本发明公开了一种精密传动丝杠柔性连接副及传动机构。精密传动丝杠柔性连接副包括传动丝杠、固定套设在所述传动丝杠的螺母上的过渡套、以及嵌设在所述过渡套上的用于与传动件配合的变形键，所述变形键的长度方向平行所述丝杠的轴向方向；所述变形键包括嵌设在所述过渡套内的固定部、以及用于与所述传动件配合的连接部，所述连接部的相对两侧分别设有与所述传动件线接触的半圆部。本发明结构简单，通过过渡套和变形键在传动丝杠的螺母上的设置，实现传动丝杠和传动件之间的柔性连接，相较于现有技术中的刚性连接，有效消除额外径向力和交变轴向变形的情况，提高整个传动机构的运行可靠性。
1.一种精密传动丝杠柔性连接副，其特征在于，包括传动丝杠(2)、固定套设在所述传动丝杠(2)的螺母(3)上的过渡套(4)、以及嵌设在所述过渡套(4)上的用于与传动件(1)配合的变形键(5)，所述变形键(5)的长度方向平行所述丝杠(2)的轴向方向；
所述变形键(5)包括嵌设在所述过渡套(4)内的固定部(51)、以及用于与所述传动件(1)配合的连接部(52)，所述连接部(52)的相对两侧分别设有与所述传动件(1)线接触的半圆部(53)；
所述过渡套(4)包括环形的柱状部(41)以及肩部(42)，所述肩部(42)一体形成在所述柱状部(41)的第一端上；所述柱状部(41)和肩部(42)之间的空间、或所述柱状部(41)和肩部(42)的外周形成供所述传动件(1)套设其上的容置部，所述肩部(42)与所述螺母(3)的法兰端抵接，所述肩部(42)上设有数个供紧固件穿设的通孔；所述变形键(5)嵌设在所述柱状部(41)和/或肩部(42)上。
2.根据权利要求1所述的精密传动丝杠柔性连接副，其特征在于，所述半圆部(53)在所述连接部(52)的长度方向上、自所述连接部(52)的相对两侧向外凸出；
位于两所述半圆部(53)之间的所述连接部(52)的上表面为平面。
3.根据权利要求1所述的精密传动丝杠柔性连接副，其特征在于，该精密传动丝杠柔性连接副还包括用于将所述传动件(1)抵紧在所述容置部上的备紧螺母(6)，所述备紧螺母(6)套设在所述柱状部(41)的与所述第一端相对的第二端上。
4.根据权利要求3所述的精密传动丝杠柔性连接副，其特征在于，所述过渡套(4)的第二端外周设有与所述备紧螺母(6)内螺纹配合的外螺纹。
5.根据权利要求3所述的精密传动丝杠柔性连接副，其特征在于，该精密传动丝杠柔性连接副还包括于所述备紧螺母(6)和传动件(1)之间、套设在所述过渡套(4)第二端上的备紧套(7)。
6.根据权利要求1-5任一项所述的精密传动丝杠柔性连接副，其特征在于，所述过渡套(4)和所述变形键(5)均为刚性件。
7.一种传动机构，包括权利要求1-6任一项所述的精密传动丝杠柔性连接副以及传动件(1)，所述精密传动丝杠柔性连接副连接并带动所述传动件(1)移动；
所述传动件(1)的连接端上对应所述精密传动丝杠柔性连接副的过渡套(11)和变形键(11)设有连接孔(11)以及与所述连接孔(11)连通的槽孔(12)，所述槽孔(12)自所述连接孔(11)的内壁面向远离所述连接孔(11)的中心轴方向延伸；所述传动件(1)以所述连接孔(11)套设在所述过渡套(4)上，所述变形键(5)的连接部(52)配合在所述槽孔(12)内，且所述变形键(5)的半圆部(53)与所述槽孔(12)的内壁面线接触。
8.根据权利要求7所述的传动机构，其特征在于，所述连接孔(11)的内壁面与所述过渡套(4)的外周侧面之间留有毫米级的间隙。
9.根据权利要求7所述的传动机构，其特征在于，所述槽孔(12)的底面与所述连接部(52)的上表面之间留有毫米级的间隙。
精密传动丝杠柔性连接副及传动机构
技术领域
[0001] 本发明涉及一种传动丝杠连接副，尤其涉及一种精密传动丝杠柔性连接副及具有该精密传动丝杠柔性连接副的传动机构。
背景技术
[0002] 在传动丝杠连接副中，传动丝杠上螺母的法兰端通常设有四个螺钉孔，供螺钉穿过将传动件和螺母固定连接在一起，这样使得传动件和传动丝杠连接副为刚性连接。例如，在核电站中，其气闸门的原动力来源于交流电机，动力通过一系列刚性连接传递到顶升机构的传动丝杠上，通过传动丝杠的旋转运动来驱动顶升机构的所有运动。通常，传动丝杠与顶升传动支座为刚性连接，传动丝杠及其螺母不可避免的在一定程度上受到一个额外的径向力作用，再加上在制造、安装、使用及保养等偏差环节累加，长期下去传动丝杠在径向方向上会发生交变变形，最终会导致传动丝杠疲劳断裂。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题在于，提供一种有效消除额外径向力的精密传动丝杠柔性连接副及传动机构。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种精密传动丝杠柔性连接副，包括丝杠、固定套设在所述传动丝杠的螺母上的过渡套、以及嵌设在所述过渡套上的用于与传动件配合的变形键，所述变形键的长度方向平行所述丝杠的轴向方向；
[0005] 所述变形键包括嵌设在所述过渡套内的固定部、以及用于与所述传动件配合的连接部，所述连接部的相对两侧分别设有与所述传动件线接触的弧形半圆部。
[0006] 优选地，所述半圆部在所述连接部的长度方向上、自所述连接部的相对两侧向外凸出；
[0007] 位于两所述半圆部之间的所述连接部的上表面为平面。
[0008] 优选地，所述过渡套包括环形的柱状部以及肩部，所述肩部一体形成在所述柱状部的第一端上；所述柱状部和肩部之间的空间、或所述柱状部和肩部的外周形成供所述传动件套设其上的容置部，所述肩部与所述螺母的法兰端抵接，所述变形键嵌设在所述柱状部和/或肩部上。
[0009] 优选地，该精密传动丝杠柔性连接副还包括用于将所述传动件抵紧在所述容置部上的备紧螺母，所述备紧螺母套设在所述过渡套的与所述第一端相对的第二端上。
[0010] 优选地，所述过渡套的第二端外周设有与所述备紧螺母内螺纹配合的外螺纹。
[0011] 优选地，该精密传动丝杠柔性连接副还包括于所述备紧螺母和传动件之间、套设在所述过渡套第二端上的备紧套。
[0012] 优选地，所述过渡套和所述变形键均为刚性件。
[0013] 本发明还提供一种传动机构，包括以上任一项所述的精密传动丝杠柔性连接副以及传动件，所述精密传动丝杠柔性连接副连接并带动所述传动件移动；
[0014] 所述传动件的连接端上对应所述精密传动丝杠柔性连接副的过渡套和变形键设有连接孔以及与所述连接孔连通的槽孔，所述槽孔自所述连接孔的内壁面向远离所述连接孔的中心轴方向延伸；所述传动件以所述连接孔套设在所述过渡套上，所述变形键的连接部配合在所述槽孔内，且所述变形键的半圆部与所述槽孔的内壁面线接触。
[0015] 优选地，所述连接孔的内壁面与所述过渡套的外周侧面之间留有毫米级的间隙。
[0016] 优选地，所述槽孔的底面与所述连接部的上表面之间留有毫米级的间隙。
[0017] 本发明的传动丝杠柔性连接副，结构简单，通过过渡套和变形键在传动丝杠的螺母上的设置，实现传动丝杠和传动件之间的柔性连接，相较于现有技术中的刚性连接，有效消除额外径向力和交变轴向变形的情况，提高整个传动机构的运行可靠性。
附图说明
[0018] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0019] 图1是本发明第一实施例的传动机构的径向剖面结构示意图；
[0020] 图2是图1所示传动机构的轴向剖面结构示意图；
[0021] 图3是图2所示传动机构沿A-A线的剖面结构示意图；
[0022] 图4是本发明第二实施例的传动机构的径向剖面结构示意图；
[0023] 图5是图4所示传动机构的轴向剖面结构示意图；
[0024] 图6是图5所示传动机构沿B-B线的剖面结构示意图。
具体实施方式
[0025] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
[0026] 如图1-3所示，本发明第一实施例的传动机构，包括精密传动丝杠柔性连接副以及传动件1，精密传动丝杠柔性连接副连接并带动传动件1移动。该传动机构可为但不限于顶升机构。
[0027] 其中，精密传动丝杠柔性连接副包括传动丝杠2、固定套设在传动丝杠2的螺母3上的过渡套4、以及嵌设在过渡套4上的变形键5。
[0028] 过渡套4在螺母3上的固定可通过螺栓等紧固件30锁固。该过渡套4为刚性件，与螺母3为刚性连接。过渡套4可包括环形的柱状部41以及肩部42，柱状部41包括相连接的第一端和第二端，肩部42一体形成在柱状部41的第一端上。肩部42与螺母3的法兰端抵接，肩部42上可设有数个贯通的通孔，供螺栓等紧固件30的穿设；紧固件30从螺母3的法兰端穿进肩部42的通孔中，将肩部42与螺母3连接在一起，从而将过渡套4固定连接在螺母3上。
[0029] 变形键5嵌设在过渡套4上，两者为精密刚性键配合，能够有效传动扭矩力。变形键5用于与传动件1配合，变形键5的长度方向平行传动丝杠2的轴向方向。在传动件1套设到过渡套4上后，通过与变形键5的配合防止在过渡套4上移动。该变形键5可包括相连接的固定部51和连接部52，固定部51嵌设在过渡套4内，连接部52用于与传动件1配合。
[0030] 在本实施例中，柱状部41和肩部42之间的空间形成容置部，供传动件1套设其上。变形键5嵌设在过渡套4的柱状部41上；变形键5的长度不大于柱状部41的长度。具体地，变形键5以固定部51嵌设在过渡套4的柱状部41上，防止传动件1沿过渡套4周向移动。
[0031] 特别地，连接部52的相对两侧分别设有半圆部53，连接部52通过半圆部53与传动件1线接触。在本实施例中，半圆部53在连接部52的长度方向上、自连接部52的相对两侧向外凸出。两个半圆部53一致设置(半径相同)，从而呈对称设置在连接部52的相对两侧，两个半圆部53上任意与传动件1接触的点之间的连线长度都一致。半圆部53的长度沿连接部52的长度方向延伸，从而与传动件1形成线接触。
[0032] 位于两个半圆部53之间的连接部52的上表面为平面，与传动件1之间留有间隙。该间隙为毫米级的间隙，如1-2mm。
[0033] 进一步地，该精密传动丝杠柔性连接副还包括备紧螺母6，套设在柱状部41的与第一端相对的第二端上，用于将传动件1抵紧在容置部上，防止传动件1在过渡套4上轴向移动、松脱。传动件1可在过渡套4的肩部42和备紧螺母6端面之间滑动，滑动距离不大于0.02mm，有效释放机构的传导变形。
[0034] 对应地，过渡套4的柱状部41第二端外周设有与备紧螺母6内螺纹配合的外螺纹(未图示)。备紧螺母6可为一个或多个，优选为两个。
[0035] 另外，该精密传动丝杠柔性连接副还包括套设在过渡套4第二端上的备紧套7，该备紧套7位于备紧螺母6和传动件1之间，进一步抵紧传动件1。该备紧套7为刚性件，不限于一个，可根据需要增减。
[0036] 传动件1以其连接端与精密传动丝杠柔性连接副配合连接。当传动机构为顶升机构时，传动件1以轴块与精密传动丝杠柔性连接副配合连接。
[0037] 传动件1的连接端上对应过渡套4和变形键5设有连接孔11以及槽孔12，槽孔12与连接孔11连通。槽孔12自连接孔11的内壁面向远离连接孔11的中心轴方向延伸，用于容置变形键5。传动件1以连接孔11套设在过渡套4上，变形键5的连接部52配合在槽孔12内，且变形键5的半圆部53与槽孔12的内壁面线接触，可保证在一定范围内，当传动件1与过渡套4发生相对位移时，仍能够有效实现扭矩的有效传递，有效消除额外径向力和交变轴向变形的情况，提高整个传动机构的运行可靠性。
[0038] 连接孔11的内壁面与过渡套4的外周侧面之间有毫米级的间隙，为制造偏差、安装偏差、应力变形留出足够的空间预度。具体地，该间隙位于连接孔11的内壁面与柱状部41的外周侧面之间；该间隙可为1-2mm。
[0039] 槽孔12的底面与连接部52的上表面之间留有毫米级的间隙，该间隙可为1-2mm。优选地，连接孔11的内壁面与过渡套4的外周侧面之间的间隙和槽孔12底面与连接部52上表面之间的间隙一致。
[0040] 如图4-6所示，本发明第二实施例的传动机构，包括精密传动丝杠柔性连接副以及传动件1，精密传动丝杠柔性连接副连接并带动传动件1移动。
[0041] 其中，精密传动丝杠柔性连接副包括传动丝杠2、固定套设在传动丝杠2的螺母3上的过渡套4、以及嵌设在过渡套4上的变形键5。过渡套4的肩部42通过螺栓等紧固件30与螺母3的法兰端固定连接。
[0042] 本实施例中，精密传动丝杠柔性连接副与上述第一实施例不同的是：变形键5嵌设在过渡套4的肩部42上。过渡套4的柱状部41和肩部42的外周形成容置部，供传动件1套设其上。变形键5的长度可根据肩部42的宽度进行设置，以使变形键5能够稳定地嵌固在肩部42上。
[0043] 可以理解地，根据实际设置，变形键5也可嵌设在柱状部41和肩部42上。
[0044] 在本实施例中，传动件1的连接端为圆轴。该实施例的精密传动丝杠柔性连接副还可包括备紧螺母6、备紧套7等。变形键5的具体结构、备紧螺母6和备紧套7的设置方式以及传动件1上连接孔11和槽孔12的设置等均可参照上述第一实施例中相关所述，在此不再赘述。
[0045] 上述第一、第二实施例的传动机构工作时，由传动丝杠2的转动带动螺母3的水平移动，从而通过过渡套4、变形键5等带动传动件1的水平移动。其中，由于传动丝杠2上过渡套4和变形键5的设置，使得传动件1和丝杠副之间为柔性连接，传动件1在水平移动的同时也会在垂直方向上上下、左右细微移动，使得额外径向力不会传递到传动丝杠2上，防止传动丝杠2在径向方向上发生交变变形。
[0046] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
