CN102730596B - 一种小行程大力矩自动顶升机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种小行程大力矩自动顶升机构，包括驱动组件和升降组件，驱动组件包括电机驱动的蜗杆，升降组件的蜗轮或斜齿轮与蜗杆配合，顶升部分包括阶梯轴状的导向座，套在导向座导向轴上的T形螺杆，蜗轮或斜齿轮通过内螺纹与T形螺杆螺纹连接，蜗轮或斜齿轮的下部与导向座的底盘之间由端面轴承连接，T形螺杆的上部固定顶升盘，蜗轮或斜齿轮、导向座、T形螺杆、顶升盘、端面轴承安装在同一轴线上。所述的导向座与T形螺杆之间安装两组轴向导向键，防止T形螺杆转动并进行导向，在导向键与T形螺杆之间安装两组滚珠，减小T形螺杆升降时的摩擦阻力，在导向键的上下端面用钢珠挡板对滚珠进行限位。蜗杆与蜗轮或斜齿轮之间的装配间隙为0.04～0.07mm。

Description

一种小行程大力矩自动顶升机构

技术领域

本发明涉及一种小行程大力矩自动顶升机构，可用于车载高精度测试设备在运输状态与工作状态转换时，自动进行状态转换的机构。

背景技术

目前，国内许多在野外工作的移动式车载高精度测试设备，如车载自动调平机构、野外试验台、车载专用工装设备等，为保证这些设备的使用可靠性，这些设备在运输时处于减震状态，工作时处于刚性联接状态，设备内部设计有运输状态与工作状态的自动转换机构，这种转换机构通常是一种顶升机构，通过顶升机构将工作台面或设备顶起，使其脱离减震状态，处于刚性联接状态。

国内较常用的顶升机构有液压式和气动式，但这两种形式的机构，其内部结构较为复杂，制造成本高，占用内部空间较多，同时在使用过程中，由于液压油或气体不可避免地会出现不同程度的泄漏，影响设备测试精度的可靠性，不能满足车载高精度试验设备的使用要求。同时，这两种形式的顶升机构对环境温度有一定的使用要求，一般在5～35℃之间，在高低温情况就无法使用，无法满足野外环境条件下使用。

发明内容

本发明的目的是解决现有自动转换机构中占用内部空间大、影响设备测试精度和环境适应性差的问题，提供一种小行程大力矩自动顶升机构，更好地适应车载高精度设备的状态转换要求。

本发明的技术方案是：本发明的一种小行程大力矩自动顶升机构包括驱动组件和升降组件，驱动组件包括电机驱动的蜗杆，升降组件的蜗轮或斜齿轮与蜗杆配合，顶升部分包括阶梯轴状的导向座，套在导向座导向轴上的T形螺杆，蜗轮或斜齿轮通过内螺纹与T形螺杆螺纹连接，蜗轮或斜齿轮的下部与导向座的底盘之间由端面轴承连接，T形螺杆的上部固定顶升盘，蜗轮或斜齿轮、导向座、T形螺杆、顶升盘、端面轴承安装在同一轴线上。

所述的导向座与T形螺杆之间安装两组轴向导向键，防止T形螺杆转动并进行导向，在导向键与T形螺杆之间安装两组滚珠，减小T形螺杆升降时的摩擦阻力，在导向键的上下端面用钢珠挡板对滚珠进行限位。

所述的导向座包括安装深沟球轴承的台阶轴，在蜗轮或斜齿轮的下部内孔与导向座的台阶轴之间设深沟球轴承，深沟球轴承与蜗轮或斜齿轮安装在同一轴线上。

所述的驱动组件包括轴承座，蜗杆通过两端的轴承安装在轴承座上，蜗杆的一端与驱动电机连接，另一端有轴承端盖，蜗杆、轴承、驱动电机的输出轴安装在同一轴线上。

所述的蜗杆与蜗轮或斜齿轮之间的装配间隙为0.04～0.07mm。

所述的小行程大力矩自动顶升机构，在蜗轮或斜齿轮和导向座对应端面轴承的端面位置设折卸用螺孔。在导向座对应深沟球轴承的端面位置设折卸用螺孔。

本发明的技术效果体：本发明外形结构紧凑、装配及拆卸方便、使用可靠性高、状态转换方便快捷、环境适应性强；可解决现有升降机构中机构装配复杂，长期工作可靠性差，空间占用大，环境适应性差的问题。本发明适用于车载高精度测试设备或车载试验设备中，运输与工作状态的转换，特别适用于野外环境条件下工作的此类设备，同时也适用于这类设备的升级换代、小型化、技术改进，具有较好的应用价值和推广前景。

为提高传动效率，升降组件中的蜗轮也可由斜齿轮代替，使蜗杆与斜齿轮进行啮合传动，以减小摩擦阻力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明升降组件纵向剖视图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4本发明的驱动组件结构示意图。

图5为本发明中轴承安装局部视图。

图６为本发明的使用状态示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1～图4为本发明的一个实施例，其升降行程在15mm以内。

如图1、图2、图3所示，本发明的小行程大力矩自动顶升机构包括驱动组件和升降组件，驱动组件1包括电机驱动的蜗杆1a，升降组件2的蜗轮2a与蜗杆1a配合，顶升部分2包括阶梯轴状的导向座2b，套在导向座2b导向轴上的T形螺杆2c，蜗轮2a通过内螺纹与T形螺杆2c螺纹连接，蜗轮2a的下部与导向座2b的底盘之间由端面轴承2e连接，T形螺杆2c的上部固定顶升盘2d，蜗轮2a、导向座2b、T形螺杆2c、顶升盘2d、端面轴承2e安装在同一轴线上。装配后驱动组件上的蜗杆1a和顶升组件上的蜗轮2a处于相啮合状态。

所述的导向座2b与T形螺杆2c之间安装两组轴向导向键2g，防止T形螺杆2c转动并进行导向，在导向键2g与T形螺杆2c之间安装两组滚珠2i，减小T形螺杆2c升降时的摩擦阻力，在导向键2g的上下端面用钢珠挡板2h对滚珠2i进行限位。

所述的导向座2b包括安装深沟球轴承2f的台阶轴，在蜗轮2a的下部内孔与导向座2b的台阶轴之间设深沟球轴承2f，深沟球轴承2f与蜗轮2a安装在同一轴线上。

导向座2b与蜗轮2a通过端面轴承2e和深沟球轴承2f进行联接定位，端面轴承2e承受工作时的顶升压力，深沟球轴承2f承受蜗杆回转时的径向力并保持蜗杆1a与蜗轮2a之间的中心距。

如图4所示，本发明的驱动组件1包括轴承座1b，蜗杆1a通过两端的轴承1c安装在轴承座1b上，蜗杆1a的一端与驱动电机1d连接，另一端有轴承端盖1e，蜗杆1a、轴承1c、驱动电机1d的输出轴安装在同一轴线上。所述的蜗轮2a采用斜齿轮，提高传动效率，减小摩擦阻力。

驱动组件和升降组件上所用的材料采用黑色金属或有色金属加工而成。零件加工完后进行表面处理及热处理，使整个部件随温度变化系数小、抗腐蚀性高。

本实施例中蜗杆1a与蜗轮2a采用40Cr材料加工，T形螺杆2c采用铜棒QSn进行加工，其余零件采用45＃进行加工。驱动电机1d采用永磁力矩电机。为保证顶升机构安装拆卸方便以及野外环境条件下使用的可靠性，

在根据设计指标要求，计算电机功率时，应预留2～3倍的安全裕量。

如图5所示，在蜗轮2a和导向座2b对应端面轴承2e的端面位置设折卸用螺孔2a1和2b1；在导向座2b对应深沟球轴承2f的端面位置设折卸用螺孔2b2，以方便轴承安装及拆卸。

为提高环境温度适应性，装配时蜗杆1a与蜗轮2a之间的装配间隙在0.04～0.07mm之间，减小高低温情况下的摩擦力矩。

导向座与蜗轮通过端面轴承和深沟球轴承进行联接定位，端面轴承承受工作时的顶升压力，深沟球轴承承受蜗杆回转时的径向力并保持蜗杆与蜗轮之间的中心距，T形螺杆安装在导向座和蜗轮之间，T形螺杆与斜齿轮内的T形螺纹进行配合，导向座与T形螺杆之间安装两组导向键，防止T形螺杆转动并进行导向，在导向键与T形螺杆之间各安装两组滚珠，减小T形螺杆升降时的摩擦阻力，并用钢珠挡板将滚珠进行上下限位。

为提高传动效率，升降组件中的蜗轮也可由斜齿轮代替，使蜗杆与斜齿轮进行啮合传动，以减小摩擦阻力。

图6为本发明的使用状态示意图：

使用时，导向座2b固定在设备安装板3上。顶升机构2安装固定在设备安装板3与测试设备5之间，设备减震器4在该机构外部四角位置。

工作原理是：驱动电机的旋转运动转换为顶升机构的上下运动。工作时驱动电机1d通电转动带动蜗杆1a转动，从而带动相啮合的蜗轮2a进行转动，蜗轮2a内部安装有带导向槽的T形螺杆2c，蜗轮2a的转动使相配合的T形螺杆2c上下运动，固定在T形螺杆2c上的顶升盘2d也相应的上下运动，从而使顶升盘2d上部设备或仪器5实现运输与工作状态相互转换的目的。

Claims (5)

1.一种小行程大力矩自动顶升机构，包括驱动组件和升降组件，其特征在于：驱动组件(1)包括电机驱动的蜗杆(1a)，升降组件(2)的蜗轮或斜齿轮(2a)与蜗杆(1a)配合，升降组件(2)包括阶梯轴状的导向座(2b)，套在导向座(2b)导向轴上的T形螺杆(2c)，蜗轮或斜齿轮(2a)通过内螺纹与T形螺杆(2c)螺纹连接，蜗轮或斜齿轮(2a)的下部与导向座(2b)的底盘之间由端面轴承(2e)连接，T形螺杆(2c)的上部固定顶升盘(2d)，蜗轮或斜齿轮(2a)、导向座(2b)、T形螺杆(2c)、顶升盘(2d)、端面轴承(2e)安装在同一轴线上；导向座(2b)与T形螺杆(2c)之间安装两组轴向导向键(2g)，防止T形螺杆(2c)转动并进行导向，在导向键(2g)与T形螺杆(2c)之间安装两组滚珠(2i)，减小T形螺杆(2c)升降时的摩擦阻力，在导向键(2g)的上下端面用钢珠挡板(2h)对滚珠(2i)进行限位；导向座(2b)包括安装深沟球轴承(2f)的台阶轴，在蜗轮或斜齿轮(2a)的下部内孔与导向座(2b)的台阶轴之间设深沟球轴承(2f)，深沟球轴承(2f)与蜗轮或斜齿轮(2a)安装在同一轴线上；驱动组件(1)包括轴承座(1b)，蜗杆(1a)通过两端的轴承(1c)安装在轴承座(1b)上，蜗杆(1a)的一端与驱动电机(1d)连接，另一端有轴承端盖(1e)，蜗杆(1a)、蜗杆两端的轴承(1c)、驱动电机(1d)的输出轴安装在同一轴线上。

2.根据权利要求1所述的小行程大力矩自动顶升机构，其特征在于：蜗杆(1a)与蜗轮或斜齿轮(2a)之间的装配间隙为0.04～0.07mm。

3.根据权利要求1或2所述的小行程大力矩自动顶升机构，其特征在于：在蜗轮或斜齿轮(2a)和导向座(2b)对应端面轴承(2e)的端面位置设折卸用螺孔(2a1和2b1)。

4.根据权利要求1或2所述的小行程大力矩自动顶升机构，其特征在于：在导向座(2b)对应深沟球轴承(2f)的端面位置设折卸用螺孔(2b2)。

5.根据权利要求1或2所述的小行程大力矩自动顶升机构，其特征在于：在蜗轮或斜齿轮(2a)和导向座(2b)对应端面轴承(2e)的端面位置设折卸用螺孔(2a1和2b1)；在导向座(2b)对应深沟球轴承(2f)的端面位置设折卸用螺孔(2b2)。