基于螺旋传动机构中丝杠螺母副间隙调整装置的设计研究李军利1,葛正浩2(1.陕西工业职业技术学院,陕西咸阳712000;2.陕西科技大学,陕西咸阳712000)摘要:根据螺旋传动机构中丝杠螺母副类型特点及传动要求,介绍几种常用的丝杠螺母副间隙调整装置的工作原理及应用。关键词:螺旋机构;丝杠螺母副;间隙调整装置中图分类号:TH132.1文献标识码:B文章编号:1007-4414(2005)04-0092-02述[1]1概沿图中箭头方向旋转,并带动左右螺母向相反方向旋转。这时,左螺母的左侧螺旋面与丝杠的右侧螺旋面贴紧;右螺母的右侧螺旋面与丝杠的左侧螺旋面贴紧。逆铣时,水平切削分力Fx向左,由右螺母承受,当进给丝杠按箭头方向旋转时,由于右螺母与丝杠间有较大的摩擦力,而使右螺母有随丝杠转动的趋势,并通过冠状齿轮带动左螺母形成与丝杠转动方向相反的转动趋势,使左螺母左侧螺旋面与丝杠右侧螺旋面之间产生一定的间隙,减小丝杠与螺母间的磨损。顺铣时,水平切削分力Fy向右,由左螺母承受,进给丝杠仍按箭头方向旋转时,左螺母与丝杠间产生较大的摩擦力,而使左螺母有随丝杠转动的趋势,并通过冠状齿轮带动右螺母形成与丝杠转动方向相反的转动趋势,使右螺母右侧螺旋面与丝杠左侧螺旋面贴紧,整个丝杠螺母机构的间隙被消除。螺旋机构是利用螺旋副传递运动和动力的机构,主要是把回转运动变成直线运动。按摩擦的性质分为滑动螺旋机构和滚动螺旋机构。滑动螺旋机构结构简单,制造容易,当螺旋升角小于摩擦角时有自锁作用,主要用于力的单向传动。如果螺旋机构间隙过小(新装配的部件)由于摩擦力增大而加剧了螺旋机构运动副之间的磨损,则会缩短其使用寿命;如果螺旋机构由于摩擦的原因导致间隙过大,将会影响传动的精度,反向运动时容易产生短暂的失控现象,影响运动的传递。滚动螺旋机构是1种新型机构,由于在丝杠螺母副中加入钢球,摩擦力减小,效率高,加装间隙调整装置可以进一步提高传动的平稳性、传动的精度和定位精度,实现精密平稳传动,这两大机构广泛应用于机动车辆的转向系统,数控机床进给运动等系统的传动中。2滑动螺旋机构间隙调整装置的结构和工作原理[2](1)整体式开槽螺母间隙调整机构如图1所示,该螺旋机构的基本组成:螺杆和开槽螺母及调整螺栓。调整原理:调整螺栓1可改变螺母2缺口的大小,即可达到调整丝杠螺母间隙的作用。该机构由人工定期完成,结构简单,缺点是仅适用于梯形螺纹和三角形螺纹,缺点是调整间隙依靠螺母的变形,变形后螺母就不圆了,与丝杠的接触面积减小,加剧了磨损。图3X6132型铣床的顺铣机构11冠状齿轮21丝杠31右螺母41左螺母51齿条61弹簧(4)楔块双螺母间隙调整机构如图4楔块双螺母间隙调整机构也是一种最常见的定期调整间隙装置。横向进给丝杠采用可调的双螺母结构,螺母固定在横向滑板的底面,它由分开的2部分1和5组成,中间用楔块3隔开。当由于磨损致使丝杠螺母之间的间隙过大时,可将螺母1的紧固螺钉2松开,然后拧动楔块3上的螺钉4,将楔块3向上拉紧,依靠斜楔的作用将螺母1向左挤,使螺母1与丝杠之间产生相对位移,减小螺母与丝杠的间隙,间隙调整后,拧紧螺钉2将螺母1固定。(5)弹簧自动消除丝杠螺母间隙的机构定期调整式机构不可能经常保持最合理的间隙,而且当丝杠局部磨损时,螺母与丝杠在不同部位接触间隙将随之变化,为了满足精度要求较高的传动,可采用自动调整式机构。图5为利用弹簧自动消除丝杠螺母间隙的机构:主螺母2用螺钉与移动部件3连接,副螺母6与移动部件3用导向键5连接。当丝杠1与螺母2及6产生间隙时,在压簧4的作用下,使副螺母6向右图1整体式开槽螺母11螺栓21螺母图2双螺母间隙调整机构11主螺母21壳体31副螺母41旋转螺母(2)双螺母间隙调整机构如图2所示主螺母1用螺钉固定在壳体2上,副螺母3与壳体2用键连接。调整时,旋转螺母4,使螺母3作轴向移动以消除间隙。(3)X6132型铣床的顺铣机构图3为X6132型铣床的顺铣机构工作原理图:齿条5在弹簧6的作用下使冠状齿轮13收稿日期:2005-04-25作者简介:李军利(1966-),男,陕西泾阳人,讲师,现从事机械工程方面的教学工作。·92·第18卷第4期2005年8月机械研究与应用MECHANICALRESEARCH&APPLICATIONVol18No42005208移并消除螺母与丝杠的间隙。此外,自动调整式还可采用液压方式来消...