CN101660556B - 一种精密回转轴锁紧机构 - Google Patents

Abstract

一种精密回转轴锁紧机构，属于精密机械结构技术领域涉及的锁紧机构。要解决的技术问题：提供一种精密回转轴锁紧机构，技术方案包括手轮、旋转轴、壳体、盖、外套、内套、左右压力弹簧、连接件、导向柱、连接件轴、回转轴、主体仪器。手轮固定在旋转轴的左端，旋转轴通过轴孔伸进壳体内，外套装在壳体内，与其内壁滑动接触，盖固定在外套左端，通过轴孔套装在旋转轴左部轴杆上；内套安装在外套内，并套装在旋转轴右部轴杆上，连接件装在内套的右面，左右压力弹簧分别粘接在连接件两侧，连接件通过连接件轴伸进回转轴的轴孔内与其固定，导向柱通过壳体和外套上的孔固定在内套上，回转轴与主体仪器之间转动接触，壳体通过法兰固定在主体仪器上。

Description

一种精密回转轴锁紧机构 

技术领域：

本发明属于精密机械结构设计技术领域中涉及的一种精密仪器中回转轴锁紧机构。 

背景技术：

在一些精密仪器中，回转轴经常需要停留在一个角度位置上，并要求受到外力干扰时位置不被破坏，为满足要求，需要一种精密锁紧机构来锁定回转轴的位置。精密锁紧机构已有一些种类问世，与本发明最为接近的已有技术是中国机械出版社出版的《精密仪器结构设计手册》第1015页图11-9-5，将此图称为图1，包括横轴1、涨圈2、摩擦板3、轴板4、横轴固定微动板5、横轴固定螺母6、手柄7、螺杆8。 

见图1，该锁紧机构的作用是将横轴1和横轴固定微动板5紧固在一起，锁紧时转动手柄7，螺杆8便通过横轴固定螺母6以其末端推顶轴板4向左移动，使轴板4压向摩擦板3。此时，与横轴固定螺母6连接在一起的横轴固定微动板5则向右移动并推动涨圈2压向摩擦板3，这两种运动的 结果，就是把摩擦板3与横轴固定微动板5紧固在一起，即把横轴1锁紧在固定微动板5上。该锁紧机构的缺点是，锁紧机构在锁紧时，锁紧机构施加在横轴1上的力系并不平衡，在主体仪器内部必须产生一个对横轴1的附加轴向力才能保持横轴1的受力平衡，对于小型精密仪器，会使主体仪器的使用精度受到影响。 

发明内容：

为了克服已有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于使主体仪器回转轴只受到锁紧机构平衡力系的作用，在主体仪器内部不产生附加轴向力，保证仪器使用精度。特设计一种回转轴锁紧机构。 

本发明要解决的技术问题是：提供一种精密回转轴锁紧机构，解决技术问题的技术方案。如图2所示，包括手轮9、旋转轴10、壳体11、盖12、外套13、内套14、左压力弹簧15、连接件16、右压力弹簧17、导向柱18、连接件轴19、螺钉20、回转轴21、主体仪器22。 

手轮9在旋转轴10的左端通过螺钉与旋转轴10固定，旋转轴10通过壳体11上的中心轴孔伸进壳体11内，外套13装在壳体11的内部，与壳体11的内壁之间滑动接触，盖12通过自身的中心轴孔套装在旋转轴10的左部轴杆上，与左部轴杆之间是螺纹配合，盖12在外套13的左端用螺钉与外套13固定；内套14安装在外套13内，内套14的外径与外套13具有滑动接触配合关系，内套14在外套13内壁直线滑动，同时内套14通过自身的中心轴孔套装在旋转轴10的右部轴杆上，与右部轴杆之间是螺纹配合，在外套13内，在内套14的右面，装有连接件16，左压力弹簧15通过其上的中心孔粘接在连接件16的左面的连接件轴头上，其两端边缘顶在内套14的右面上，右压力弹簧17通过其上的中心孔套装在连接件轴19上并粘接在连接件16的右面，其两端边缘在外套13内与外套13底部内侧接触，连接件16通过连接件轴19伸进回转轴21的轴孔内，连接件16通过螺钉20与回转轴21固定，导向柱18通过壳体11和外套13上的导向孔固定在内套14上，装在主体仪器22内的回转轴21与主体仪器22之间是转动接触，壳体11通过其边缘上的法兰，用螺钉固定在主体仪器22上。

工作原理说明：如图2、图3所示。盖12上的中心轴孔螺纹为右旋螺纹，内套14上的中心轴孔螺纹为左旋螺纹，转轴10与盖12配合的螺纹为右旋螺纹，旋转轴10与内套14配合的螺纹为左旋螺纹，各螺纹螺距相等。如图3所示顺时针旋转手轮9时，由于导向柱18限制了盖12、外套13的旋转，盖12、外套13向左运动，右压力弹簧17被压缩，产生对外套13的压力。同时由于导向柱18限制了内套14的旋转，内套14向右运动，左压力弹簧15被压缩，产生对内套14的压力。当主体仪器回转轴21有转动趋势时，左 压力弹簧15、右压力弹簧17与内套14、外套13产生足够的摩擦力阻止回转轴21的旋转。逆时针旋转手轮9，直至右压力弹簧17与外套13、左压力弹簧15与内套14完全脱离接触。回转轴21即可自由旋转。 

本发明的积极效果：根据主体仪器工作该锁紧机构能锁紧回转轴的位置，锁紧机构对回转轴施加的力系为平衡力系，避免了主体仪器内部产生附加应力，保证了仪器的使用精度，同时锁紧机构对安装同轴度要求不高。 

附图说明

图1是已有技术的结构示意图； 

图2是本发明的结构示意图； 

图3是图2的右视图。 

具体实施方式

本发明按图2所示的机构实施，包括手轮9、旋转轴10、壳体11、盖12、外套13、内套14、左压力弹簧15、连接件16、右压力弹簧17、导向柱18、连接件轴19、螺杆20、回转轴21、主体仪器22。 

连接件16通过连接件轴19安装在主体仪器22的回转轴21上，左压力弹簧15、右压力弹簧17通过连接件轴19分别安装在连接件16的左、右两侧，连接方式采用胶结方 式，其作用是对连接件16、外套13、内套14施加压力，同时也消除内套14、盖12与旋转轴10螺纹副的间隙，内套14安装在外套13内并通过其上的左旋螺纹与旋转轴10的左旋螺纹段啮合，内套14外径与外套13具有滑动接触配合关系，内套14在外套13内壁直线滑动。盖12安装在外套13的左端上并通过其上的右旋螺纹与旋转轴10的右旋螺纹段啮合，外套13安装在壳体11内，外套13外径与壳体11的内壁具有滑动接触配合关系，外套13在壳体11内壁沿直线滑动。当仪器回转轴21有转动趋势时，左压力弹簧15、右压力弹簧17与内套14、外套13产生足够的摩擦力阻止回转轴21的旋转。旋转轴10上的左旋螺纹与右旋螺纹螺距相等，旋转轴10安装在壳体11上，手轮9安装在旋转轴10的左端，导向柱18固定在内套14上并与壳体11、外套13上的长方形孔配合，其作用是限制盖12、外套13、内套14的旋转。见图3，顺时针旋转手轮9，受导向柱18的限制，盖12、外套13向左移动，见图2，同时内套14向右移动，且盖12、外套13和内套14移动的距离相同，分别压紧右压力弹簧17、左压力弹簧15，限制了仪器回转轴21的转动。见图3，逆时针旋转手轮9，受导向柱18的限制，盖12、外套13向右移动(见图2)，同时内套14向左运动，且盖12、外套13和内套14移动的距离相同，分别放松右压力弹簧17、左压力弹簧15，直至左压力弹簧15与内套14、右压力弹簧17 与外套13不再接触，此时回转轴21可自由转动且不受到锁紧机构的影响。 

如图2、图3，该锁紧机构要求盖12、外套13、内套14只能直线滑动，不能产生滚动，且运动过程不能有晃动，旋转轴10与盖12及内套14的螺纹副啮合需要无间隙，且要求各螺纹螺距一致，因此需采用精密加工保证，为保证锁紧机构的强度、加工、使用性能，壳体11、盖12、外套13、内套14均采用不锈钢材料。左压力弹簧15、右压力弹簧17要求轴向弹性好且特性一致，采用60Si2MnA材料。旋转轴10、盖12、内套14的螺距采用精密加工方法保证。 

Claims (1)

1.一种精密回转轴锁紧机构，其特征在于包括手轮(9)、旋转轴(10)、壳体(11)、盖(12)、外套(13)、内套(14)、左压力弹簧(15)、连接件(16)、右压力弹簧(17)、导向柱(18)、连接件轴(19)、螺钉(20)、回转轴(21)、主体仪器(22)；手轮(9)在旋转轴(10)的左端通过螺钉与旋转轴(10)固定，旋转轴(10)通过壳体(11)上的中心轴孔伸进壳体(11)内，外套(13)装在壳体(11)的内部，与壳体(11)的内壁之间滑动接触，盖(12)通过自身的中心轴孔套装在旋转轴(10)的左部轴杆上，与左部轴杆之间是螺纹配合，盖(12)在外套(13)的左端用螺钉与外套(13)固定；内套(14)安装在外套(13)内，内套(14)的外径与外套(13)具有滑动接触配合关系，内套(14)在外套(13)内壁直线滑动，同时内套(14)通过自身的中心轴孔套装在旋转轴(10)的右部轴杆上，与右部轴杆之间是螺纹配合，在外套(13)内，在内套(14)的右面，装有连接件(16)，左压力弹簧(15)通过其上的中心孔粘接在连接件(16)的左面的连接件轴头上，其两端边缘顶在内套(14)的右面上，右压力弹簧(17)通过其上的中心孔套装在连接件轴(19)上并粘接在连接件(16)的右面，其两端边缘在外套(13)内与外套(13)底部内侧接触，连接件(16)通过连接件轴(19)伸进回转轴(21)的轴孔内，连接件(16)通过螺钉(20)与回转轴(21)固定，导向柱(18)通过壳体(11)和外套(13)上的螺孔固定在内套(14)上，装在主体仪器(22)内的回转轴(21)与主体仪器(22)之间是转动接触，壳体(11)通过其边缘上的法兰，用螺钉固定在主体仪器(22)上。

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