原文出處:
CN102218665A 一種具有跟載輔助支撐的絲杠進給平臺
Inventor 葉佩青張輝王仁徹祝莉平趙彤 
Original Assignee 清華大學 
Priority date 2011-05-04
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大行程的絲杠如果不加輔助支撐，但由于絲杠細長比較大，絲杠在自身重量和外部徑向受力作用下，會產(chǎn)生很嚴重的彎曲變形 ，另外絲桿在工作時，處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，原本絲桿彎曲的部分又受到離心力的作用疊加，使其彎曲程度進一步增加。

實際安裝運行時，如果支撐工作臺的兩條導軌在豎直方向的不平行度較大時，會導致絲杠局部承受較大的徑向力，而對于僅兩端支撐的細長絲杠，這種徑向力引起的彎曲變形對絲杠螺母而言是破壞性的 ；文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3312.html

因而對于大行程的絲桿，增加輔助支撐是很有必要的。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3312.html

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絲杠的預拉伸

絲杠的預拉伸力能有效抑制絲杠的彎曲，但是有些場合沒有進行預拉伸處理，或預拉伸量較小時 ( 預拉伸量主要用于補償絲杠的熱伸長量，而現(xiàn)在采用的比較先進的絲杠中空冷卻或螺母冷卻會大大降低絲杠的熱伸長量，預拉伸量也會比較小 )，絲杠的彎曲形變得不到很好的抑制，也都會使得絲杠的彎曲現(xiàn)象加重。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3312.html

絲杠彎曲會降低絲杠的傳動效率，間接影響絲杠的運動精度，加速絲杠磨損，影響絲杠和螺母的壽命，因此，為減小絲杠由于徑向受力引起的彎曲變形，必須進行輔助支撐。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3312.html

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目前用于輔助支撐、抑制絲杠彎曲的裝置主要有三類 ：定點臨時支撐裝置、隔板隨動支撐裝置和連桿滑塊支撐裝置。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3312.html

定點臨時支撐裝置

定點臨時支撐裝置只能起臨時性支撐作用，工作臺運動一段距離，就得重新調(diào)整支撐裝置的位置，既限制了絲杠行程，也不可能應用于高速條件下。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3312.html

隔板隨動支撐裝置

隔板隨動支撐裝置將支撐板與輔助螺母固連，并架裝在兩條導軌上，能起到隨動支撐絲杠的作用，但當兩條導軌在豎直方向的不平行度較大時，不能保證很好的支撐效果。

連桿滑塊支撐裝置

連桿滑塊支撐裝置通過連桿將兩支撐塊固連，支撐塊可在絲杠上滑動，移動部件 ( 螺母工作臺 ) 推動一邊的支撐塊滑動，為了減輕碰撞，設置了緩沖器，通過連桿帶動另一邊的支撐裝置也一起運動，起到隨動支撐，但該裝置的支撐塊與絲杠之間是滑動接觸，摩擦系數(shù)大，而且移動部件與支撐塊經(jīng)常要發(fā)生碰撞，也會影響工作臺的運動精度。

超長絲桿輔助支撐進給平臺結(jié)構(gòu)

包括絲杠 1，絲杠 1 兩端均設置有軸承支撐裝置 2，絲杠 1的其中一端部連接驅(qū)動電機 3 的輸出軸。兩軸承支撐裝置 2 之間的絲杠 1 上螺紋連接有工作臺傳動螺母 4，工作臺傳動螺母 4 上設置有工作臺 5，工作臺 5 底端兩側(cè)分別設置有一與絲杠 1 平行的導軌 6，工作臺 5 可在兩條導軌 6 上滑動，并通過導軌 6 支撐工作臺 5 上的負載。

兩軸承支撐裝置 2 之間設置有抑制絲杠 1 彎曲的跟載輔助支撐裝置 7。跟載輔助支撐裝置 7 包括分別設置在工作臺傳動螺母 4 兩側(cè)的輔助傳動螺母 71，兩輔助傳動螺母 71 與絲杠 1 螺紋連接，每一輔助傳動螺母 71 上均通過法蘭盤連接一滑塊 72，兩個滑塊 72 的上端均設置為圓環(huán)狀，穿設在絲杠 1 上，兩個滑塊 72 的下端向下延伸，且均設置有一導槽，與導槽配合，在絲杠 1 下方設置有一與絲杠 1 平行的輔助支撐導軌 73，滑塊 72 下部與輔助支撐導軌 73 形成移動副。兩滑塊 72 上均設置有一壓力傳感器 74。

工作原理 ：

驅(qū)動電機3帶動絲杠1高速旋轉(zhuǎn)，通過絲杠螺母將絲杠的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為工作臺傳動螺母 4 帶動工作臺 5 的直線進給運動，工作臺 5 上豎直方向上的負載主要靠導軌 6 支撐，絲杠 1 依靠兩端的軸承支撐裝置 2 實現(xiàn)固定和徑向支撐。輔助傳動螺母 71 隨著工作臺傳動螺母 4 作同步的直線運動，則跟載輔助支撐裝置 7 可以伴隨工作臺 5 的運動始終保持在其兩側(cè)起輔助支撐作用，可有效抑制絲杠 1 由于徑向受力導致的彎曲變形，實現(xiàn)跟載輔助支撐的功能。

在工作過程中，還可以通過壓力傳感器74檢測輔助支撐導軌 73 在兩側(cè)滑塊 72 處所承受的徑向力，在受徑向力過大時，即可警示操作人員調(diào)整兩條導軌 6 的安裝精度。

下面以滾珠絲杠進給平臺為例，說明涉及的跟載輔助支撐裝置 7 的具體應用 ：滾珠絲杠進給平臺在安裝時會調(diào)整導軌 6 的靜態(tài)安裝平行度，但在動態(tài)運行中或?qū)к壔瑝K由于磨損，出現(xiàn)兩條導軌 6 在豎直方向的不平行度較大時，工作臺 5 會出現(xiàn)一定程度的傾斜，并通過工作臺傳動螺母 4 導致絲杠 1 承受較大的徑向力而彎曲，當情況比較嚴重時，對絲杠 1 及螺母內(nèi)的滾珠都會造成破壞性影響。這時就可以通過跟載輔助支撐裝置7 的滑塊 72，在工作臺傳動螺母 4 兩側(cè)對絲杠 1 起輔助支撐作用。滑塊 72 在輔助傳動螺母71 的帶動下與工作臺 5 作同步運動，使其能實現(xiàn)跟載輔助支撐作用。可以根據(jù)實際的負載狀況，以及絲杠 1 上工作臺傳動螺母 4 的發(fā)熱狀況，調(diào)整兩側(cè)輔助傳動螺母 71 的安裝距離，但安裝距離應盡可能小，以減小對絲杠 1 行程的影響。