CN113309836A

CN113309836A - 一种均载双螺母螺旋传动装置

Info

Publication number: CN113309836A
Application number: CN202110618926.7A
Authority: CN
Inventors: 李华; 韩鑫; 姚进
Original assignee: Sichuan University
Current assignee: Sichuan University
Priority date: 2021-06-03
Filing date: 2021-06-03
Publication date: 2021-08-27

Abstract

一种均载双螺母螺旋传动装置，其结构包括螺杆1、第一推力球轴承2、第一承载板3、第一压簧4、第一螺母5、套筒6、第二推力球轴承7、第二承载板8、第二压簧9、第二螺母10、承载平台11。第一螺母5和第二螺母10都与螺杆1通过螺纹副连接；套筒6通过键结构61与第一螺母5和第二螺母10配合；承载平台11通过第一推力球轴承2和第二推力球轴承7放置于第一承载板3和第二承载板8上。该装置能够克服两个螺母产生轴向相对位移的问题，通过两个压簧实现两个螺母同时承载，并且两个螺母承受的载荷在理论上相同，有效减小了单个螺母承的磨损，增加单个螺母的使用寿命。

Description

一种均载双螺母螺旋传动装置

技术领域

本发明涉及螺旋传动领域，具体地说是一种均载双螺母螺旋传动装置。

背景技术

螺母螺杆是机械设备中常用的基本传动机构，一般的螺母螺杆机构在进行传动时，一根螺杆只有一个螺母进行传动，单个螺母承受载荷，螺母在螺杆上长期来回移动之后，螺母相对螺杆磨损更快，使用时间不长就会出现滑丝、损坏等问题，造成整个机械或设备停机，甚至有时会引起或造成安全事故。为了减小螺母的磨损，容易想到的方法是将螺母长度加长，但由于螺母和螺杆啮合时受力的主要是螺母的部分螺纹，增加螺母的长度并不能增加受力螺纹的圈数，因此增加螺母的长度并不能解决磨损问题。于是想到利用两个螺母同时承载，从而减小单个螺母的磨损，但是双螺母承载存在两个问题，一是两个螺母可能转速不同，二是两个螺母的轴向位移可能会有不同，要想实现双螺母均载，就必须解决这两个问题。

专利CN108443444A提出了一种双螺母螺杆机构及其防坠方法，该机构包括螺杆、套接在螺杆上的主螺母和副螺母，主螺母承重副螺母不承重，当主螺母和螺杆之间滑丝故障时，主螺母受力滑动与副螺母搭接一体，副螺母承重，实现承重角色转移，两者同时移动。该发明的优点在于：主螺母发生滑丝故障时无需进行停机更换螺母，保证了设备的连续运行。该发明的缺点在于：每次承受载荷的仍然只有一个螺母，当副螺母出现故障之后仍然要更换螺母，并没有提高单个螺母的使用寿命。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种均载双螺母螺旋传动装置，该装置能够实现两个螺母一同承受载荷，并且两个螺母承受的载荷理论上相同，同时能够克服两个螺母转速差问题以及两个螺母产生轴向相对位移的问题，减小单个螺母承受的载荷，从而减小单个螺母的磨损，提高单个螺母的使用寿命。

本发明采用如下技术方案来实现：一种均载双螺母螺旋传动装置，其结构包括螺杆1、第一推力球轴承2、第一承载板3、第一压簧4、第一螺母5、套筒6、第二推力球轴承7、第二承载板8、第二压簧9、第二螺母10、承载平台11，其特征在于：第一螺母5和第二螺母10都与螺杆1通过螺纹副连接；所述套筒6通过键结构61与第一螺母5和第二螺母10配合；所述第一承载板3位于第一螺母5上方，第一承载板3与第一螺母5之间安装有第一压簧4；所述第二承载板8位于第二螺母10上方，第二承载板8和第二螺母10之间安装有第二压簧9；所述第一推力球轴承2放置于第一承载板3上，第二推力球轴承7放置于第二承载板8上；所述承载平台11放置于第一推力球轴承2和第二推力球轴承7上。

进一步的，第一螺母5设计有第一键槽结构51，第二螺母10设计有第二键槽结构101，套筒6设计有键结构61，所述套筒6通过键结构61与第一键槽结构51和第二键槽结构101配合。

进一步的，第一压簧4与第二压簧9的数量、刚度、初始长度及安装后的长度都相同。

进一步的，套筒6可以相对第一螺母5和第二螺母10轴向移动，不能相对第一螺母5和第二螺母10周向转动。

进一步的，第一压簧4一端与第一螺母5固连，另一端与第一承载板3固连；第二压簧9一端与第二螺母10固连，另一端与第二承载板8固连。

本发明的有益效果是：该装置在通过套筒6的键结构61带动两个螺母同时转动，同时键结构61和第一键槽结构51允许存在一定的轴向相对位移，从而克服了两个螺母可能存在轴向相对位移的问题，通过第一压簧4和第二压簧9保证两个螺母同时承载，并且两个螺母承受的载理论上相同，从而在原来单螺母承载的基础上有效减小了单个螺母的承重载荷，从而减小了单个螺母的磨损，提高了单个螺母的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的装配示意图。

图2为装配示意图中的A向视图。

图3为装配示意图中的B向视图。

图4为本发明第一螺母5的俯视图。

图5为本发明第二螺母10的俯视图。

图6为本发明第二螺母10的剖视图。

图7为本发明套筒6的俯视图。

图8为本发明套筒6的剖视图。

图9为本发明承载平台11的剖视图。

图中：螺杆1、第一推力球轴承2、第一承载板3、第一压簧4、第一螺母5、套筒6、第二推力球轴承7、第二承载板8、第二压簧9、第二螺母10、承载平台11、第一键槽结构51、第二键槽结构101、键结构61。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1到图9，本发明提供一种均载双螺母螺旋传动装置，其结构包括螺杆1、第一推力球轴承2、第一承载板3、第一压簧4、第一螺母5、套筒6、第二推力球轴承7、第二承载板8、第二压簧9、第二螺母10、承载平台11，其特征在于：第一螺母5和第二螺母10都与螺杆1通过螺纹副连接；所述套筒6通过键结构61与第一螺母5和第二螺母10配合；所述第一承载板3位于第一螺母5上方，第一承载板3与第一螺母5之间安装有第一压簧4；所述第二承载板8位于第二螺母10上方，第二承载板8和第二螺母10之间安装有第二压簧9；所述第一推力球轴承2放置于第一承载板3上，第二推力球轴承7放置于第二承载板8上；所述承载平台11放置于第一推力球轴承2和第二推力球轴承7上。

所述第一螺母5设计有第一键槽结构51，第二螺母10设计有第二键槽结构101，套筒6设计有键结构61，所述套筒6通过键结构61与第一键槽结构51和第二键槽结构101配合。

所述第一压簧4与第二压簧9的数量、刚度、初始长度及安装后的长度都相同。

所述套筒6可以相对第一螺母5和第二螺母10轴向移动，不能相对第一螺母5和第二螺母10周向转动。

所述第一压簧4一端与第一螺母5固连，另一端与第一承载板3固连；第二压簧9一端与第二螺母10固连，另一端与第二承载板8固连。

在使用该装置时，将第二螺母10与驱动装置相连接，第二螺母10在驱动装置驱动下相对螺杆1转动，第二螺母10通过套筒6的键结构61带动第一螺母5进行转动。假若在双螺母传动过程中，由于制造误差、安装误差或者螺母磨损等原因，两个螺母转一圈之后各自上升的高度不同（即键结构61相对第一键槽结构51有轴向相对位移），由于键结构61与第一键槽结构51的配合方式（如图1所示）允许键结构61相对第一键槽结构51有一定的轴向相对位移，套筒6仍然能够通过键结构61带动第一螺母5转动。

该装置在没有安装误差且运行正常的工况下，承载平台11承受的载荷通过第一推力球轴承2和第二推力球轴承7传递给第一承载板3和第二承载板8，由于第一压簧4与第二压簧9的数量、刚度、初始长度及安装后的长度都相同，所以第一压簧4和第二压簧9的压缩量相同，而第一螺母5和第二螺母10所承受的载荷分别来自于第一压簧4和第二压簧9，所以第一螺母5和第二螺母10承受的载荷理论上是相同的。

假若在双螺母传动过程中，由于制造误差、安装误差或者螺母磨损等原因，第二螺母10上升的距离比第一螺母5上升的距离长，则第二承载板8承受的载荷变大；第二压簧9压缩量变大，第一承载板3承受的载荷变小，第一压簧4压缩量变小。但是由于第二螺母10跟第一螺母5发生的相对位移较小，所以两个螺母承受的载荷相差也比较小。

假若在双螺母传动过程中，由于制造误差、安装误差或者螺母磨损等原因，第二螺母10上升的距离比第一螺母5上升的距离短，则第一承载板3承受的载荷变大，第一压簧4压缩量变大；第二承载板8承受的载荷变小，第二压簧9压缩量变小。但是由于第二螺母10跟第一螺母5发生的相对位移较小，所以两个螺母承受的载荷相差也比较小。

本发明相对现有技术获得的技术进步是：该装置在通过套筒6的键结构61带动两个螺母同时转动，同时键结构61和第一键槽结构51允许存在一定的轴向相对位移，从而克服了两个螺母可能存在轴向相对位移的问题，通过第一压簧4和第二压簧9保证两个螺母同时承载，并且两个螺母承受的载荷在理论上相同，从而在原来单螺母承载的基础上有效减小了单个螺母的承重载荷，从而减小了单个螺母的磨损，提高了单个螺母的使用寿命。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种均载双螺母螺旋传动装置，其结构包括螺杆1、第一推力球轴承2、第一承载板3、第一压簧4、第一螺母5、套筒6、第二推力球轴承7、第二承载板8、第二压簧9、第二螺母10、承载平台11，其特征在于：第一螺母5和第二螺母10都与螺杆1通过螺纹副连接；所述套筒6通过键结构61与第一螺母5和第二螺母10配合；所述第一承载板3位于第一螺母5上方，第一承载板3与第一螺母5之间安装有第一压簧4；所述第二承载板8位于第二螺母10上方，第二承载板8和第二螺母10之间安装有第二压簧9；所述第一推力球轴承2放置于第一承载板3上，第二推力球轴承7放置于第二承载板8上；所述承载平台11放置于第一推力球轴承2和第二推力球轴承7上。

2.根据权利要求1所述的一种均载双螺母螺旋传动装置，其特征在于：第一螺母5设计有第一键槽结构51，第二螺母10设计有第二键槽结构101，套筒6设计有键结构61，所述套筒6通过键结构61与第一键槽结构51和第二键槽结构101配合。

3.根据权利要求1所述的一种均载双螺母螺旋传动装置，其特征在于：第一压簧4与第二压簧9的数量、刚度、初始长度及安装后的长度都相同。

4.根据权利要求1所述的一种均载双螺母螺旋传动装置，其特征在于：套筒6可以相对第一螺母5和第二螺母10轴向移动，不能相对第一螺母5和第二螺母10周向转动。

5.根据权利要求1所述的一种均载双螺母螺旋传动装置，其特征在于：第一压簧4一端与第一螺母5固连，另一端与第一承载板3固连；第二压簧9一端与第二螺母10固连，另一端与第二承载板8固连。