CN201807932U - 机床丝杆支撑装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种机床丝杆支撑装置，包括安装于丝杆两端并对丝杆形成旋转支撑的轴承座，丝杆的一端与电机相连并受其驱动，丝杆的工作螺纹部分套接有滑块，滑块设有与丝杆螺纹相适配的螺纹或滚珠，滑块上安装有机床移动部件；电机带动丝杆转动时，丝杆螺纹驱动滑块沿丝杆轴线运动，安装于滑块上的机床移动部件工作并对丝杆产生径向负荷；在支撑丝杆的轴承座之间设有限制丝杆弯曲变形的径向辅助支撑装置；通过滑块上的倾斜导引面以及径向辅助支撑装置上的辅助滚轮的共同作用，使得滑块在运动至靠近、越过丝杆径向辅助支撑装置时，径向辅助支撑装置承托滑块以抵消滑块上的机床移动部件对丝杆的工作负荷。本实用新型可使丝杆的工作变形控制在精度范围以内。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种传动机构的支撑装置，特别涉及一种机床丝杆的支撑装置。
背景技术
目前现有机床中大量使用丝杆传动，丝杆的两端设有轴承座，丝杆受电机驱动，丝杆的螺纹部分套接有滑块，滑块设有与丝杆螺纹相适配的螺纹或滚珠，同时滑块上安装有机床移动部件，当驱动电机带动丝杆旋转时，丝杆螺纹驱动滑块沿丝杆轴线运动，安装于滑块上的机床移动部件工作；此装置的缺点在于当丝杆长度必须达到一定长度时，由于自身的重力和安装于滑块上的机床移动部件所产生的工作负荷的影响，会对丝杆造成超出精度要求的弯曲，此情况下如需保证丝杆的精度就必须加大丝杆的直径，这不仅增加了丝杆的材料、加工成本而且增加整个设备的重量，这种设备重量的增加在对设备重量有严格要求的场合不被接受。
实用新型内容
本实用新型是为了克服上述现有技术中缺陷，通过在丝杆中间部位设置的径向辅助支撑装置使得丝杆在保证精度的前提下增加工作长度或者在长度不变的情况下增加径向工作负荷。
本实用新型公开了一种机床丝杆支撑装置，包括安装于丝杆两端并对丝杆形成旋转支撑的轴承座，丝杆的一端与电机相连并受其驱动，丝杆的工作螺纹部分套接有滑块，滑块设有与丝杆螺纹相适配的螺纹或滚珠，滑块上安装有机床移动部件；电机带动丝杆转动时，丝杆螺纹驱动滑块沿丝杆轴线运动，安装于滑块上的机床移动部件工作并对丝杆产生径向负荷；在支撑丝杆的轴承座之间设有限制丝杆弯曲变形的径向辅助支撑装置；通过所述滑块上的倾斜导引面以及径向辅助支撑装置上的辅助滚轮的共同作用，使得滑块在运动至靠近、越过丝杆径向辅助支撑装置时，径向辅助支撑装置承托滑块以抵消滑块上的机床移动部件对丝杆的工作负荷。
其中，径向辅助支撑装置包括用于支撑丝杆中部的主滚轮，主滚轮设有转轴，两只主滚轮为一组，分别可绕各自的转轴旋转，主滚轮转轴轴线与丝杆轴线同向，两只主滚轮的外表面之间留有转动间隙，丝杆做旋转运动且所述滑块倾斜导引面未与所述辅助滚轮接触时，两只主滚轮上部的外表面分别与丝杆的下表面相抵接触，形成的合力方向与丝杆的径向弯曲方向相对。
其中，主滚轮由滚轮固定机构承托；滚轮固定机构包括一阶梯轴，阶梯轴的轴线方向与主滚轮的形成的合力方向一致，阶梯轴大直径段面向丝杆，大直径段顶部设一平台，平台上设有滚轮转轴固定座；阶梯轴的大直径段的一部分套接于导向管内，导向管与机架紧固连接，阶梯轴可沿导向管的内表面轴向滑动；阶梯轴的小直径段套接有压缩弹簧，压缩弹簧上端与阶梯轴的阶梯拐角处相抵接，压缩弹簧下端与套接于导向管内的圆环形法兰的上端面相抵接；圆环形法兰的下端面受到位于导向管外的螺栓顶推，通过调节螺栓可调节弹簧的弹力，使弹簧的弹力与使丝杆产生的径向弯曲应力相适配。
其中，平台两侧、沿丝杆轴向方向平行设置两侧壁，辅助滚轮分别安装于两侧壁的外表面，辅助滚轮的转轴与侧壁紧固连接，转轴轴线与丝杆轴线相垂直；滑块两侧、辅助滚轮相应位置处各设一组凸筋，倾斜导引面设于凸筋下部，每组凸筋包括两个对称设置的倾斜导引面；当滑块沿丝杆从一侧运动至另一侧时，第一导引面与辅助滚轮相抵接触，通过压缩弹簧的作用，径向辅助支撑装置被整体下压，此时丝杆与主滚轮脱离接触直至第二导引面完全越过辅助滚轮后丝杆与主滚轮重新接触，在径向辅助支撑装置的整体下压过程中，其反作用力用于抵消滑块上的机床移动部件对丝杆的工作负荷。
优选地，径向辅助支撑装置的数量和设置间隔根据丝杆的长度和滑块对丝杆的工作负荷的不同进行调整。
优选地，主滚轮、辅助滚轮均由钢材制成，其表面经热处理硬化。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
1、通过设置丝杆的径向辅助支撑装置使得丝杆在保证精度的前提下增加工作长度或者在长度不变的情况下增加径向工作负荷。
2、在丝杆长度及丝杆径向负荷不变的情况下可适当减小丝杆的直径以节约成本。
3、可以适当地控制设备的重量。
附图说明
图1是本实用新型机床丝杆支撑装置的正向剖视图；
图2是图1的A-A向剖视图(示出了径向辅助支撑装置的结构)；
图3是图2中B处的局部放大图。
结合附图在其上标记以下附图标记：
1-丝杆，2-滑块，3-丝杆轴承，4-丝杆轴承座，5-丝杆驱动带轮，6-阶梯轴，61-阶梯轴平台，7-主滚轮转轴固定座，8-主滚轮，9-弹簧，10-平台侧壁，11-辅助滚轮，12-滑块凸筋，121-第一倾斜导引面，122第二倾斜导引面，13-导向管，14-螺丝，15-法兰，16-螺栓。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
本实用新型的机床丝杆支撑装置如图1所示，丝杆1的工作螺纹部分套接有滑块2，丝杆1的两端套接丝杆轴承3，丝杆轴承3安装于轴承座4内，丝杆1的一端安装有驱动带轮5，电机通过驱动带轮5驱动丝杆1，滑块2设有与丝杆1螺纹相适配的螺纹或滚珠，同时滑块2上可固定安装机床移动部件(图中未示出)；电机带动丝杆转动时，丝杆螺纹驱动滑块2沿丝杆1的轴线运动，安装于滑块2上的机床移动部件工作；支撑丝杆的两个轴承座4之间设有限制丝杆弯曲变形的径向辅助支撑装置，通过滑块2上的倾斜导引面(如图1所示的第一导引面121和第二导引面122)以及径向辅助支撑装置上的辅助滚轮11的共同作用，使得滑块2在运动至靠近、越过丝杆径向辅助支撑装置时，径向辅助支撑装置承托滑块2以抵消滑块2上的机床移动部件对丝杆1的工作负荷。
进一步如图1-3所示，支撑丝杆的主滚轮8为圆柱体由钢材制成，其表面经热处理硬化，主滚轮8设有转轴，主滚轮绕转轴转动，两只主滚轮为一组，其轴线平行且与丝杆的轴线同向，两只主滚轮8的外表面之间留转动间隙，当丝杆1做旋转运动且滑块2的倾斜导引面未与辅助滚轮11接触时，主滚轮8上部的外表面分别与丝杆1的下表面相抵接触，形成的合力方向与丝杆1的径向弯曲方向相对。
进一步如图1-3所示，固定主滚轮8的机构包括一阶梯轴6，阶梯轴6的轴向与主滚轮8形成合力方向一致，其大直径段面向丝杆，阶梯轴6的大直径段上部设一平台61，平台61的上表面设主滚轮转轴固定座7；阶梯轴6的部分大直径段套接于导向管13内，导向管13通过螺丝14与机架紧固连接，阶梯轴6可沿导向管13的内表面轴向滑动；阶梯轴6的小直径段套接有压缩弹簧9，弹簧的上端与阶梯轴6的垂直面(即阶梯拐角处)相抵接触，弹簧9的下端与套接于导向管内的圆环形法兰15的上端面相抵接；圆环形法兰15的下端面受到固定于导向管下端的螺栓16顶推，通过调节螺栓16可以调节弹簧的弹力，使弹簧的弹力与使丝杆产生径向弯曲的应力相适配。
进一步如图1-3所示，阶梯轴平台61(即主滚轮固定平台)的沿丝杆轴向的两平行侧表面固定有与阶梯轴平台相垂直的平台侧壁10，两个辅助滚轮11分别安装在两侧壁10的外表面，辅助滚轮11由钢材制成，其表面经热处理硬化，辅助滚轮11的转轴与侧壁10紧固连接，转轴的轴线与丝杆轴线相垂直；滑块2两侧与辅助滚轮11相对应处各设一组凸筋12，倾斜导引面设于每组凸筋底部，每组凸筋设两个导引面，其中第一导引面121与第二导引面122相对于滑块的横轴线对称设置，两个导引面均与同侧的辅助滚轮相适配。当滑块2沿丝杆1从一侧运动至另一侧时，第一导引面121与辅助滚轮11相抵接触，通过压缩弹簧9的作用，径向辅助支撑装置被整体下压，此时丝杆1与主滚轮8脱离接触直至第二导引面122完全越过辅助滚轮11后丝杆1与主滚轮8重新接触，在径向辅助支撑装置的整体下压过程中，其反作用力用于抵消滑块上的机床移动部件对丝杆的工作负荷。凸筋的倾斜导引面与辅助滚轮的相互作用可确保滑块在丝杆所确定的工作范围内充分运动。
与现有技术相比，本实用新型通过设置丝杆的径向辅助支撑装置使得丝杆在保证精度的前提下增加工作长度以增加滑块的工作范围，或者在长度不变的情况下增加径向工作负荷，在丝杆长度及丝杆径向负荷不变的情况下可适当减小丝杆的直径，以节约成本同时可以适当地控制设备的重量。
以上公开的仅为本实用新型的一个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种机床丝杆支撑装置，包括安装于丝杆两端并对丝杆形成旋转支撑的轴承座，丝杆的一端与电机相连并受其驱动，丝杆的工作螺纹部分套接有滑块，滑块设有与丝杆螺纹相适配的螺纹或滚珠，滑块上安装有机床移动部件；电机带动丝杆转动时，丝杆螺纹驱动滑块沿丝杆轴线运动，安装于滑块上的机床移动部件工作并对丝杆产生径向负荷；其特征在于，在支撑丝杆的轴承座之间设有限制丝杆弯曲变形的径向辅助支撑装置；通过所述滑块上的倾斜导引面以及径向辅助支撑装置上的辅助滚轮的共同作用，使得滑块在运动至靠近、越过丝杆径向辅助支撑装置时，径向辅助支撑装置承托所述滑块以抵消滑块上的机床移动部件对丝杆的工作负荷。
2.根据权利要求1所述的机床丝杆支撑装置，其特征在于，所述径向辅助支撑装置包括用于支撑丝杆中部的主滚轮，主滚轮设有转轴，两只主滚轮为一组，分别可绕各自的转轴旋转，所述主滚轮转轴轴线与丝杆轴线同向，两只主滚轮的外表面之间留有转动间隙，丝杆做旋转运动且所述滑块倾斜导引面未与所述辅助滚轮接触时，两只主滚轮上部的外表面分别与丝杆的下表面相抵接触，形成的合力方向与丝杆的径向弯曲方向相对。
3.根据权利要求2所述的机床丝杆支撑装置，其特征在于，所述主滚轮由滚轮固定机构承托；滚轮固定机构包括一阶梯轴，阶梯轴的轴线方向与主滚轮的形成的合力方向一致，阶梯轴大直径段面向丝杆，大直径段顶部设一平台，平台上设有滚轮转轴固定座；阶梯轴的大直径段的一部分套接于导向管内，导向管与机架紧固连接，阶梯轴可沿导向管的内表面轴向滑动；阶梯轴的小直径段套接有压缩弹簧，压缩弹簧上端与阶梯轴的阶梯拐角处相抵接，压缩弹簧下端与套接于所述导向管内的圆环形法兰的上端面相抵接；所述圆环形法兰的下端面受到位于导向管外的螺栓顶推，通过调节螺栓可调节弹簧的弹力，使弹簧的弹力与使丝杆产生的径向弯曲应力相适配。
4.根据权利要求3所述的机床丝杆支撑装置，其特征在于，所述平台两侧、沿丝杆轴向方向平行设置两侧壁，所述辅助滚轮分别安装于两侧壁的外表面，辅助滚轮的转轴与所述侧壁紧固连接，转轴轴线与丝杆轴线相垂直；所述滑块两侧、辅助滚轮相应位置处各设一组凸筋，所述倾斜导引面设于凸筋下部，每组凸筋包括两个对称设置的倾斜导引面；当滑块沿丝杆从一侧运动至另一侧时，第一导引面与所述辅助滚轮相抵接触，通过所述压缩弹簧的作用，径向辅助支撑装置被整体下压，此时丝杆与所述主滚轮脱离接触直至第二导引面完全越过辅助滚轮后丝杆与主滚轮重新接触，在径向辅助支撑装置的整体下压过程中，其反作用力用于抵消滑块上的机床移动部件对丝杆的工作负荷。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的机床丝杆支撑装置，其特征在于，所述径向辅助支撑装置的数量和设置间隔根据丝杆的长度和滑块对丝杆的工作负荷的不同进行调整。
6.根据权利要求2所述的机床丝杆支撑装置，其特征在于，所述主滚轮、辅助滚轮均由钢材制成，其表面经热处理硬化。
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