專利名稱：具有低摩擦特性的貼片式超聲波絲杠的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于利用螺紋副形式的螺旋傳動(dòng)件領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
基于螺紋副形式的螺旋傳動(dòng)主要是通過螺桿與螺母間的旋合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，按照螺桿與螺母間的摩擦狀態(tài)可分為滑動(dòng)絲杠和滾珠絲杠?；瑒?dòng)絲杠主要由螺母和螺桿兩部分組成，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等特點(diǎn)，主要應(yīng)用于機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)、線性驅(qū)動(dòng)模組以及負(fù)載平臺(tái)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等場(chǎng)合。但是由于滑動(dòng)絲杠工作時(shí)的螺母與螺桿處于滑動(dòng)摩擦狀態(tài)，使得絲杠傳動(dòng)時(shí)螺母與螺桿兩者之間存在摩擦阻力大的問題，這一問題導(dǎo)致滑動(dòng)絲杠工作時(shí)存在傳動(dòng)效率低(一般為30%飛0%)、定位精度差、易爬行、磨損快以及工作壽命短等缺點(diǎn)。為了解決滑動(dòng)絲杠傳動(dòng)螺紋間存在的滑動(dòng)摩擦阻力大的問題，相應(yīng)出現(xiàn)了一種由螺母、螺桿和滾動(dòng)體三部分組成的滾珠絲杠。與滑動(dòng)絲杠相比，滾珠絲杠工作時(shí)滾動(dòng)體在螺母與螺桿間的螺紋滾道內(nèi)滾動(dòng)，使得螺母和螺桿相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)成滾動(dòng)摩擦狀態(tài)，有效降低了二者之間的摩擦阻力，因此具有傳動(dòng)效率高(一般在80%以上)、定位精度高、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但由于采用滾動(dòng)體及相應(yīng)結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難、成本高、安裝與維護(hù)煩瑣等問題也同樣明顯。

發(fā)明內(nèi)容
為了改善滑動(dòng)絲杠由于螺母與螺桿處于滑動(dòng)摩擦狀態(tài)所帶來(lái)的摩擦阻力大、傳動(dòng)效率低、低速時(shí)易爬行、定位精度差、工作壽命短等問題，本發(fā)明提出了一種具有低摩擦特性的貼片式超聲波絲杠。所述具有低摩擦特性的貼片式超聲波絲杠，由螺母基體、多片它激式伸縮片、螺桿組成；螺母基體的外圓面上設(shè)置有用于固定用的一個(gè)或多個(gè)法蘭盤；螺母基體的內(nèi)圓面上設(shè)置有內(nèi)螺紋，螺母基體的內(nèi)螺紋中旋轉(zhuǎn)連接有螺桿，內(nèi)螺紋的螺紋升角小于內(nèi)螺紋與螺桿連接螺紋副間的當(dāng)量摩擦角；在螺母基體的外圓面上，繞圓周方向設(shè)置有多個(gè)平面；每個(gè)平面上都設(shè)置有一片或多片它激式伸縮片，并使每片它激式伸縮片的一個(gè)平面都與平面連接，所述它激式伸縮片的伸縮方向與螺母基體的軸線平行或有夾角a，其夾角a的絕對(duì)值小于90度；所述它激式伸縮片的它激頻率在超聲波頻段內(nèi)。本發(fā)明的絲杠具有低的摩擦系數(shù)，摩擦阻力可減少50%以上，傳動(dòng)效率可達(dá)80%以上。它的低摩擦力特性的獲得主要利用相對(duì)摩擦副間的高頻微幅振動(dòng)(頻率一般大于1000Hz，振幅一般小于I μ m)所產(chǎn)生的減摩效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體來(lái)說(shuō)，通過激發(fā)滑動(dòng)絲杠螺母處于超聲頻率內(nèi)(頻率一般大于13 kHz)的微幅振動(dòng)，基于超聲振動(dòng)所導(dǎo)致的超聲減摩效應(yīng)降低螺母與螺桿間的摩擦系數(shù)，進(jìn)而達(dá)到降低二者之間的摩擦阻力的目的。由于本發(fā)明所提出的具有低摩擦力特性的滑動(dòng)絲杠處于工作狀態(tài)時(shí)其螺母處于微幅的超聲振動(dòng)狀態(tài)，因此本發(fā)明中命名基于高頻振動(dòng)減摩原理的絲桿為超聲波絲杠，英文名可譯成Ultrasonic ScrewShaft，簡(jiǎn)稱為USS。與傳統(tǒng)滑動(dòng)絲杠相比，超聲波絲杠(USS)具有摩擦阻力小(相比于同類傳統(tǒng)滑動(dòng)絲杠，摩擦阻力可減少50%以上)、傳動(dòng)效率高(可達(dá)80%以上)、定位精度高等優(yōu)點(diǎn)；與傳統(tǒng)的滾珠絲杠相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低、安裝與維護(hù)簡(jiǎn)易等優(yōu)點(diǎn)，因此超聲波絲杠(USS)在各種工業(yè)設(shè)備和精密儀器領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意 圖2是圖1中A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意 圖3是具體實(shí)施方式
二具體實(shí)施方式
三和具體實(shí)施方式
四的結(jié)構(gòu)示意 圖4是圖3中B-B向剖視結(jié)構(gòu)示意 圖5是具體實(shí)施方式
五的結(jié)構(gòu)示意 圖6是圖3中C-C向剖視結(jié)構(gòu)示意 圖7是具體實(shí)施方式
六的結(jié)構(gòu)示意 圖8是圖3中D-D向剖視結(jié)構(gòu)示意 圖9是具體實(shí)施方式
七的結(jié)構(gòu)示意 圖10是圖3中E-E向剖視結(jié)構(gòu)示意 圖11是具體實(shí)施方式
八的結(jié)構(gòu)示意 圖12是具體實(shí)施方式
八的結(jié)構(gòu)示意 圖13是具體實(shí)施方式
九的結(jié)構(gòu)示意 圖14是具體實(shí)施方式
九的結(jié)構(gòu)示意 圖15是具體實(shí)施方式
十的結(jié)構(gòu)示意 圖16是圖15中F-F向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一:參見圖1 圖16進(jìn)行說(shuō)明，本具體實(shí)施方式
由螺母基體1、多片它激式伸縮片2、螺桿1-3組成；
螺母基體I的外圓面上設(shè)置有用于固定用的一個(gè)或多個(gè)法蘭盤3 ;螺母基體I的內(nèi)圓面上設(shè)置有內(nèi)螺紋1-2，螺母基體I的內(nèi)螺紋1-2中旋轉(zhuǎn)連接有螺桿1-3，內(nèi)螺紋1-2的螺紋升角小于內(nèi)螺紋1-2與螺桿1-3連接螺紋副間的當(dāng)量摩擦角；在螺母基體I的外圓面上，繞圓周方向設(shè)置有多個(gè)平面1-1 ;每個(gè)平面1-1上都設(shè)置有一片或多片它激式伸縮片2，并使每片它激式伸縮片2的一個(gè)平面都與平面1-1連接，所述它激式伸縮片2的伸縮方向與螺母基體I的軸線平行或有夾角a，其夾角a的絕對(duì)值小于90度；所述它激式伸縮片2的它激頻率在超聲波頻段內(nèi)。所述螺母基體I的內(nèi)螺紋1-2和螺桿1-3的外螺紋可為梯形螺紋、三角形螺紋、矩形螺紋、鋸齒形螺紋、管螺紋或非標(biāo)螺紋。所述它激式伸縮片2為壓電伸縮片、磁致伸縮片、光致伸縮片或熱致伸縮片。所述它激式伸縮片2在為壓電伸縮片時(shí)，其驅(qū)動(dòng)頻率與螺母基體I的共振頻率相吻合或相近，以此激發(fā)螺母基體I處于超聲振動(dòng)狀態(tài)；壓電伸縮片的驅(qū)動(dòng)電信號(hào)波形可為正弦波形交流電信號(hào)、方波形交流電信號(hào)、三角波形交流電信號(hào)或鋸齒形交流電信號(hào)。
具體實(shí)施方式
二:參見圖1 圖4進(jìn)行說(shuō)明，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于螺母基體I的外圓面上只設(shè)置有一個(gè)用于固定用的法蘭盤3 ;所述法蘭盤3具體設(shè)置在螺母基體I的左側(cè)端頭部，所述平面1-1為兩兩相對(duì)；每個(gè)平面1-1上都只設(shè)置有一片它激式伸縮片2 ;所有它激式伸縮片2的伸縮方向與螺母基體I的軸線平行；多片它激式伸縮片2的它激驅(qū)動(dòng)方式為行波激振工作模式或駐波激振工作模式；所述行波激振工作模式為每?jī)蓚€(gè)相對(duì)平面1-1上的它激式伸縮片2的驅(qū)動(dòng)相位差180度，每?jī)蓚€(gè)相對(duì)平面1-1上的它激式伸縮片2以圓周相鄰依次驅(qū)動(dòng)，圓周相鄰平面1-1上的它激式伸縮片2的驅(qū)動(dòng)相位差90度；所述駐波激振工作模式為每個(gè)或幾個(gè)它激式伸縮片2可單獨(dú)或成組驅(qū)動(dòng)，每個(gè)或每組它激式伸縮片2的驅(qū)動(dòng)相位差可為O度。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三:參見圖1 圖4進(jìn)行說(shuō)明，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于螺母基體I的外圓面上只設(shè)置有一個(gè)用于固定用的法蘭盤3 ;所述法蘭盤3具體設(shè)置在螺母基體I的左側(cè)端頭部，所述平面1-1的總個(gè)數(shù)為< 4，并兩兩相對(duì)；每個(gè)平面1-1上在設(shè)置有多個(gè)它激式伸縮片2時(shí)，這個(gè)面上的所有它激式伸縮片2都沿螺母基體I的軸線方向排列；所有它激式伸縮片2的伸縮方向與螺母基體I的軸線平行；多片它激式伸縮片2的它激驅(qū)動(dòng)方式為行波激振工作模式或駐波激振工作模式；所述行波激振工作模式為每?jī)蓚€(gè)相對(duì)平面1-1上的它激式伸縮片2的驅(qū)動(dòng)相位差180度，每個(gè)平面1-1上的相鄰它激式伸縮片2的驅(qū)動(dòng)相位差180度，每?jī)蓚€(gè)相對(duì)平面1-1上的它激式伸縮片2以圓周相鄰依次驅(qū)動(dòng)，圓周相鄰平面1-1上的它激式伸縮片2的驅(qū)動(dòng)相位差90度；所述駐波激振工作模式為每個(gè)或幾個(gè)它激式伸縮片2可單獨(dú)或成組驅(qū)動(dòng)，每個(gè)或每組它激式伸縮片2的驅(qū)動(dòng)相位差可為O度。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四:參見圖1 圖4,本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于螺母基體I的外圓面上只設(shè)置有一個(gè)用于固定用的法蘭盤3 ;所述法蘭盤3具體設(shè)置在螺母基體I的左側(cè)端頭部，每個(gè)平面1-1上在設(shè)置有多個(gè)它激式伸縮片2時(shí)，這個(gè)面上的所有它激式伸縮片2都沿螺母基體I的軸線方向排列；所有它激式伸縮片2的伸縮方向與螺母基體I的軸線平行；同一圓周上的所有它激式伸縮片2可單獨(dú)或成組驅(qū)動(dòng)，在成組驅(qū)動(dòng)時(shí)其驅(qū)動(dòng)相位相同，每個(gè)平面1-1上的相鄰它激式伸縮片2的驅(qū)動(dòng)相位差180度。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
五:參見圖1、圖5、圖6進(jìn)行說(shuō)明，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于螺母基體I的外圓面上只設(shè)置有一個(gè)用于固定用的法蘭盤3 ;所述法蘭盤3具體設(shè)置在螺母基體I的左側(cè)端頭部，每個(gè)平面1-1上在設(shè)置有多個(gè)它激式伸縮片2時(shí)，這個(gè)面上的所有它激式伸縮片2都沿螺母基體I的軸線方向排列；所有它激式伸縮片2的伸縮方向與螺母基體I的軸線之間有夾角a，且同一列隊(duì)中的相鄰它激式伸縮片2以?shī)A角a為正角度、負(fù)角度的方位形式間隔排列；同一圓周上的所有它激式伸縮片2可單獨(dú)或成組驅(qū)動(dòng)，在成組驅(qū)動(dòng)時(shí)其驅(qū)動(dòng)相位都相同，每個(gè)平面1-1上的相鄰它激式伸縮片2的驅(qū)動(dòng)相位相同。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
六:參見圖7、圖8進(jìn)行說(shuō)明，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于螺母基體I的外圓面上只設(shè)置有一個(gè)用于固定用的法蘭盤3 ;所述法蘭盤3具體設(shè)置在螺母基體I的中間部位；每個(gè)平面1-1上在設(shè)置有多個(gè)它激式伸縮片2時(shí)，這個(gè)面上的所有它激式伸縮片2都沿螺母基體I的軸線方向排列；所有它激式伸縮片2的伸縮方向與螺母基體I的軸線平行；同一圓周上的所有它激式伸縮片2可單獨(dú)或成組驅(qū)動(dòng)，在成組驅(qū)動(dòng)時(shí)其驅(qū)動(dòng)相位相同，每個(gè)平面1-1上的相鄰它激式伸縮片2的驅(qū)動(dòng)相位差180度，所述法蘭盤1-4兩側(cè)驅(qū)動(dòng)它激式伸縮片2的個(gè)數(shù)相等、相對(duì)位置相對(duì)稱和驅(qū)動(dòng)相位都對(duì)稱相同。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
七:參見圖9、圖10進(jìn)行說(shuō)明，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于螺母基體I的外圓面上只設(shè)置有一個(gè)用于固定用的法蘭盤3 ;所述法蘭盤3具體設(shè)置在螺母基體I的中間部位；所有它激式伸縮片2都沿螺母基體I的軸線方向排列；所有它激式伸縮片2的伸縮方向與螺母基體I的軸線之間有夾角a，且同一列隊(duì)中的相鄰它激式伸縮片2以?shī)A角a為正角度、負(fù)角度的方位形式間隔排列；還要使法蘭盤4-1兩側(cè)所共同驅(qū)動(dòng)的它激式伸縮片2的個(gè)數(shù)相等、相對(duì)位置反向?qū)ΨQ和驅(qū)動(dòng)相位都對(duì)稱相同；同一圓周上的所有它激式伸縮片2可單獨(dú)或成組驅(qū)動(dòng)，在成組驅(qū)動(dòng)時(shí)其驅(qū)動(dòng)相位都相同，每個(gè)平面1-1上的相鄰它激式伸縮片2的驅(qū)動(dòng)相位相同。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
八:參見圖5、圖6、圖11、圖12進(jìn)行說(shuō)明，本實(shí)施方式是在具體實(shí)施方式
五的基礎(chǔ)上它的螺母基體I的外圓面上增加有多條應(yīng)力變形結(jié)構(gòu)4，多條應(yīng)力變形結(jié)構(gòu)4設(shè)置在螺母基體I繞圓周方向上，所述應(yīng)力變形結(jié)構(gòu)4為一條深槽4-1或一列小孔4-2 ；所述多條應(yīng)力變形結(jié)構(gòu)4設(shè)置在所有平面1-1與螺母基體I的右側(cè)端的端面之間，多條應(yīng)力變形結(jié)構(gòu)4均沿螺母基體I的外圓面螺旋線設(shè)置。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
五相同。
具體實(shí)施方式
九:參見圖7、圖8、圖13、圖14進(jìn)行說(shuō)明，本實(shí)施方式是在具體實(shí)施方式
六的基礎(chǔ)上它的螺母基體I的外圓面上增加有多條應(yīng)力變形結(jié)構(gòu)4 ;多條應(yīng)力變形結(jié)構(gòu)4設(shè)置在螺母基體I繞圓周方向上，所述應(yīng)力變形結(jié)構(gòu)4為一條深槽4-1或一列小孔4-2 ；其中一半數(shù)量的多條應(yīng)力變形結(jié)構(gòu)4設(shè)置在平面1-1與螺母基體I的右側(cè)端面之間，其中另一半數(shù)量的多條應(yīng)力變形結(jié)構(gòu)4設(shè)置在平面1-1與螺母基體I的左側(cè)端面之間；多條應(yīng)力變形結(jié)構(gòu)4均沿螺母基體I的外圓面螺旋線設(shè)置。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
六相同。
具體實(shí)施方式
十:參見圖15、圖16進(jìn)行說(shuō)明，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于螺母基體I的外圓面上設(shè)置有兩個(gè)用于固定用的法蘭盤3 ;在螺母基體I的外圓面上，繞圓周方向設(shè)置有多個(gè)平面1-1 ;每個(gè)平面1-1上都只設(shè)置有一片它激式伸縮片2，并使每片它激式伸縮片2的一個(gè)平面都與平面1-1連接，所述它激式伸縮片2的伸縮方向與螺母基體I的軸線平行；兩個(gè)法蘭盤3的位置分別在每個(gè)它激式伸縮片2伸縮方向的兩端附近；所述它激式伸縮片2的它激頻率在超聲波頻段內(nèi)；多片它激式伸縮片2的它激驅(qū)動(dòng)方式為行波激振工作模式或駐波激振工作模式；所述行波激振工作模式為每?jī)蓚€(gè)相對(duì)平面1-1上的它激式伸縮片2的驅(qū)動(dòng)相位差180度，每?jī)蓚€(gè)相對(duì)平面1-1上的它激式伸縮片2以圓周相鄰依次驅(qū)動(dòng)，圓周相鄰平面1-1上的它激式伸縮片2的驅(qū)動(dòng)相位差90度；所述駐波激振工作模式為每個(gè)或幾個(gè)它激式伸縮片2可單獨(dú)或成組驅(qū)動(dòng)，每個(gè)或每組它激式伸縮片2的驅(qū)動(dòng)相位差可為O度。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。工作原理:具有低摩擦特性的貼片式超聲波絲杠主要是通過它激式伸縮片激勵(lì)螺母處于高頻率(頻率一般大于1000 Hz)的微幅振動(dòng)狀態(tài)，利用高頻振動(dòng)所產(chǎn)生的減摩效應(yīng)降低螺母與螺桿間的摩擦系數(shù)，進(jìn)而達(dá)到降低二者之間的摩擦阻力的效果。由超聲頻率內(nèi)(頻率一般大于13 kHz)的微幅振動(dòng)所導(dǎo)致的超聲減摩效應(yīng)是高頻振動(dòng)的減摩效應(yīng)中的一種，主要是指在兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副處于摩擦狀態(tài)時(shí)，通過超聲振動(dòng)的施加使得其中一個(gè)或兩個(gè)接觸表面處于超聲振動(dòng)狀態(tài)而導(dǎo)致接觸面間摩擦系數(shù)減小的現(xiàn)象，目前這一現(xiàn)象已經(jīng)被大量的實(shí)驗(yàn)研究所證實(shí)，本發(fā)明主要利用高頻振動(dòng)產(chǎn)生的減摩效應(yīng)這一原理進(jìn)行工作。
權(quán)利要求
1.具有低摩擦特性的貼片式超聲波絲杠，其特征在于它是由螺母基體(I)、多片它激式伸縮片(2)、螺桿(1-3)組成； 螺母基體(I)的外圓面上設(shè)置有用于固定用的一個(gè)或多個(gè)法蘭盤(3);螺母基體(I)的內(nèi)圓面上設(shè)置有內(nèi)螺紋(1-2 )，螺母基體(I)的內(nèi)螺紋(1-2 )中旋轉(zhuǎn)連接有螺桿(1-3 )，內(nèi)螺紋(1-2)的螺紋升角小于內(nèi)螺紋(1-2)與螺桿(1-3)連接螺紋副間的當(dāng)量摩擦角；在螺母基體(I)的外圓面上，繞圓周方向設(shè)置有多個(gè)平面(1-1);每個(gè)平面(1-1)上都設(shè)置有一片或多片它激式伸縮片(2)，并使每片它激式伸縮片(2)的一個(gè)平面都與平面(1-1)連接，所述它激式伸縮片(2)的伸縮方向與螺母基體(I)的軸線平行或有夾角a，其夾角a的絕對(duì)值小于90度；所述它激式伸縮片(2)的它激頻率在超聲波頻段內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有低摩擦特性的貼片式超聲波絲杠母，其特征在于螺母基體(I)的外圓面上只設(shè)置有一個(gè)用于固定用的法蘭盤(3);所述法蘭盤(3)具體設(shè)置在螺母基體(I)的左側(cè)端頭部，所述平面(1-1)為兩兩相對(duì)；每個(gè)平面(1-1)上都只設(shè)置有一片它激式伸縮片(2);所有它激式伸縮片(2)的伸縮方向與螺母基體(I)的軸線平行；多片它激式伸縮片(2)的它激驅(qū)動(dòng)方式為行波激振工作模式或駐波激振工作模式；所述行波激振工作模式為每?jī)蓚€(gè)相對(duì)平面(1-1)上的它激式伸縮片(2)的驅(qū)動(dòng)相位差180度，每?jī)蓚€(gè)相對(duì)平面(1-1)上的它激式伸縮片(2)以圓周相鄰依次驅(qū)動(dòng)，圓周相鄰平面(1-1)上的它激式伸縮片(2)的驅(qū)動(dòng)相位差90度；所述駐波激振工作模式為每個(gè)或幾個(gè)它激式伸縮片(2)可單獨(dú)或成組驅(qū)動(dòng)，每個(gè)或每組它激式伸縮片(2)的驅(qū)動(dòng)相位差可為O度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有低摩擦特性的貼片式超聲波絲杠母，其特征在于螺母基體(I)的外圓面上只設(shè)置有一個(gè)用于固定用的法蘭盤(3);所述法蘭盤(3)具體設(shè)置在螺母基體(I)的左側(cè)端頭部，所述平面(1-1)的總個(gè)數(shù)為(4，并兩兩相對(duì)；每個(gè)平面(1-1)上在設(shè)置有多個(gè)它激式伸縮片(2)時(shí)，這個(gè)面上的所有它激式伸縮片(2)都沿螺母基體(I)的軸線方向排列；所有它激式伸縮片(2)的伸縮方向與螺母基體(I)的軸線平行；多片它激式伸縮片(2)的它激驅(qū)動(dòng)方式為行波激振工作模式或駐波激振工作模式；所述行波激振工作模式為每?jī)蓚€(gè)相對(duì)平面(1-1)上的它激式伸縮片(2)的驅(qū)動(dòng)相位差180度，每個(gè)平面(1-1)上的相鄰它激式伸縮片(2) 的驅(qū)動(dòng)相位差180度，每?jī)蓚€(gè)相對(duì)平面(1-1)上的它激式伸縮片(2)以圓周相鄰依次驅(qū)動(dòng)，圓周相鄰平面(1-1)上的它激式伸縮片(2)的驅(qū)動(dòng)相位差90度；所述駐波激振工作模式為每個(gè)或幾個(gè)它激式伸縮片(2)可單獨(dú)或成組驅(qū)動(dòng)，每個(gè)或每組它激式伸縮片(2)的驅(qū)動(dòng)相位差可為O度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有低摩擦特性的貼片式超聲波絲杠母，其特征在于螺母基體(I)的外圓面上只設(shè)置有一個(gè)用于固定用的法蘭盤(3);所述法蘭盤(3)具體設(shè)置在螺母基體(I)的左側(cè)端頭部，每個(gè)平面(1-1)上在設(shè)置有多個(gè)它激式伸縮片(2)時(shí)，這個(gè)面上的所有它激式伸縮片(2)都沿螺母基體(I)的軸線方向排列；所有它激式伸縮片(2)的伸縮方向與螺母基體(I)的軸線平行；同一圓周上的所有它激式伸縮片(2)可單獨(dú)或成組驅(qū)動(dòng)，在成組驅(qū)動(dòng)時(shí)其驅(qū)動(dòng)相位相同，每個(gè)平面(1-1)上的相鄰它激式伸縮片(2)的驅(qū)動(dòng)相位差180度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有低摩擦特性的貼片式超聲波絲杠母，其特征在于螺母基體(I)的外圓面上只設(shè)置有一個(gè)用于固定用的法蘭盤(3);所述法蘭盤(3)具體設(shè)置在螺母基體(I)的左側(cè)端頭部，每個(gè)平面(1-1)上在設(shè)置有多個(gè)它激式伸縮片(2)時(shí)，這個(gè)面上的所有它激式伸縮片(2)都沿螺母基體(I)的軸線方向排列；所有它激式伸縮片(2)的伸縮方向與螺母基體(I)的軸線之間有夾角a，且同一列隊(duì)中的相鄰它激式伸縮片(2)以?shī)A角a為正角度、負(fù)角度的方位形式間隔排列；同一圓周上的所有它激式伸縮片(2)可單獨(dú)或成組驅(qū)動(dòng)，在成組驅(qū)動(dòng)時(shí)其驅(qū)動(dòng)相位都相同，每個(gè)平面(1-1)上的相鄰它激式伸縮片(2)的驅(qū)動(dòng)相位相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有低摩擦特性的貼片式超聲波絲杠母，其特征在于螺母基體(I)的外圓面上只設(shè)置有一個(gè)用于固定用的法蘭盤(3);所述法蘭盤(3)具體設(shè)置在螺母基體(I)的中間部位；每個(gè)平面(1-1)上在設(shè)置有多個(gè)它激式伸縮片(2)時(shí)，這個(gè)面上的所有它激式伸縮片(2)都沿螺母基體(I)的軸線方向排列；所有它激式伸縮片(2)的伸縮方向與螺母基體(I)的軸線平行；同一圓周上的所有它激式伸縮片(2)可單獨(dú)或成組驅(qū)動(dòng)，在成組驅(qū)動(dòng)時(shí)其驅(qū)動(dòng)相位相同，每個(gè)平面(1-1)上的相鄰它激式伸縮片(2)的驅(qū)動(dòng)相位差180度，所述法蘭盤(1-4)兩側(cè)驅(qū)動(dòng)它激式伸縮片(2)的個(gè)數(shù)相等、相對(duì)位置相對(duì)稱和驅(qū)動(dòng)相位都對(duì)稱相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有低摩擦特性的貼片式超聲波絲杠母，其特征在于螺母基體(I)的外圓面上只設(shè)置有一個(gè)用于固定用的法蘭盤(3);所述法蘭盤(3)具體設(shè)置在螺母基體(I)的中間部位；所有它激式伸縮片(2)都沿螺母基體(I)的軸線方向排列；所有它激式伸縮片(2)的伸縮方向與螺母基體(I)的軸線之間有夾角a，且同一列隊(duì)中的相鄰它激式伸縮片(2)以?shī)A角a為正角度、負(fù)角度的方位形式間隔排列；還要使法蘭盤(4-1)兩側(cè)所共同驅(qū)動(dòng)的它激式伸縮片(2)的個(gè)數(shù)相等、相對(duì)位置反向?qū)ΨQ和驅(qū)動(dòng)相位都對(duì)稱相同；同一圓周上的所有它激式伸縮片(2)可單獨(dú)或成組驅(qū)動(dòng)，在成組驅(qū)動(dòng)時(shí)其驅(qū)動(dòng)相位都相同，每個(gè)平面(1-1)上的相鄰它激式伸縮片(2)的驅(qū)動(dòng)相位相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有低摩擦特性的貼片式超聲波絲杠母，其特征在于它的螺母基體(I)的外圓面上增加有多條應(yīng)力變形結(jié)構(gòu)(4)，多條應(yīng)力變形結(jié)構(gòu)(4)設(shè)置在螺母基體(I)繞圓周方向上，所述應(yīng)力變形結(jié)構(gòu)(4)為一條深槽(4-1)或一列小孔(4-2);所述多條應(yīng)力變形結(jié)構(gòu)(4)設(shè)置在所有平面(1-1)與螺母基體(I)的右側(cè)端的端面之間，多條應(yīng)力變形結(jié)構(gòu)(4)均沿螺母基體(I)的外圓面螺旋線設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有低摩擦特性的貼片式超聲波絲杠母，其特征在于它的螺母基體(I)的外圓面上增加有多條應(yīng)力變形結(jié)構(gòu)(4);多條應(yīng)力變形結(jié)構(gòu)(4)設(shè)置在螺母基體(I)繞圓周方向上，所述應(yīng)力變形結(jié)構(gòu)(4)為一條深槽(4-1)或一列小孔(4-2);其中一半數(shù)量的多條應(yīng)力變形結(jié)構(gòu)(4)設(shè)置在平面(1-1)與螺母基體(I)的右側(cè)端面之間，其中另一半數(shù)量的多條應(yīng)力變形結(jié)構(gòu)(4)設(shè)置在平面(1-1)與螺母基體(I)的左側(cè)端面之間；多條應(yīng)力變形結(jié)構(gòu)(4)均沿螺母基體(I)的外圓面螺旋線設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有低摩擦特性的貼片式超聲波絲杠母，其特征在于螺母基體(I)的外圓面上設(shè)置有兩個(gè)用于固定用的法蘭盤(3);在螺母基體(I)的外圓面上，繞圓周方向設(shè)置有多個(gè)平面(1-1);每個(gè)平面(1-1)上都只設(shè)置有一片它激式伸縮片(2)，并使每片它激式伸縮片(2)的一個(gè)平面都與平面(1-1)連接，所述它激式伸縮片(2)的伸縮方向與螺母基體(I)的軸線平行； 兩個(gè)法蘭盤(3)的位置分別在每個(gè)它激式伸縮片(2)伸縮方向的兩端附近；所述它激式伸縮片(2)的它激頻率在超聲波頻段內(nèi)；多片它激式伸縮片(2)的它激驅(qū)動(dòng)方式為行波激振工作模式或駐波激振工作模式；所述行波激振工作模式為每?jī)蓚€(gè)相對(duì)平面(1-1)上的它激式伸縮片(2)的驅(qū)動(dòng)相位差180度，每?jī)蓚€(gè)相對(duì)平面(1-1)上的它激式伸縮片(2)以圓周相鄰依次驅(qū)動(dòng)，圓周相鄰平面(1-1)上的它激式伸縮片(2)的驅(qū)動(dòng)相位差90度；所述駐波激振工作模式為每個(gè)或幾個(gè)它激式伸縮片(2)可單獨(dú)或成組驅(qū)動(dòng)，每個(gè)或每 組它激式伸縮片(2)的驅(qū)動(dòng)相位差可為O度。
全文摘要
具有低摩擦特性的貼片式超聲波絲杠，本發(fā)明屬于利用螺紋副形式的螺旋傳動(dòng)件領(lǐng)域。它是為了改善滑動(dòng)絲杠由于螺母與螺桿處于滑動(dòng)摩擦狀態(tài)所帶來(lái)的摩擦阻力大、傳動(dòng)效率低、低速時(shí)易爬行、定位精度差、工作壽命短等問題。它的螺母基體的外圓面上設(shè)置有用于固定用的一個(gè)或多個(gè)法蘭盤；在螺母基體的外圓面上，繞圓周方向設(shè)置有多個(gè)平面；每個(gè)平面上都設(shè)置有一片或多片它激式伸縮片，并使每片它激式伸縮片的一個(gè)平面都與平面連接，所述它激式伸縮片的伸縮方向與螺母基體的軸線平行或有夾角a；所述它激式伸縮片的它激頻率在超聲波頻段內(nèi)。本發(fā)明的絲杠具有低的摩擦系數(shù)，摩擦阻力可減少50%以上，傳動(dòng)效率可達(dá)80%以上。
文檔編號(hào)F16H25/24GK103115122SQ201310078009
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月12日
發(fā)明者程廷海 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)