作环境下，往往要对调整螺栓4采取防松措施，例如，在调整螺栓4的头部与调整螺母3之间增加弹性垫圈。而当拧紧调整螺栓4时，弹性垫圈变形所产生的预紧力也是不可控的，这样会加重主螺母2的螺牙与丝杠1的螺牙之间、调整螺母3的螺牙与丝杠1的螺牙之间挤压变形。

技术实现要素：

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种用于丝杠螺母副的消间隙装置和方法、丝杠螺母副，在消除丝杠与主螺母之间的传动间隙的前提下，减小主螺母的螺牙与丝杠的螺牙之间、调整螺母的螺牙与丝杠的螺牙之间的挤压变形。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种用于丝杠螺母副的消间隙装置，丝杠螺母副包括丝杠和主螺母，消间隙装置包括调整螺母和调整螺栓；主螺母和调整螺母分别与丝杠配合连接，主螺母与调整螺母之间具有调整间隙；调整螺栓分别与主螺母和调整螺母配合连接，用于减小主螺母与调整螺母之间的调整间隙，该消间隙装置还包括调隙螺栓，调隙螺栓抵在调整螺母与主螺母之间，用于增大主螺母与调整螺母之间的调整间隙。

进一步地，调整螺栓的数量和调隙螺栓的数量均为多个；沿丝杠的圆周方向，多个调整螺栓均匀布置，多个调隙螺栓均匀布置。

进一步地，多个调隙螺栓位于多个调整螺栓的外缘。

进一步地，调隙螺栓的螺距小于调整螺栓的螺距。

进一步地，消间隙装置还包括与调隙螺栓配合连接的防松螺母；防松螺母用于防止调整螺母与调隙螺栓之间发生松动。

进一步地，消间隙装置还包括与调整螺母配合连接的防松顶丝；防松顶丝的一端抵在调隙螺栓上。

进一步地，消间隙装置还包括与丝杠的轴线平行的导轨，导轨分别与主螺母和调整螺母滑动连接。

进一步地，导轨上设有标尺。

另一方面，本发明还提供了一种丝杠螺母副，其特征在于，丝杠螺母副包括上述用于丝杠螺母副的消间隙装置。

第三方面，本发明还提供了一种用于丝杠螺母副的消间隙方法，采用上述用于丝杠螺母副的消间隙装置，当丝杠与主螺母之间产生传动间隙时，该消间隙方法包括如下步骤：拧紧调整螺栓，主螺母与调整螺母之间的调整间隙减小；拧松调隙螺栓，使得调隙螺栓旋入调整螺母中的长度减小，主螺母与调整螺母之间的调整间隙增大，使得调整间隙的减小值大于或等于传动间隙的大小，完成对丝杠螺母副的消间隙操作。

与现有技术相比，本发明有益效果如下：

a)本发明提供的用于丝杠螺母副的消间隙装置中设有调整螺栓和调隙螺栓，通过调整螺栓和调隙螺栓两者相互配合，能够将调整间隙调整到合适的大小，从而，在消除丝杠与主螺母之间的传动间隙的前提下，减小主螺母的螺牙与丝杠的螺牙之间、调整螺母的螺牙与丝杠的螺牙之间的挤压变形，保证丝杠螺母副双向地、无间隙地、顺畅地传动。

b)本发明提供的用于丝杠螺母副的消间隙装置结构简单、紧凑，尤其适用于弹上舵机的传动系统的要求。

c)本发明提供的用于丝杠螺母副的消间隙装置中，多个均匀分布的调整螺栓与多个均匀分布的调隙螺栓相互配合，使得主螺母和调整螺母沿丝杠的圆周方向的受力更加均匀，进而使得沿丝杠的圆周方向，调整后的调整间隙的大小基本相同。

d)本发明提供的用于丝杠螺母副的消间隙装置的导轨上设有标尺，可以将调整间隙的调节从定性改进为定量，实现调整间隙的精确调节，从根本上避免主螺母的螺牙与丝杠的螺牙之间、调整螺母的螺牙与丝杠的螺牙之间发生挤压变形的问题。

e)本发明例提供的丝杠螺母副的消间隙装置中设有调整螺栓和调隙螺栓，通过调整螺栓和调隙螺栓两者相互配合，能够将调整间隙调整到合适的大小，从而，在消除丝杠与主螺母之间的传动间隙的前提下，减小主螺母的螺牙与丝杠的螺牙之间、调整螺母的螺牙与丝杠的螺牙之间的挤压变形，保证丝杠螺母副双向地、无间隙地、顺畅地传动。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为现有技术中的用于丝杠螺母副的消间隙装的结构示意图；

图2为现有技术中的用于丝杠螺母副的消间隙装中主螺母的螺牙与丝杠的螺牙之间、调整螺母的螺牙与丝杠的螺牙的配合示意图；

图3为本发明实施例一的用于丝杠螺母副的消间隙装的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。

实施例一

本实施例提供了一种用于丝杠螺母副的消间隙装置，参见图3，丝杠螺母副包括丝杠1和主螺母2，消间隙装置包括调整螺母3、调整螺栓4和调隙螺栓5。其中，主螺母2和调整螺母3分别与丝杠1配合连接，且主螺母2与调整螺母3之间具有调整间隙；调整螺栓4分别与主螺母2和调整螺母3配合连接，用于减小主螺母2与调整螺母3之间的调整间隙；调隙螺栓5抵在主螺母2与调整螺母3之间，用于增大主螺母2与调整螺母3之间的调整间隙。

当丝杠1与主螺母2之间产生传动间隙时，可以通过拧紧调整螺栓4，使得主螺母2与调整螺母3之间的调整间隙减小，从而将主螺母2与调整螺母3拉紧；然后，拧松调隙螺栓5，微调调隙螺栓5的旋入深度，使得主螺母2与调整螺母3之间的调整间隙增大，从而将上述调整间隙调整到合适的大小，在消除丝杠1与主螺母2之间的传动间隙的前提下，减小主螺母2的螺牙与丝杠1的螺牙之间、调整螺母3的螺牙与丝杠1的螺牙之间的挤压变形。

与现有技术相比，本实施例提供的用于丝杠螺母副的消间隙装置中设有调整螺栓4，用于减小主螺母2与调整螺母3之间的调整间隙，并且，上述消间隙装置中还设有调隙螺栓5，用于增大主螺母2与调整螺母3之间的调整间隙，通过调整螺栓4和调隙螺栓5两者相互配合，能够将上述调整间隙调整到合适的大小，从而，在消除丝杠1与主螺母2之间的传动间隙的前提下，减小主螺母2的螺牙与丝杠1的螺牙之间、调整螺母3的螺牙与丝杠1的螺牙之间的挤压变形，保证丝杠螺母副双向地、无间隙地、顺畅地传动。

同时，上述消间隙装置的结构简单、紧凑，尤其适用于弹上舵机的传动系统的要求。

需要说明的是，在上述调整间隙的调整过程中，调整间隙减小的幅度要远远大于增大的幅度，采用调隙螺栓5仅是对调整间隙进行微调，也就是说，采用上述消间隙装置后，主螺母2与调整螺母3之间的调整间隙实际上是减小的。

具体来说，主螺母2和调整螺母3可以是两个相互独立的部件；当然，主螺母2和调整螺母3也可以一体成型，通过在螺母上设置切口，从而将该螺母分为主螺母2和调整螺母3。

为了使丝杠螺母副的结构更加紧凑，上述调整间隙的大小为2μm～4μm。由于，既可以满足对消除传动间隙的要求，也可以提高丝杠螺母副的结构的紧凑性。

对于调隙螺栓5的安装方式，可以有以下两种。其中一种安装方式为，调隙螺栓5的一端抵在主螺母2与调整螺母3相对的表面，另一端调整螺母3配合连接；另一种安装方式为，调隙螺栓5的一端抵在调整螺母3与主螺母2相对的表面，另一端主螺母2配合连接。

为了使主螺母2和调整螺母3沿丝杠1的圆周方向的受力更加均匀，调整螺栓4的数量和调隙螺栓5的数量均可以为多个，且沿丝杠1的圆周方向，多个调整螺栓4均匀布置，多个调隙螺栓5均匀布置。这样，多个均匀分布的调整螺栓4与多个均匀分布的调隙螺栓5相互配合，使得主螺母2和调整螺母3沿丝杠1的圆周方向的受力更加均匀，进而使得沿丝杠1的圆周方向，调整后的调整间隙的大小基本相同。

为了方便操作，多个调隙螺栓5位于多个调整螺栓4的外缘。这是因为，在调整间隙的调整过程中，首先需要拧紧调整螺栓4，然后再拧松调隙螺栓5，将调隙螺栓5设置于调整螺栓4的外缘，使得操作更加方便，更容易控制调整螺栓4和调隙螺栓5拧紧力度，提高对调整间隙调节的精确度。

考虑到，调整螺栓4是用于大幅度地减小调整间隙，而调隙螺栓5是用于小幅度地增大调整间隙，调隙螺栓5的螺距可以小于调整螺栓4的螺距，例如，调整螺栓4的螺距为0.50mm～0.80mm，调隙螺栓5的螺距为0.20mm～0.45mm。这样，在调整螺栓4和调隙螺栓5拧动相同圈数的情况下，调整间隙减小的幅度要大于增大的幅度，更加容易控制调整间隙的大小。

为了防止调隙螺栓5在使用过程中发生松动，上述消间隙装置还可以包括防松螺母6，防松螺母6与调隙螺栓5配合连接，用于防止调整螺母3与调隙螺栓5之间发生松动。

当然，为了进一步防止调隙螺栓5在使用过程中发生松动，还可以在防松螺母6与调整螺母3之间设置防松垫圈7。

同样是为了调隙螺栓5在使用过程中发生松动，消间隙装置还可以包括防松顶丝8，防松顶丝8与调整螺母3配合连接，且防松顶丝8的一端抵在调隙螺栓5上。

具体地，防松顶丝8的轴线可以垂直于调隙螺栓5的轴线，尽可能地增大防松顶丝8与调隙螺栓5的接触面积，提高两者之间的摩擦力，进一步防止调整螺母3与调隙螺栓5之间发生松动。

此外，上述消间隙装置还包括与丝杠1的轴线平行的导轨9，导轨9分别与主螺母2和调整螺母3滑动连接，从而使得消间隙装置的结构更加紧凑。

为了提高调整间隙调节的精确度，可以在导轨9上设有标尺10。这样可以将调整间隙的调节从定性改进为定量，实现调整间隙的精确调节，从根本上避免主螺母2的螺牙与丝杠1的螺牙之间、调戏螺母3的螺牙与丝杠1的螺牙之间发生挤压变形的问题。

实施例二

本实施例提供了一种丝杠螺母副，其包括实施例一提供的用于丝杠螺母副的消间隙装置。

与现有技术相比，本实施例提供的丝杠螺母副中的消间隙装置，设有调整螺栓，用于减小主螺母与调整螺母之间的调整间隙，并且，上述消间隙装置中还设有调隙螺栓，用于增大主螺母与调整螺母之间的调整间隙，通过调整螺栓和调隙螺栓两者相互配合，能够将上述调整间隙调整到合适的大小，从而，在消除丝杠与主螺母之间的传动间隙的前提下，减小主螺母的螺牙与丝杠的螺牙之间、调整螺母的螺牙与丝杠的螺牙之间的挤压变形，保证丝杠螺母副双向地、无间隙地、顺畅地传动。

同时，上述丝杠螺母副的结构结构简单、紧凑，尤其适用于舵机传动系统的要求。

具体地，为了进一步适用于舵机传动系统，主螺母的直径可以为15mm～25mm，调整螺母的直径可以为15mm～25mm。

实施例三

本实施例提供了一种用于丝杠螺母副的消间隙方法，采用实施例一种的用于丝杠螺母副的消间隙装置，当丝杠与主螺母之间产生传动间隙时，该消间隙方法包括如下步骤：拧紧调整螺栓，主螺母与调整螺母之间的调整间隙减小；拧松调隙螺栓，使得调隙螺栓旋入调整螺母中的长度减小，主螺母与调整螺母之间的调整间隙增大，使得调整间隙的减小值大于或等于传动间隙的大小，完成对丝杠螺母副的消间隙操作。

具体来说，上述用于丝杠螺母副的消间隙方法包括如下方法：

s1：根据丝杠与主螺母之间的传动间隙的大小以及标尺的刻度，拧紧沿丝杠的圆周方向均匀布置的多个调整螺栓，使得主螺母与调整螺母之间的调整间隙减小，调整间隙的减小值大于传动间隙的大小；

s2：拧松沿丝杠的圆周方向均匀布置的多个调隙螺栓，使得调隙螺栓旋入调整螺母中的长度减小，主螺母与调整螺母之间的调整间隙增大，使得调整间隙的减小值等于传动间隙的大小；

s3：拧紧防松螺母和防松顶丝，防止调整螺母与调隙螺栓之间发生松动，完成对丝杠螺母副的消间隙操作。

可以理解的是，当调整间隙的减小值等于传动间隙的大小时，可以实现消除丝杠与主螺母之间的传动间隙，保证丝杠螺母副双向地、无间隙地、顺畅地传动，且在主螺母的螺牙与丝杠的螺牙之间、调整螺母的螺牙与丝杠的螺牙之间完全不会发生挤压变形。

与现有技术相比，本实施例提供的丝杠螺母副的消间隙方法的有益效果与上述用于丝杠螺母副的消间隙装置的有益效果相同，在此不再赘述。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。