CN102979870B - 一种传递旋转扭矩并可轴向往复移动机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种传递旋转扭矩并可轴向往复移动机构，包括主动轴系、滚动铰链和从动轴系，主动轴系包括主动轴、滚动轴承，滚动铰链包括U形座、滚动轴承、滚动轴、导向块、限位条，从动轴系包括从动轴、直线轴承、滚动轴承。滚动轴在机构运动中沿导向块导向平面往复滚动，直线轴承对从动轴的往复移动起导向作用，滚动轴承支承直线轴承及从动轴，调节导向块在从动轴法兰端的安装位置可消除主、从动轴安装不同轴度、滚动轴或导向块导向平面磨损对传动精度的影响。该发明应用于精密机械传动技术领域，可减少机构在传递旋转运动中沿轴向往复移动的摩擦力，提高往复运动灵敏度，消除主、从动轴安装不同轴度及磨损造成的传动误差，提高运动传递精度。

Description

一种传递旋转扭矩并可轴向往复移动机构
技术领域
本发明属于精密机械传动技术领域，具体地说涉及一种既能够传递旋转扭矩，又能实现沿轴线方向滚动摩擦式相对往复运动的机构。
背景技术
在机械传动中，为了传递旋转扭矩并实现主、从动件的轴向相对自由运动，现常用的技术有：花键轴，导向平键等。花键轴与花键套配合形成花键联接，其特点是传递扭矩大，制造工艺较复杂，常需专门设备制造，成本较高，且轴向运动属于滑动摩擦，运动灵敏度受传递扭矩及表面光洁度的影响较大，为保证长久的传动精度，需较高表面硬度，否则一旦表面磨损传动精度将无法修复。在装配中，主、从动轴需较高同轴精度，安装的不同轴度误差无法补偿。导向平键常通过螺钉固定在轴上，除了传递扭矩外，还允许轴上零件沿轴向滑动，其传递扭矩比花键轴小，制造工艺简单，轴向滑动仍属滑动摩擦，导向面磨损后传动精度仍无法修复。
基于以上现有技术特点，在研究其不足的基础上，本发明对此类机构进行改进，提高了轴向运动的灵敏度，降低了主、从动轴安装的同轴精度要求，实现了磨损后传动精度的可修复。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：减少机构在传递旋转扭矩过程中沿轴向相对往复运动的摩擦力，补偿主、从动轴间安装的不同轴度误差，修复往复运动接触面磨损后的传动间隙，提高运动传递精度。
为解决以上技术问题，本发明通过以下方案来实现：
一种传递旋转扭矩并可轴向往复移动机构，包括：主动轴系、滚动铰链和从动轴系；所述主动轴系连接外部动力源；所述滚动铰链连接主动轴系与从动轴系，所述从动轴系连接外部执行机构；所述主动轴系包括主动轴、滚动轴承，主动轴由滚动轴承支承；所述从动轴系包括从动轴、直线轴承、滚动轴承，从动轴的轴向往复运动由直线轴承导向，从动轴能在直线轴承内轴向往复运动，不能相对转动，直线轴承由滚动轴承支承，直线轴承随从动轴一起回转运动；所述滚动铰链包括U形座、限位条、导向块、滚动轴和滚动轴承；所述U形座连接在主动轴法兰上，所述滚动轴由滚动轴承支承在U形座内，滚动轴与主动轴、从动轴在空间位置垂直，可沿导向块导向平面滚动，所述导向块固定在从动轴法兰上，调节导向块在从动轴法兰上的安装位置能够补偿主动轴系、从动轴系安装的不同轴度误差对传递旋转运动的影响，也能够消除导向块导向平面及滚动轴外圆磨损后的间隙，所述限位条固定在导向块上端，限制从动轴的轴向往复运动行程；
所述主动轴(11)在所述外部动力源输入扭矩的驱动下通过所述滚动铰链(2)带动所述从动轴(31)一起旋转传递旋转扭矩，且所述从动轴(31)通过所述滚动铰链(2)相对所述主动轴(11)可轴向往复移动。
所述主动轴与从动轴的轴向相对运动是滚动摩擦式运动。
本发明与现有花键联接技术或导向平键技术相比的优点在于：本发明用滚动摩擦取代滑动摩擦，减小了主、从动件轴向相对往复运动的摩擦力；通过调节导向块与滚动轴的配合间隙，可提高旋转运动的传递精度，补偿主、从动轴安装的不同轴度误差，消除导向块导向平面、滚动轴外圆磨损后的间隙。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的A-A剖视图；
图3是本发明的B-B剖视图；
图中各标号表示：1、主动轴系；2、滚动铰链；3、从动轴系；11、主动轴；12、滚动轴承；21、U形座；22、限位条；23、导向块；24、滚动轴；25、滚动轴承；31、从动轴；32、直线轴承；33、滚动轴承。
具体实施方式
如图1至3所示，本发明的一种传递旋转扭矩并可轴向往复移动机构，包括主动轴系1、滚动铰链2和从动轴系3。主动轴系1连接外部动力源，滚动铰链2连接主动轴系1与从动轴系3，从动轴系3连接执行机构。
主动轴系1包括主动轴11、滚动轴承12，主动轴11由滚动轴承12支承，主动轴11能在外部输入扭矩的驱动下旋转运动。
滚动铰链2包括U形座21、限位条22、导向块23、滚动轴24、滚动轴承25，U形座21连接在主动轴11法兰上，滚动轴24由滚动轴承25支承在U形座21内，滚动轴24与主动轴11、从动轴31在空间位置垂直，可沿导向块23导向平面滚动，导向块23固定在从动轴31法兰上，调节导向块23在从动轴31法兰上的安装位置可补偿主动轴系1、从动轴系3安装的不同轴度误差对传递旋转运动的影响，也可消除导向块23导向平面及滚动轴24外圆磨损后的间隙，限位条22固定在导向块23上端，限制从动轴31的轴向往复运动行程。
从动轴系3包括从动轴31、直线轴承32、滚动轴承33，从动轴31的轴向往复运动由直线轴承32导向，从动轴31可在直线轴承32内轴向往复运动，不能相对转动，直线轴承32由滚动轴承33支承，直线轴承32随从动轴31一起回转运动。
总之，本发明中的滚动轴在机构运动中沿导向块导向平面往复滚动，直线轴承对从动轴的往复移动起导向作用，滚动轴承支承直线轴承及从动轴，调节导向块在从动轴法兰端的安装位置可消除主、从动轴安装不同轴度、滚动轴或导向块导向平面磨损对传动精度的影响。本发明应用于精密机械传动技术领域，可减少机构在传递旋转运动中沿轴向往复移动的摩擦力，提高往复运动灵敏度，消除主、从动轴安装不同轴度及磨损造成的传动误差，提高运动传递精度。
本发明未详细阐述部分属于本领域公知技术。
以上所述，仅为本发明部分具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种传递旋转扭矩并可轴向往复移动机构，其特征在于包括：主动轴系(1)、滚动铰链(2)和从动轴系(3)；所述主动轴系(1)连接外部动力源；所述滚动铰链(2)连接主动轴系(1)与从动轴系(3)，所述从动轴系(3)连接执行机构；所述主动轴系(1)包括主动轴(11)、滚动轴承(12)，主动轴(11)由滚动轴承(12)支承；所述从动轴系(3)包括从动轴(31)、直线轴承(32)、滚动轴承(33)，从动轴(31)的轴向往复运动由直线轴承(32)导向，从动轴(31)能在直线轴承(32)内轴向往复运动，不能相对转动，直线轴承(32)由滚动轴承(33)支承，直线轴承(32)随从动轴(31)一起回转运动；所述滚动铰链(2)包括U形座(21)、限位条(22)、导向块(23)、滚动轴(24)和滚动轴承(25)；所述U形座(21)连接在主动轴(11)法兰上，所述滚动轴(24)由滚动轴承(25)支承在U形座(21)内，滚动轴(24)与主动轴(11)、从动轴(31)在空间位置垂直，可沿导向块(23)导向平面滚动，所述导向块(23)固定在从动轴(31)法兰上，调节导向块(23)在从动轴(31)法兰上的安装位置能够补偿主动轴系(1)、从动轴系(3)安装的不同轴度误差对传递旋转运动的影响，也能够消除导向块(23)导向平面及滚动轴(24)外圆磨损后的间隙，所述限位条(22)固定在导向块(23)上端，限制从动轴(31)的轴向往复运动行程；所述主动轴(11)在所述外部动力源输入扭矩的驱动下通过所述滚动铰链(2)带动所述从动轴(31)一起旋转传递旋转扭矩，且所述从动轴(31)通过所述滚动铰链(2)相对所述主动轴(11)可轴向往复移动。
2.根据权利要求1所述的一种传递旋转扭矩并可轴向往复移动机构，其特征在于：所述主动轴(11)与从动轴(31)的轴向相对运动是滚动摩擦式运动。
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