[发明专利]长行程、高速度丝杠运动支撑机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种长行程、快速水平滑台的丝杠支撑机构，适用于减小长行程丝杠在高转速传动过程中由于丝杠自身重力产生的挠性变形和颤振，保证滑台运动的平稳性和精度。

背景技术

机械加工设备及大型试验装置中，例如在轨道模拟器、大型机床等上，有长达几米的驱动丝杠，丝杠的两端由轴承和轴承座支撑，但中间无法设支撑轴承，主要是因为与丝杠相配合的螺母必须在丝杠上往复运动，以带动其他部件运动。由于长行程丝杠受自身重力的影响，不可避免的出现塌腰现象，即产生一定量的挠性变形，在两个支撑点正中间的挠度最大。当丝杠高速运转时，自身重力产生的离心力使丝杠产生颤振，影响丝杠机构的传动精度，严重的将损坏丝杠传动机构。丝杠的挠度和颤振与支撑点跨距和转动速度有关，跨距越长，转速越高，挠度和颤振越严重。减小挠性变形和颤振的方法之一就是在长行程丝杠上增加辅助支撑点，减小支撑点跨距。

发明内容

本发明的目的是为了克服长行程丝杠传动机构由于丝杠自身重力产生的挠性变形和颤振，提高丝杠传动机构在高速运动情况下的传动精度和平稳性。

本发明提供一种丝杠支撑机构，该支撑机构包括支撑板(21)、滑块(9、10)、传动钩(13、14)、坡型槽(11、12)、连接钩转轴(17、18)、扭簧(15、16)、丝杠滑套(19)、丝杠滑套安装板(20)，支撑机构通过丝杠支撑机构(2)和脱钩挡块(3)为长行程丝杠提供额外支撑，利用滑台(5)带动丝杠支撑机构(2)运动，通过调整丝杠支撑机构(2)和脱钩挡块(3)的数量为长行程丝杠机构增减支撑点；通过调整丝杠支撑机构(2)和脱钩挡块(3)安装位置为长行程丝杠设计支撑点位置，该结构有效减小了长行程丝杠的挠性变形和高速运动时产生的颤振，提高了丝杠传动精度。

本发明的特点是在不附加额外动力源前提下，丝杠支撑机构在丝杠运动过程中随滑台运动且具有自动分离功能，能够将丝杠分割成较小的段，增加了支撑，减小了长行程丝杠产生的挠性变形和高速转动中产生的颤振。

有益效果

本发明的目的是对现有的长行程、高转速丝杠传动机构进行改进，提供一种能够减小丝杠挠度和高转速时产生颤振的机构。其优点在于采用了纯机械结构方式，设备轻巧，运动灵活，不需要额外动力源。根据需要可以加减丝杠支撑机构和脱钩挡块以及调整连接钩和脱钩挡块的位置，得到所需支撑点个数和位置，提高丝杠传动装置的精度。

附图说明

图1为丝杠支撑机构工作原理图

图2为丝杠支撑机构结构示意图

图3为丝杠支撑机构随动过程原理示意图

图4为丝杠支撑机构脱钩过程原理示意图

具体实施方式

由图1所示的丝杠支撑机构工作原理图，其特点是，导轨(6)安装在导轨支承座(1)上，丝杠(4)安装在轴承座(7)上，滑台(5)和丝杠支撑机构(2)安装在导轨(6)上，丝杠支撑机构(2)对称分布在滑台(5)的两侧，脱钩挡块(3)安装在导轨支承座上。当电机(8)带动丝杠(4)转动，丝杠(4)带动滑台(5)运动向一侧运动，滑台(5)推动与运动方向同侧的丝杠支撑机构(2)，同时滑台(5)另一侧的丝杠支撑机构(2)通过连接钩(13，14)和滑台(5)一起运动。当某一丝杠支撑机构(2)经过脱钩挡块(3)时，使该丝杠支撑机构(2)和滑台(5)脱离。通过安装丝杠支撑机构(2)和脱钩挡块(3)的个数以及丝杠支撑机构(2)和脱钩挡块(3)的位置可以设计所需要的支撑点的数量和位置，从而减小了长行程丝杠产生的挠性变形和高速颤振。

图2为丝杠支撑机构结构示意图。本发明由滑块(9、10)，连接钩(13，14)，扭簧(15、16)，连接钩转轴(17、18)，丝杠滑套(19)，丝杠滑套安装板(20)和支撑板(21)组成。支撑板(21)上铣由用于连接的坡型槽(11、12)。

图3为丝杠支撑机构随动过程原理示意图。当丝杠运动时，与滑台(5)运动方向同侧的丝杠支撑机构组(2)在滑台(5)的推动下运动。另一侧在滑台上铣有和支撑板上同样的坡型槽(11、12)，带动的丝杠支撑机构(2)，丝杠支撑机构(2)连接钩(13)在扭簧(15)的作用下与前一丝杠支撑机构(2)上支撑板(21)上的坡型槽(11)连接，实现跟随运动。

图4为丝杠支撑机构脱钩过程原理示意图。当丝杠支撑机构(2)运动到脱钩挡块(3)的位置时，脱钩挡块(3)使连接钩(13)围绕连接钩转轴(17)转动使得连接钩(13)脱离坡型槽(11)，从而使两支撑机构分离。通过调节脱钩挡块(3)在导轨安装座(1)上的位置改变支撑点位置。