CN104141759A - 一种预紧力可控的丝杠螺母副轴向预紧装置 - Google Patents

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李铁军
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Abstract

一种预紧力可控的丝杠螺母副轴向预紧装置，涉及一种机械装置，所述装置包括丝杠（1）、螺钉（2），螺母（3）、非接触式位移传感器（4），环形电磁铁(5)，右螺母(6)和外套(7)；螺母(3)和右螺母(6)通过螺钉(2)连接到外套(7)上，环形电磁铁(5)内置并固联于右螺母(6)，电磁铁磁力吸引螺母(3)的端面,滚珠丝杠螺母副预紧将两个螺母轴向靠近，右螺母（6）的自由轴端设置电磁铁（5），对螺母（3）轴向形成预紧。本装置用在数控机床或者精密机械设备上,轴向拉伸预紧力可以提高刚度、减少丝杠热变形的影响以及改善丝杠动态特性，从而达到控制精度高，改善丝杠热固耦合***的动态特性。

Description

一种预紧力可控的丝杠螺母副轴向预紧装置
技术领域
    本发明涉及一种机械装置，特别是涉及一种预紧力可控的丝杠螺母副轴向预紧装置。
背景技术
数控机床或者精密机械设备上,轴向拉伸预紧力可以提高轴向刚度、减少丝杠热变形的影响以及改善丝杠动态特性，但目前已有的滚珠丝杠螺母副预紧的轴向力不可调节控制，不能对外界工况进行快速实时的补偿。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预紧力可控的丝杠螺母副轴向预紧装置，该装置螺母的自由轴端设置电磁铁，对螺母产生轴向吸引力，形成预紧力，改变电磁铁电流大小，实时调整预紧力大小，补偿温度，外载荷等变化对丝杠传动的影响,可提高***精度。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种预紧力可控的丝杠螺母副轴向预紧装置，所述装置包括丝杠、螺钉，螺母、非接触式位移传感器，环形电磁铁，右螺母和外套；螺母和右螺母通过螺钉连接到外套上，环形电磁铁内置并固联于右螺母，电磁铁磁力吸引螺母的端面, 滚珠丝杠螺母副预紧将两个螺母轴向靠近，右螺母的自由轴端设置电磁铁，对螺母轴向形成预紧。
所述的一种预紧力可控的丝杠螺母副轴向预紧装置，所述右螺母的自由轴端设置非接触式位移传感器。
本发明的优点与效果是：
1. 本发明螺母的自由轴端设置电磁铁，对螺母产生轴向吸引力，形成预紧力。并且可以根据工况不同（如温度，外载荷等），通过改变电磁铁电流大小，实时调整预紧力大小，补偿温度，外载荷等变化对丝杠传动的影响,提高***精度。并且结构简单，易于实现，成本低廉。
    2. 本发明螺母的自由轴端设置非接触式位移传感器,检测螺母轴端位置，检测信号经过比较器（与预期预紧量比较），数模转换器，传给伺服放大器，从而控制控制电磁铁电流，继而控制预紧力大小，形成闭环***，控制精度高，改善丝杠热固耦合***的动态特性。本装置可实时根据需要控制预紧力大小，反应速度快，刚性好，而且可控，结构简单，对外界环境影响和磨损自动补偿。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
    图2为本发明预紧力控制环节示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例，对本发明作进一步详述。
本装置电磁铁5内置并固联于右螺母6，提供电磁力，即轴向预紧力, 可以提高刚度、减少丝杠热变形的影响以及改善丝杠动态特性。达到减小传动误差，提高传动精度。工作时，位置传感器4,检测螺母3端位置，检测信号经过分析处理（与预期预紧量比较），用于控制电磁铁电流，继而控制预紧力，改善动态特性。通过改变电磁铁电流大小，调整预紧力大小，减少外界环境如温度、载荷等变化对丝杠传动的影响,装置形成闭环***。
实施例：
本装置由丝杠1、螺钉2，螺母3、非接触式位移传感器4，环形电磁铁 5，右螺母6和外套7组成。螺母3和右螺母6通过螺钉2连接到外套7。环形电磁铁5内置并固联于右螺母6，由电磁铁的磁力吸引螺母3的端面提供轴向预紧力, 滚珠丝杠螺母副的预紧是使两个螺母产生轴向位移（靠近），以消除它们之间的间隙并施加预紧力。预紧目的是消除运动间隙,提高运动精度及传动刚度。可以提高刚度、减少丝杠热变形的影响以及改善丝杠动态特性。从而达到减小传动误差，提高传动精度。右螺母6的自由轴端设置电磁铁5，对螺母3产生轴向吸引力，形成预紧力。并且可以根据工况不同（如温度，外载荷等），通过改变电磁铁电流大小，实时调整预紧力大小，补偿温度，外载荷等变化对丝杠传动的影响,提高***精度。右螺母6的自由轴端设置非接触式位移传感器4,检测螺母3轴端位置，检测信号经过比较器（与预期预紧量比较），数模转换器，传给伺服放大器，从而控制控制电磁铁电流，继而控制预紧力大小，形成闭环***，控制精度高，改善丝杠热固耦合***的动态特性。本装置可实时根据需要控制预紧力大小，反应速度快，刚性好，而且可控，结构简单，对外界环境影响和磨损自动补偿。

Claims (2)

1.一种预紧力可控的丝杠螺母副轴向预紧装置，其特征在于，所述装置包括丝杠（1）、螺钉（2），螺母（3）、非接触式位移传感器（4），环形电磁铁(5)，右螺母(6)和外套(7)；螺母(3)和右螺母(6)通过螺钉(2)连接到外套(7)上，环形电磁铁(5)内置并固联于右螺母(6)，电磁铁磁力吸引螺母(3)的端面, 滚珠丝杠螺母副预紧将两个螺母轴向靠近，右螺母（6）的自由轴端设置电磁铁（5），对螺母（3）轴向形成预紧。
2.根据权利要求1所述的一种预紧力可控的丝杠螺母副轴向预紧装置，其特征在于，所述右螺母（6）的自由轴端设置非接触式位移传感器（4）。
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