[发明专利]一种基于芳纶纤维热变形主动补偿的滚珠丝杠副

摘要

本发明公开了一种基于芳纶纤维热变形主动补偿的滚珠丝杠副。在滚珠丝杠轴靠近电机一端预留未加工外螺纹的一段，在这段光轴上粘贴和布置芳纶纤维，使其长度方向与丝杠轴的轴向一致。再在芳纶纤维表面缠绕覆盖电热膜，设计电刷给电热膜供电，保证在丝杠旋转过程中导线不被缠绕。由于芳纶纤维在长度方向上具有负热膨胀系数，加热会收缩使热误差得到补偿。在实际工况下，丝杠轴达到热平衡后，每个轴向位置的轴向变形是一定的。通过建立轴向变形模型，进而预测每个轴向位置的轴向误差。在掌握螺母运动规律的基础上，通过控制器控制电源的供热参数实现对芳纶纤维进行加热，使其产生和丝杠轴向热变形相反的位移，使热变形得到补偿。

主权项

一种基于芳纶纤维热变形主动补偿的滚珠丝杠副，其特征在于，包括电热膜(1)、芳纶纤维(2)、滚珠丝杠本体(3)、电刷(4)、电源(5)和控制器(6)，电热膜(1)和滚珠丝杠本体(3)之间设有芳纶纤维(2)；在滚珠丝杠本体(3)靠近电机端的端部预留一段未加工有外螺纹的光轴，在这段光轴上粘贴和布置芳纶纤维(2)，使得芳纶纤维(2)的长度方向与滚珠丝杠本体(3)的轴向方向一致；再在这段光轴上缠绕覆盖电热膜(1)，为了防止导线在丝杠旋转过程中缠绕，将电刷(4)套在电热膜(1)两端，电刷(4)不随滚珠丝杠本体(3)转动；电热膜(1)与电刷(4)之间设有间隙，电热膜(1)的正负极均有一个弹簧片，保障弹簧片始终与电刷(4)相接触；在转动的过程中电热膜(1)始终与电源(5)和控制器(6)保持相连状态；控制器(6)控制电源(5)的供电参数通过电刷(4)向电热膜(1)供电使其加热。