[发明专利]一种丝杠传动振动控制系统及其控制方法

说明书

本发明提供了一种丝杠传动振动控制系统及其控制方法，包括游动轴承，设置在丝杠游动端。推动件，一端与游动轴承接触。导向件，套设在推动件上。促动器，与推动件另一端相连。传感器，设置在丝杠螺母下端。以及控制器，与传感器、促动器分别相连。其中，传感器采集丝杠的振动信号传输给控制器，控制器控制促动器输出作用力作用于游动轴承抵消外部载荷引起的丝杠轴向载荷。具有更加精确、可靠地进行系统减振，适应性强，还能降低对传动间隙的苛刻要求，进而降低滚珠丝杠副相关零部件的加工和装配检测难度的优点。

技术领域

本发明属于机械制造和丝杠振动控制领域，具体涉及一种丝杠传动振动控制系统及其控制方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

滚珠丝杠副以其结构尺寸小、质量轻、效率高、传动及定位精度高等优点得到广泛应用。滚珠丝杠副装在箱体中，通过消隙垫片补偿丝杠螺杆相对箱体的轴向蹿动量。消隙垫片安装在轴承盲孔一侧，通过轴承外圈与轴承盖相互接触来压紧限位，装配示意图如图1所示。消隙垫片产生轴向预紧作用，对丝杠轴向间隙进行补偿。

丝杠在箱体的轴向蹿动量会随产品使用时间的增长而显著增大，将导致消隙垫片轴向间隙补偿的作用降低直至彻底消失，造成传动系统出现轴向振动。

另外，在外界冲击载荷作用下，丝杠螺母带动丝杠轴向运动，轴向上对轴承、消隙垫片和端盖传递冲击载荷，若存在间隙，就会产生持续振荡，这些振动将对滚珠丝杠副的传动及定位精度产生极大地不良影响。

综上，滚珠丝杠副传动装置的轴向间隙对系统振动有直接影响，丝杠螺母位置锁定后，螺母在外部载荷的作用下，会有沿丝杠轴向的运动趋势，丝杠螺母有轴向载荷作用在丝杠上，如丝杠轴向安装结构存在轴向间隙，在外载荷的作用下丝杠会产生轴向振动，造成丝杠螺母定位不准，传统的消隙措施理论上能够有效减少系统的振荡现象，但存在操作和检测困难，故障排查复杂低效。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种丝杠传动振动控制系统及其控制方法，本发明为了解决丝杠螺母位置锁定后，螺母在外部载荷的作用下，会有沿丝杠轴向的运动趋势，丝杠螺母有轴向载荷作用在丝杠上，如丝杠轴向安装结构存在轴向间隙，在外载荷的作用下丝杠会产生轴向振动，造成丝杠螺母定位不准的技术问题。

根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

一种丝杠传动振动控制系统，包括：

游动轴承，设置在丝杠游动端；

推动件，一端与游动轴承接触；

导向件，套设在推动件上；

促动器，与推动件另一端相连；

传感器，设置在丝杠螺母下端；以及

控制器，与传感器、促动器分别相连；

其中，传感器采集丝杠的振动信号传输给控制器，控制器控制促动器输出作用力作用于游动轴承抵消外部载荷引起的丝杠轴向载荷。

另外，根据本发明实施例的丝杠传动振动控制系统还可以具有以下附加技术特征：

优选的，所述游动轴承设置为推力轴承和角接触球轴承组合轴承，促动器设置在推力轴承一侧，促动器通过推动件与推力轴承接触，推力轴承通过隔圈与角接触球轴承内圈接触，角接触球轴承内圈与丝杠相连。促动器为压力陶瓷促动器，在游动轴承一侧，推力轴承与角接触球轴承配合使用，压电陶瓷促动器装配在推力轴承的一侧，压电陶瓷促动器将作用力作用于推力轴承，推力轴承通过隔圈将力作用于角接触球轴承的内圈，角接触球轴承的内圈与丝杠作用，抵消外部载荷引起的轴向载荷，实现丝杠螺母的准确定位。