CN112879517B - 一种丝杠支撑及限位结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及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、圆柱销。螺母限位块安装在螺母上，丝杆限位块和支撑环通过圆柱销或其他紧固方式安装在丝杆上。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。同时，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。

Description

一种丝杠支撑及限位结构
技术领域
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***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。
发明内容
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。

Claims (5)

1.一种丝杠支撑及限位结构，其特征在于：包括丝杆(1)、螺母(2)、作动杆(3)、螺母限位块(4)、丝杆限位块(5)、支撑环(6)和圆柱销(7)；
螺母(2)套装在丝杆(1)上，螺母(2)前端安装有螺母限位块(4)；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；
丝杆限位块 (5)和支撑环(6)套装在一起，丝杆限位块 (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)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)和两处第三销孔(1-3)，两处第一安装槽(1-2)沿丝杆(1)中心轴对称，两处第三销孔(1-3)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；
圆柱销(7)穿过支撑环(6)、丝杆限位块 (5)和丝杆(1)的销孔，实现支撑环(6)、丝杆限位块 (5)和丝杆(1)的固定，防止支撑环(6)和丝杆限位块 (5)从丝杆(1)上脱落；
作动杆(3)套在丝杆(1)外侧，并安装在螺母(2)前端。
2.根据权利要求1所述的一种丝杠支撑及限位结构，其特征在于：所述螺母上前端开有第二安装槽(2-1)，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(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，并起到传递扭矩作用；
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。
3.根据权利要求1所述的一种丝杠支撑及限位结构，其特征在于：支撑环外壁面与作动杆内孔为小间隙配合，间隙小于0.1mm。
4.根据权利要求1所述的一种丝杠支撑及限位结构，其特征在于：第一定位凸起(5-2)与第一安装槽(1-2)之间为过盈配合。
5.根据权利要求4所述的一种丝杠支撑及限位结构，其特征在于：过盈量在0.02mm至0.04mm之间。
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