專利名稱：錐形徑向移動反向消隙螺母的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種可消除螺母與絲桿之間間隙的螺母結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在絲桿(螺桿)和螺母的配合面，由于零件之間的公差因素，使之存在一 定的間隙。這個間隙的存在會導致絲桿與螺母之間產(chǎn)生軸向位移。在一些要求 精確定位的應用場合，這個軸向位移會引起問題。
反向消隙螺母就是用來消除軸向位移，使螺母的齒分別與絲桿的齒貼合而 消除軸向位移及反向間隙，以提高絲桿和螺母接觸面的位置精度。
現(xiàn)在有幾種提供反向消隙螺母的方式。
首先是一種夾頭形式的反向消隙螺母。這種結(jié)構(gòu)的螺母，通過在一個在內(nèi) 部攻有螺紋的圓柱體上開三道槽，產(chǎn)生了三個"爪子"，在圓柱體的頭部有一個 坡面， 一個環(huán)形圈通過彈簧施加的力作用于坡面上，將三個爪子收緊嵌入螺桿 和螺母之間來消除間隙。這種方式提供較大的軸向強度，但是它的爪子容易彎 曲并使得電機旋轉(zhuǎn)方向的運動失效。
另 一種反向消隙螺母由兩個螺母組成，這兩個螺母之間徑向有防止旋轉(zhuǎn)的 機構(gòu)，使之不能旋轉(zhuǎn)，但軸向卻能移動。兩個螺母之間放置了壓縮彈簧，通過 其作用力將兩個螺母向相反方向推出，從而消除螺桿和螺母之間的反向間隙。 這種設計非常簡單且成本較低，但它軸向提供的強度等同于彈簧所提供的力。
而且由于在螺紋上加工有槽，使之不能提供完整的螺紋。
第三種類型的反向消隙螺母同樣也是由兩個螺母組成，同樣有一些機械防 轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)使之不能旋轉(zhuǎn)但軸向能移動。 一個滑塊放置于兩個螺母之上， 一個扭簧 將其中的一個螺母及這個滑塊聯(lián)接起來?；瑝K的一頭為光滑的，另一頭加工有 斜面或螺紋。另一半的螺母上也有一個斜面與這個滑塊的斜面相配。當扭簧被 扭轉(zhuǎn)時，滑塊轉(zhuǎn)動，通過斜面的作用將兩個螺母分開達到消除間隙的目的。這 種設計可提供高的軸向力，但在一些有振動或需要高加速度的應用場合，使用 會受到限制。
最后一種類型的反向消隙螺母也是由兩個螺母組成，這兩個螺母通過彈性 墊圈或聯(lián)軸節(jié)等機械結(jié)構(gòu)使之緊緊地聯(lián)在一起，以防止旋轉(zhuǎn)。這種設計的螺母 結(jié)構(gòu)在螺桿或螺母磨損時不能加以補償，在有高加速度的應用場合螺母聯(lián)結(jié)會 更加緊固。
當前的這些設計都有其缺點，首先是螺母具有較低的軸向強度；其次是螺母 具有較大的軸向強度，但在螺母擊到死點時或在高加速度運行的情況下，螺母 有收緊或松動的趨勢；第三是對于具有高軸向強度的螺母，如果這個螺母在絲 桿的一個相對較短的行程內(nèi)運行了一段時間，又被運行到一段沒有經(jīng)過磨損的 絲桿段，螺母會被收緊，增加了拖曳轉(zhuǎn)矩。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供一種錐形徑向移動反向消隙螺母，其目的lf決現(xiàn)有技術(shù)存 在的缺點，提供一種反向消隙螺母，其能達到
1)、能提供較高的軸向力使之能應用于要求高負載的場合
2) 、具有抵抗高加速度，振動的能力，或者在電機擊到死點時不會產(chǎn)生收 緊或松動；
3) 、能在螺桿和螺母磨損時提供補償，但并不增加摩擦轉(zhuǎn)矩；
4) 、使螺母的可彎曲程度降到最低；
5) 、成本低；
6) 、零件數(shù)量少；
7) 、能提供全螺紋(即在36(T范圍內(nèi)均有螺紋)，使螺母壽命增加。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
錐形徑向移動反向消隙螺母，包括兩個具有內(nèi)螺紋的螺母，以及與這兩個 螺母嚙合的絲桿，其特征在于兩個螺母互相聯(lián)接，兩個螺母相互可以軸向位 移但不能相互轉(zhuǎn)動，兩個螺母各設有一斜面；兩個螺母之間設有固定環(huán)，固定 環(huán)的內(nèi)環(huán)面設有兩個斜面，兩個斜面的錐度分別與兩個螺母所設斜面的錐度相 同，固定環(huán)上的兩個斜面分別與兩個螺母所設的斜面接觸配合，固定環(huán)的外環(huán) 面也具有一個斜面；具有夾緊環(huán)，夾緊環(huán)的內(nèi)環(huán)面具有一個與固定環(huán)的外環(huán)面 的斜面相同錐度的斜面，夾緊環(huán)的內(nèi)環(huán)面上的斜面與固定環(huán)的外環(huán)面上的斜面 接觸配合；固定環(huán)外環(huán)面的斜面所面對的方向具有彈簧，彈簧的一端固設于夾 緊環(huán)上，彈簧的另一端固設于螺母上。
上述技術(shù)方案的有益之處在于h在這個設計中，所有零件的表面角度， 彈簧的力均可以加以調(diào)整來改變反向消隙螺母的特性。任何一個角度的增加都 會導致螺母對磨損補償能力的增加，因為其增加了施加在固定環(huán)上的徑向力或 彈簧上的軸向力。角度的減小則會增加螺母的軸向強度。由此得知，可以通過 調(diào)整螺母的設計使之既有較高的軸向強度又能進行補償，且不增加扭矩；2:所
有的零件都比較簡單且容易制作，這就很好的降低了成本；3:由于本方案的反 向驅(qū)動能力(當由于發(fā)生磨損導致力增加后螺母改變強度的能力)可以使螺母 在承受振動時不增加扭矩；4:由于兩個螺母允許軸向運動但限制旋轉(zhuǎn)運動，因 此能承受高加速度或在擊中死點時不會增加扭矩；5:由于不對螺紋結(jié)構(gòu)進行改 變的全螺紋的特征，使之具有了極佳的抗扭轉(zhuǎn)的強度。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。 圖l是本實用新型實施例l結(jié)構(gòu)圖
圖2是本實用新型實施例2結(jié)構(gòu)圖
圖3是實施例1螺母與絲桿齒的嚙合情況示意圖
圖4是實施例2螺母與絲桿齒的嚙合情況示意圖
具體實施方式
如


圖1所示本實用新型實施例1:
本實施例兩個具有內(nèi)螺紋的螺母l、 2，以及與這兩個螺母l、 2嚙合的絲桿3。 螺母1具有凹孔10，凹孔10內(nèi)壁為正多邊形，螺母2具有凸起20，凸起20外壁為 正多邊形，螺母2的凸起20配合插入螺母1的凹孔10，因此兩個螺母1與螺母2互 相聯(lián)接并且相互可以軸向位移但不能相互轉(zhuǎn)動，當然，也可以使螺母l、 2采用 鍵槽聯(lián)接等現(xiàn)有技術(shù)達到可以相互軸向位移而不能相互轉(zhuǎn)動。
螺母l在端面處設有斜面ll，螺母2在端面處設有斜面21。螺母1和螺母2之 間設有固定環(huán)4，固定環(huán)4的內(nèi)環(huán)面和兩個端面之間設有兩個斜面41、 42，斜面
41與斜面42呈外"八"型，斜面41與斜面11錐度相同并二者接觸配合，斜面42 與斜面21錐度相同并二者接觸配合。
固定環(huán)4的外環(huán)面也具有一個斜面43;另具有夾緊環(huán)5，夾緊環(huán)5的內(nèi)環(huán)面具 有一個與斜面43相同錐度的斜面51,斜面43與斜面51接觸配合；斜面43所面對 的方向具有彈簧6，彈簧6的一端固設于夾緊環(huán)5上，彈簧6的另一端固設于螺母2 上。螺母2上還設有外螺紋22以裝設安裝法蘭。
由于彈簧6的作用，夾緊環(huán)5通過斜面51頂?shù)中泵?3而給予固定環(huán)4一個趨向 螺母l、 2及螺桿3的軸線的分推力，固定環(huán)4通過斜面41頂?shù)中泵?1而給予螺母1 一個向左的分推力，固定環(huán)4通過斜面42頂?shù)中泵?1而給予螺母2—個向右的分 推力，因此螺母1和螺母2始終具有分離的趨勢，使得螺母1與螺母2的齒面總能 與螺桿3的齒面貼合而消除軸向位移及反向間隙如圖3所示。
如圖2所示本實用新型實施例2:
本實施例兩個具有內(nèi)螺紋的螺母l' 、 2'，以及與這兩個螺母l' 、 2'嚙 合的絲桿3，。螺母l，具有凹孔10'，凹孔IO，內(nèi)壁為正多邊形，螺母2，具有 凸起20'，凸起20'外壁為正多邊形，螺母2'的凸起20'配合插入螺母l的凹 孔10'，因此兩個螺母1與螺母2互相聯(lián)接并且相互可以軸向位移但不能相互轉(zhuǎn) 動，當然，也可以使螺母l' 、 2'采用鍵槽聯(lián)接等現(xiàn)有技術(shù)達到可以相互軸向 位移而不能相互轉(zhuǎn)動。
螺母r在外周面處設有凹槽而形成斜面ir ,螺母2'在外周面處設有凹
槽而形成斜面21'。螺母l'和螺母2'之間設有固定環(huán)4'，固定環(huán)4'的內(nèi)環(huán) 面設有內(nèi)"八"型凹槽而形成兩個斜面41' 、 42'，斜面41，與斜面ll，錐度 相同并二者接觸配合，斜面42'與斜面21'錐度相同并二者接觸配合。
固定環(huán)4'的外環(huán)面也具有一個斜面43';另具有夾緊環(huán)5'，夾緊環(huán)5'的 內(nèi)環(huán)面具有一個與斜面43相同錐度的斜面51'，斜面43'與斜面51'接觸配合； 斜面43'所面對的方向具有彈簧6'，彈簧6'的一端固設于夾緊環(huán)5'上，彈簧 6'的另一端固設于螺母2'上。螺母2'上還設有外螺紋22'以裝設安裝法蘭。
由于彈簧6'的作用，夾緊環(huán)5'通過斜面51'頂?shù)中泵?3'而給予固定環(huán) 4' 一個趨向螺母l' 、 2'及螺桿3'的軸線的分推力，固定環(huán)4'通過斜面41， 頂?shù)中泵鎙l'而給予螺母l' 一個向右的分推力，固定環(huán)4'通過斜面42'頂?shù)?斜面21'而給予螺母2' —個向左的分推力，因此螺母l'和螺母2'始終具有貼 近的趨勢，使得螺母l'與螺母2'的齒面總能與螺桿3'的齒面貼合而消除軸向 位移及反向間隙如圖4所示。
在上述實施例中，固定環(huán)4、 4'可以是兩個半環(huán)，也可以是一個具有缺口的 環(huán)以滿足不同安裝情況的需要。
如果在壓緊環(huán)上加工螺紋，再通過一個扭簧對其施力，這種形式可對夾緊 環(huán)施加很大的壓力；
出于美觀及穩(wěn)定性考慮,彈簧能夠隱藏在螺母中。
可以在彈簧中增加金屬墊片，利用機械鎖緊裝置和扭力彈簧可以實現(xiàn)在螺 桿對螺母進行調(diào)整。
權(quán)利要求1、錐形徑向移動反向消隙螺母，包括兩個具有內(nèi)螺紋的螺母，以及與這兩個螺母嚙合的絲桿，其特征在于兩個螺母互相聯(lián)接，兩個螺母相互可以軸向位移但不能相互轉(zhuǎn)動，兩個螺母各設有一斜面；兩個螺母之間設有固定環(huán)，固定環(huán)的內(nèi)環(huán)面設有兩個斜面，兩個斜面的錐度分別與兩個螺母所設斜面的錐度相同，固定環(huán)上的兩個斜面分別與兩個螺母所設的斜面接觸配合，固定環(huán)的外環(huán)面也具有一個斜面；具有夾緊環(huán)，夾緊環(huán)的內(nèi)環(huán)面具有一個與固定環(huán)的外環(huán)面的斜面相同錐度的斜面，夾緊環(huán)的內(nèi)環(huán)面上的斜面與固定環(huán)的外環(huán)面上的斜面接觸配合；固定環(huán)外環(huán)面的斜面所面對的方向具有彈簧，彈簧的一端固設于夾緊環(huán)上，彈簧的另一端固設于螺母上。
2、 如權(quán)利要求l所述的錐形徑向移動反向消隙螺母，其特征在于兩個 螺母的斜面設置在端面處，固定環(huán)的內(nèi)環(huán)面的兩個斜面設置在兩側(cè)端 面處成外"八"型。
3、 如權(quán)利要求l所述的錐形徑向移動反向消隙螺母，其特征在于兩個 螺母的斜面設置在螺母的外周面上，固定環(huán)內(nèi)環(huán)面的兩個斜面設置在 固定環(huán)的內(nèi)環(huán)面上形成內(nèi)"八"型凹槽。
專利摘要本實用新型提供一種錐形徑向移動反向消隙螺母，其包括兩個具有內(nèi)螺紋的螺母，以及與這兩個螺母嚙合的絲桿，其特征在于兩個螺母互相聯(lián)接，兩個螺母相互可以軸向位移但不能相互轉(zhuǎn)動，兩個螺母各設有一斜面；兩個螺母之間設有固定環(huán)，固定環(huán)的內(nèi)環(huán)面設有兩個斜面，固定環(huán)上的兩個斜面分別與兩個螺母所設的斜面接觸配合，固定環(huán)的外環(huán)面也具有一個斜面；具有夾緊環(huán)，夾緊環(huán)的內(nèi)環(huán)面上的斜面與固定環(huán)的外環(huán)面上的斜面接觸配合；固定環(huán)外環(huán)面的斜面所面對的方向具有彈簧，彈簧的一端固設于夾緊環(huán)上，彈簧的另一端固設于螺母上。本實用新型成本低，抗扭轉(zhuǎn)強度好，能承受高震動和高加速度。
文檔編號F16H25/24GK201003581SQ200720003439
公開日2008年1月9日 申請日期2007年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月6日
發(fā)明者凱西·考互斯基 申請人:海頓直線電機(常州)有限公司