一种滚珠丝杠副轴向消隙及预紧力调整装置的制作方法

本发明涉及滚珠丝杠传动，尤其涉及一种滚珠丝杠副轴向消隙及预紧力调整装置。

背景技术：

1、滚珠丝杠副广泛地应用于各种形式的电动伺服机构中，其主要作用是将电机输出的旋转运动转换为丝杠的直线运动，从而实现伺服机构的直线或旋转动作。这种传动形式具有空间利用率高，减速比大等特点，但长时间工作、频繁试验会使滚珠丝杠副两端承受反复的压力和冲击，导致基座上的轴承孔或调整垫片产生变形，滚珠丝杠副因此会产生轴向小间隙，且丝杠副的轴向预紧力下降，上述情况会直接导致伺服机构的整体阻尼减小，使伺服机构在工作中产生震荡、抖动、跟随精度变差、动态性能下降等问题。

2、传统方式消除滚珠丝杠副的轴向间隙是通过在丝杠副两端的轴承外圈增加垫片，以此填充其轴向间隙，增加不同厚度的垫片可以调整丝杠副的轴向预紧力，从而改变伺服机构整体的阻尼以获得较好的动态性能。通过垫片消除间隙的方式存在操作方式复杂、调整一致性差、重复劳动多且有间隙再复性等问题，反复拆装还会增加机构的磨损，降低滚珠丝杠副的可靠度及寿命。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种滚珠丝杠副轴向消隙及预紧力调整装置，用以解决现有技术中解决了滚珠丝杠副消隙操作方式复杂的问题。

2、本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

3、一种滚珠丝杠副轴向消隙及预紧力调整装置，包括轴承端盖、轴承、滚珠丝杠副和基座；所述滚珠丝杠副的两端通过轴承贯穿设置于基座的轴向两侧，所述轴承端盖与一侧的轴承连接，且与同侧所述基座螺纹连接，旋转所述轴承端盖能够带动所述轴承进行同步运动。

4、进一步地，所述轴承端盖的外侧面包括六角法兰盘、孤形开槽和弧形槽；所述六角法兰盘设置于轴承端盖的中心位置；所述孤形开槽和弧形槽交错周向均匀设置于所述轴承端盖的外周。

5、进一步地，还包括紧固螺钉和止动压块，所述止动压块套设于所述紧固螺钉上；所述止动压块与所述轴承端盖配合连接。

6、进一步地，所述基座的轴向两侧设置有滚珠丝杠通孔，其中一侧的滚珠丝杠通孔内壁设置有内螺纹。

7、进一步地，侧滚珠丝杠通孔的外周均匀设置有多个紧固螺钉通孔，所述紧固螺钉通孔与紧固螺钉配合设置。

8、进一步地，所述轴承端盖的内侧面设置有螺纹圆环，所述螺纹圆环的外壁设置有外螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹螺纹连接。

9、进一步地，所述止动压块和轴承端盖相贴合的面均设置有楔形面，两个楔形面之间相互贴合设置。

10、进一步地，所述楔形面的倾斜角为垂直于地面向远离紧固螺钉(1)的方向设置的楔形面倾斜角度a。

11、进一步地，所述楔形面倾斜角度a＜6.8°。

12、进一步地，滚珠丝杠副的轴向预紧力f0可以通过公式(1)得到，

13、f0＝t/(k×d)………………………(1)；

14、其中，f0为滚珠丝杠副的轴向预紧力，t为力矩扳手施加的力矩值，k为拧紧力矩系数，d为螺距。

15、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

16、(1)本发明的滚珠丝杠副轴向消隙及预紧力调整装置，包括轴承端盖、轴承、滚珠丝杠副和基座，基座的一端与轴承端盖螺纹连接，滚珠丝杠副的两端通过轴承贯穿设置于基座的轴向两端，其中一端的轴承与轴承端盖接触连接，旋转轴承端盖能够带动与其相接触的轴承进行同步运动，从而实现轴承对滚珠丝杠副的轴向消隙效果，本发明摒弃了传统增加垫片消除滚珠丝杠副轴向间隙的方法，避免了拆除滚珠丝杠副以及轴承的重复劳动，仅仅通过旋转轴承端盖就可以达到消除滚珠丝杠副轴向间隙的目的，操作方式简单便捷，大大节省了人力劳动成本以及时间成本。

17、(2)本发明的轴承端盖的中间设置有六角法兰盘，其边缘为六边形，使得力矩扳手在调整轴承端盖时候，能够与六角法兰盘相互配合，使其便于旋拧。

18、(3)本发明的滚珠丝杠副的轴向预紧力f0，可以通过f0＝t/(k×d)公式得到，其中，k为拧紧力矩系数，d为螺距，六角法兰盘可通过扭矩扳手对轴承端盖施加一个确定的紧固力矩值t，使得滚珠丝杠副能够被施加相应的轴向预紧力f0，从而使得滚珠丝杠副的轴向预紧力f0为确定值。该方式通常使用在工业生产中，使得生产中的滚珠丝杠副的轴向预紧力f0能够保持一致性，以达到统一标准。

19、(4)本发明基座上内螺纹的螺距d值取2mm，同时紧固螺钉能够在轴承端盖孤形开槽的弧形通孔内自由移动85°，且依然能够与基座上的紧固螺钉通孔螺纹固定连接。当轴承端盖旋转85°时，使得轴承端盖能够沿轴向移动0.5mm，从而在免拆除紧固螺钉的情况下进行预紧力的微调，简化了施加预紧力的操作流程，节省了大量的时间成本和人工成本。

20、(5)本发明的止动压块和轴承端盖相贴合的面均设置有楔形面，两个楔形面之间配合压紧相互贴合设置。所述楔形面的倾斜角为垂直于地面向远离紧固螺钉的方向设置有a角度的倾斜角。当止动压块与轴承端盖的楔形面相互压紧后，此时轴承端盖如果由于滚珠丝杠副的轴向产生间隙要发生逆时针旋转，轴承端盖的楔形面会与止动压块的楔形面产生间隙夹角，但由于止动压块与轴承端盖之间通过楔形面配合压紧设置，从而使得紧固螺钉的锁紧力能够阻止止动压块的楔形面不发生与轴承端盖楔形面的间隙夹角，从而可以防止轴承端盖发生逆时针的旋转运动，从而避免滚珠丝杠副的轴向两端产生轴向间隙以及预紧力下降的现象，进而解决了滚珠丝杠间隙再复性的问题。

21、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

技术特征：

1.一种滚珠丝杠副轴向消隙及预紧力调整装置，其特征在于，包括轴承端盖(3)、轴承(4)、滚珠丝杠副(5)和基座(6)；所述滚珠丝杠副(5)的两端通过轴承(4)贯穿设置于基座(6)的轴向两侧，所述轴承端盖(3)与一侧的轴承(4)连接，且与同侧所述基座(6)螺纹连接，旋转所述轴承端盖(3)能够带动所述轴承(4)进行同步运动。

2.根据权利要求1所述的滚珠丝杠副轴向消隙及预紧力调整装置，其特征在于，所述轴承端盖(3)的外侧面包括六角法兰盘(31)、孤形开槽(32)和弧形槽(33)；所述六角法兰盘(31)设置于轴承端盖(3)的中心位置；所述孤形开槽(32)和弧形槽(33)交错周向均匀设置于所述轴承端盖(3)的外周。

3.根据权利要求1或2所述的滚珠丝杠副轴向消隙及预紧力调整装置，其特征在于，还包括紧固螺钉(1)和止动压块(2)，所述止动压块(2)套设于所述紧固螺钉(1)上；所述止动压块(2)与所述轴承端盖(3)配合连接。

4.根据权利要求3所述的滚珠丝杠副轴向消隙及预紧力调整装置，其特征在于，所述基座(6)的轴向两侧设置有滚珠丝杠通孔，其中一侧的滚珠丝杠通孔内壁设置有内螺纹。

5.根据权利要求4述的滚珠丝杠副轴向消隙及预紧力调整装置，其特征在于，侧滚珠丝杠通孔的外周均匀设置有多个紧固螺钉通孔，所述紧固螺钉通孔与紧固螺钉(1)配合设置。

6.根据权利要求1或2所述的滚珠丝杠副轴向消隙及预紧力调整装置，其特征在于，所述轴承端盖(3)的内侧面设置有螺纹圆环，所述螺纹圆环的外壁设置有外螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹螺纹连接。

7.根据权利要求3所述的滚珠丝杠副轴向消隙及预紧力调整装置，其特征在于，所述止动压块(2)和轴承端盖(3)相贴合的面均设置有楔形面，两个楔形面之间相互贴合设置。

8.根据权利要求7所述的滚珠丝杠副轴向消隙及预紧力调整装置，其特征在于，所述楔形面的倾斜角为垂直于地面向远离紧固螺钉(1)的方向设置的楔形面倾斜角度a。

9.根据权利要求8所述的滚珠丝杠副轴向消隙及预紧力调整装置，其特征在于，所述楔形面倾斜角度a＜6.8°。

10.根据权利要求1-9任一所述的滚珠丝杠副轴向消隙及预紧力调整装置，其特征在于，滚珠丝杠副(5)的轴向预紧力f0可以通过公式(1)得到，

技术总结
本发明涉及一种滚珠丝杠副轴向消隙及预紧力调整装置，属于滚珠丝杠传动技术领域，解决了滚珠丝杠副消隙操作方式复杂的问题。一种滚珠丝杠副轴向消隙及预紧力调整装置，包括轴承端盖、轴承、滚珠丝杠副和基座；所述滚珠丝杠副的两端通过轴承贯穿设置于基座的轴向两侧，所述轴承端盖与一侧的轴承连接，且与同侧所述基座螺纹连接，旋转所述轴承端盖能够带动与所述轴承进行同步运动，本发明使得滚珠丝杠副消隙操作方式简单化，大大节省了时间成本和人力成本。

技术研发人员：王皓,马俊,魏厚震,余东东,李磊,王志远,王凯,刘超,张锐
受保护的技术使用者：北京机械设备研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16