一种丝杠支撑及限位结构
阅读说明：本技术 一种丝杠支撑及限位结构 (Lead screw supporting and limiting structure ) 是由 吴昊 王丹阳 魏伊 魏思维 王晓露 王鑫 李林 聂振金 牛光冉 于 2021-01-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种丝杠支撑及限位结构,包括丝杆、螺母、作动杆、螺母限位块、丝杆限位块、支撑环、圆柱销。螺母限位块安装在螺母上,丝杆限位块和支撑环通过圆柱销或其他紧固方式安装在丝杆上。本发明通过丝杠限位块、支撑环结构以及作动杆的配合实现丝杠自身支撑,当丝杠载荷较大时,作动杆或丝杆发生弯曲变形,支撑环外壁面与作动杆内孔接触,提供支撑力,可大幅提高丝杠的抗弯刚度。同时,通过螺母限位块和丝杆限位块实现丝杠到位限位,防止丝杠螺母脱出。(The invention relates to a screw rod supporting and limiting structure which comprises a screw rod, a nut, an actuating rod, a nut limiting block, a screw rod limiting block, a supporting ring and a cylindrical pin. The nut limiting block is arranged on the nut, and the screw rod limiting block and the support ring are arranged on the screw rod through a cylindrical pin or other fastening modes. According to the invention, the screw rod self-supporting is realized through the matching of the screw rod limiting block, the support ring structure and the actuating rod, when the load of the screw rod is larger, the actuating rod or the screw rod is bent and deformed, the outer wall surface of the support ring is contacted with the inner hole of the actuating rod, the supporting force is provided, and the bending rigidity of the screw rod can be greatly improved. Simultaneously, realize the lead screw spacing that targets in place through nut stopper and lead screw stopper, prevent that lead screw nut from deviating from.)
技术领域
本发明属于机械传动领域，涉及一种丝杠支撑及限位结构。
背景技术
某飞机货舱门作动系统采用电机+减速器+丝杠的机电作动方案，为保证作动器运动时不与顶饰板等部件干涉，取消作动筒，减小直线作动部分尺寸。由于作动器长，取消作动筒后，丝杠处的抗弯刚度较差，且丝杠伸出到位无机械限位，有丝杠螺母脱出的风险。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种丝杠支撑及限位结构，实现丝杠支撑和到位限位，提高丝杠支撑刚度。
本发明解决技术的方案是：
一种丝杠支撑及限位结构，包括丝杆、螺母、作动杆、螺母限位块、丝杆限位块、支撑环和圆柱销；
螺母套装在丝杆上，螺母前端安装有螺母限位块；丝杆限位块为环状结构，外壁面上加工有第一限位凸起，内壁面上加工有2处第一定位凸起，且2处第一定位凸起沿丝杆限位块中心对称，每个第一定位凸起对应的外壁面上加工有凸台，丝杆限位块上加工有两处第一销孔，两处第一销孔沿丝杆限位块中心对称；
支撑环为环状结构，其上加工有两处第二销孔，两处第二销孔沿支撑环中心对称，且支撑环内壁面上加工有两个卡槽，两个卡槽沿支撑环中心对称；
丝杠限位块和支撑环套装在一起，丝杠限位块的凸台卡在支撑环的卡槽中，丝杆限位块的两处第一销孔和支撑环的两处第二销孔在一条直线上；两者形成的整体结构安装到丝杆上，丝杆前端加工有安装座，安装座上加工有两处第一安装槽和两处第三销孔，两处第一安装槽沿丝杆中心轴对称，两处第三销孔沿丝杆中心轴对称；安装到位后，丝杆限位块的第一定位凸起卡在第一安装槽中，起到传递扭矩作用；
圆柱销穿过支撑环、丝杠限位块和丝杆的销孔，实现支撑环、丝杠限位块和丝杆的固定，防止支撑环和丝杠限位块从丝杆上脱落；
作动杆套在丝杆外侧，并安装在螺母前端。
所述螺母上前端开有第二安装槽，用于安装螺母限位块；
螺母限位块为环状结构，外壁面上加工有第二定位凸起和第二限位凸起，第二定位凸起和第二限位凸起形成指形结构，第二定位凸起位于第二安装槽中，使得螺母限位块和螺母同时运动，并起到传递扭矩作用；
工作时，当螺母伸出到丝杆最前端时，第二限位凸起与第一限位凸起接触，螺母相对于丝杆的转动停止，同时第二定位凸起卡在第二安装槽中，实现对螺母的限位，防止螺母脱落。
支撑环外壁面与作动杆内孔为小间隙配合。
间隙小于0.1mm。
第一定位凸起与第一安装槽之间为过盈配合。
过盈量在0.02mm至0.04mm之间。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)本发明通过丝杠限位块、支撑环结构以及作动杆的配合实现丝杠自身支撑，当丝杠载荷较大时，作动杆或丝杆发生弯曲变形，支撑环外壁面与作动杆内孔接触，提供支撑力，可大幅提高丝杠的抗弯刚度。
(2)本发明通过螺母限位块和丝杆限位块实现丝杠到位限位，防止丝杠螺母脱出。
附图说明
图1为丝杠支撑及限位结构图；
图2为丝杆末端结构图；
图3为螺母结构图；
图4为螺母限位块结构图；
图5为丝杆限位块及支撑环结构图；
图6为丝杠伸出到位限位结构图；
图7为支撑环支撑结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述。
本发明在丝杠上设计了一种丝杠支撑及到位限位结构，保证丝杠有足够的抗弯刚度，且伸出到位后不脱出。
如图1所示，丝杠支撑及限位结构由丝杆1、螺母2、作动杆3、螺母限位块4、丝杆限位块5、支撑环6、圆柱销7组成。螺母限位块4安装在螺母2上，丝杆限位块5和支撑环6通过圆柱销7或其他紧固方式安装在丝杆1上。
具体地，如图3所示，螺母上开有第二安装槽2-1结构，用于安装螺母限位块。如图2所示，丝杆前端有安装座1-1，安装座1-1上加工有第一安装槽1-2和第三销孔1-3。如图4所示，螺母限位块为环状结构，外壁面上加工有第二定位凸起4-1和第二限位凸起4-2，第二定位凸起4-1和第二限位凸起4-2形成指形结构。第二定位凸起4-1位于第二安装槽2-1中，使得螺母限位块和螺母同时运动。工作时，当螺母伸出到丝杆1最前端时，第二限位凸起4-2与第一限位凸起5-1接触，螺母相对于丝杆的转动停止，同时第二定位凸起4-1卡在第二安装槽2-1中，实现对螺母的限位，防止螺母脱落。
第二安装槽2-1与第二定位凸起4-1之间为过盈配合，过盈量在0.02mm至0.04mm之间。
如图5所示，丝杆限位块5为环状结构，外壁面上加工有第一限位凸起5-1，内壁面上加工有2处第一定位凸起5-2，且2处第一定位凸起5-2沿丝杆限位块中心对称，每个第一定位凸起5-2对应的外壁面上加工有凸台5-3，丝杆限位块上加工有两处第一销孔5-4，两处第一销孔5-4沿丝杆限位块中心对称。
支撑环6为环状结构，其上加工有两处第二销孔6-2，两处第二销孔6-2沿支撑环6中心对称，且支撑环6内壁面上加工有两个卡槽6-1，两个卡槽6-1沿支撑环6中心对称；
安装时，丝杠限位块5和支撑环6套装在一起，丝杠限位块5的凸台5-3卡在支撑环6的卡槽6-1中，丝杆限位块5的两处第一销孔5-4和支撑环6的两处第二销孔6-2的在一条直线上；两者形成的整体结构安装到丝杆1上，丝杆1前端加工有安装座1-1，安装座1-1上加工有两处第一安装槽1-2和两处销孔1-3，两处第一安装槽1-2沿丝杆1中心轴对称，两处销孔沿丝杆1中心轴对称；安装到位后，丝杆限位块5的第一定位凸起5-2卡在第一安装槽1-2中，起到传递扭矩作用。
第一定位凸起5-2与第一安装槽1-2之间为过盈配合，过盈量在0.02mm至0.04mm之间。
最后配打销孔，安装圆柱销。圆柱销7穿过支撑环6、丝杠限位块5和丝杆1的销孔，实现支撑环6、丝杠限位块5和丝杆1的固定，防止支撑环6和丝杠限位块5从丝杆1上脱落。
作动杆3套在丝杆1外侧，并通过螺钉安装在螺母2前端。
支撑环外壁面与作动杆内孔为小间隙配合。间隙小于0.1mm。
如图6所示，当丝杠伸出到头时，丝杆顺时针旋转，丝杆限位块上的第一限位凸起5-1与螺母限位块上的第二限位凸起4-2相撞，阻止螺母继续向前伸出。此时力传递路径为：丝杆本体-丝杆的第一安装槽1-2-丝杆限位块的第一定位凸起5-2-丝杆限位块的第一限位凸起5-1-螺母上的第二限位凸起4-2-螺母限位块上的第二定位凸起4-1-螺母上的第二安装槽2-1-螺母本体。传力路径上均为结构件，因此承载能力大，不会因变形而导致限位失效。
如图7所示，丝杠运动过程中，支撑环的外圈与作动杆的内孔配合，起到支撑作用，提高丝杠的抗弯强度。
本发明中，支撑环和丝杆限位块通过圆柱销(或螺钉等其他连接方案)安装在丝杆上，支撑环外圈与作动杆内孔为小间隙配合，作为丝杠的辅助支撑，提高丝杠抗弯刚度。螺母限位块安装在螺母上，丝杠伸出到位时，丝杆限位块的指形结构与螺母限位块的指形结构相撞，实现丝杠的到位限位。
本发明说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知技术。
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