CN104538062B - 杠杆调节装置及其精度计算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及仪器制造技术领域，尤其涉及一种杠杆调节装置。包括螺旋测微头、杠杆、拉簧、旋转轴以及钢丝绳，所述螺旋测微头与所述杠杆的一端接触，所述杠杆的中部连接有所述拉簧，所述杠杆的另一端与所述旋转轴滑动连接，所述钢丝绳通过旋转轴固定在所述杠杆上。本发明设计简单、结构紧凑，本装置是根据杠杆原理研发而成，由杠杆部分，调节部分，支撑轴部分，拉簧部分，钢丝绳等部分组成，其中杠杆部分，调节部分，支撑轴部分，拉簧部分组成了杠杆调节的主体部分，钢丝绳的加入，主要是起到通过杠杆的调节来调节其他需要调节的装置，由于钢丝绳的柔软性、刚性、线性等特点，使杠杆在应用过程中更加精确，方便，使用范围更加广泛。

Description

杠杆调节装置及其精度计算方法
技术领域
本发明涉及仪器制造技术领域，尤其涉及一种杠杆调节装置及其精度计算方法。
背景技术
在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。在生活中根据需要，杠杆可以做成直的，也可以做成弯的，但必须是硬的物体。几乎每一台机器中都少不了杠杆，杠杆调整装置，在当今各个领域中都得到了广泛的应用，在精密仪器中的应用算占得比重也在逐渐增加。传统意义上杠杆在仪器中的应用，大多是和所需连接调整结构的点对点的硬性接触来，这样长期使用，势必会造成接触点的磨损，影响仪器的精度。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种杠杆调节装置，提高测量精度。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种杠杆调节装置，包括螺旋测微头、杠杆、拉簧、旋转轴以及钢丝绳，所述螺旋测微头与所述杠杆的一端接触，所述杠杆的中部连接有所述拉簧，所述杠杆的另一端与所述旋转轴滑动连接，所述钢丝绳通过旋转轴固定在所述杠杆上。
优选地，所述钢丝绳通过锁紧螺母固定在所述杠杆上。
一种杠杆调节装置的精度计算方法，其计算方法如下，设螺旋测微头与杠杆的接触点到旋转轴轴芯的距离为L，旋转轴直径为D，在测微头位移变化为△L的条件下，杠杆以旋转轴轴芯为圆心旋转的角度为α,同时钢丝绳的长度变化量为△l，旋转轴所变化的弧长为△C，仪器的精度为n，n为测微头移动单位距离与钢丝移动单位距离的比。
当测微头位移变化△L时带动杠杆所旋转的角度和旋转轴所变化的角度相等，此处都可计为α，可知
α＝arctan(△L/L).....................(1)
同时，可知钢丝绳的长度变化量与旋转轴的弧长变化也是相等的，即
△l≈△C.........................(2)
当△C比较小时，转轴转过的弧长和弦长相等，由弦长，直径和角度的几何关系，可得：△C≈D/2*tanα....................(3)
即：α＝arctan〔△C/(D/2)〕..................(4)由(1)、(2)、(4)可得：
n＝△L/△l＝2L/D...................(5)
由公式(5)可知，本装置的精度n，在△L变化很小的情况下，是随着L的增加为增加的，
通过精度n,我们就可以方便的通过测微头的读数，计算出通过杠杆的调节来调节其他需要调节的装置的位移。
本发明的有益效果是:本发明设计简单、结构紧凑，本装置是根据杠杆原理研发而成，由杠杆部分，调节部分，支撑轴部分，拉簧部分，钢丝绳等部分组成，其中杠杆部分，调节部分，支撑轴部分，拉簧部分组成了杠杆调节的主体部分，钢丝绳的加入，主要是起到通过杠杆的调节来调节其他需要调节的装置，由于钢丝绳的柔软性、刚性、线性等特点，使杠杆在应用过程中更加精确，方便，使用范围更加广泛。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图中：1、螺旋测微头；2、杠杆；3、拉簧；4、旋转轴；5、钢丝绳。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式，如图1所示，一种杠杆调节装置，包括螺旋测微头1、杠杆2、拉簧3、旋转轴4以及钢丝绳5，所述螺旋测微头与所述杠杆的一端接触，所述杠杆的中部连接有所述拉簧，所述杠杆的另一端与所述旋转轴滑动连接，所述钢丝绳通过旋转轴固定在所述杠杆上。所述钢丝绳通过锁紧螺母固定在所述杠杆上。以螺旋测微头1作为这个装置的调节部分，主要起到调节装置位移以及数据读取功能；通过测微头的调节，带动杠杆2转动，杠杆的一端与旋转轴4滑动连接，杠杆是以旋转轴4的轴芯为轴转动的，其中，拉簧3可以是杠杆回到起始位置，钢丝绳5通过旋转轴4，固定在杠杆上。杠杆的转动，带动了钢丝绳5相对位置的改变，从而带动其他连接件的相对位置的变动，起到杠杆调节的作用。
一种杠杆调节装置的精度计算方法，其计算方法如下，设螺旋测微头与杠杆的接触点到旋转轴轴芯的距离为L，旋转轴直径为D，在测微头位移变化为△L的条件下，杠杆以旋转轴轴芯为圆心旋转的角度为α,同时钢丝绳的长度变化量为△l，旋转轴所变化的弧长为△C，仪器的精度为n，n为测微头移动单位距离与钢丝移动单位距离的比。
当测微头位移变化△L时带动杠杆所旋转的角度和旋转轴所变化的角度相等，此处都可计为α，可知
α＝arctan(△L/L).....................(1)
同时，可知钢丝绳的长度变化量与旋转轴的弧长变化也是相等的，即
△l≈△C.........................(2)
当△C比较小时，转轴转过的弧长和弦长相等，由弦长，直径和角度的几何关系，可得：△C≈D/2*tanα....................(3)
即：α＝arctan〔△C/(D/2)〕..................(4)
由(1)、(2)、(4)可得：
n＝△L/△l＝2L/D...................(5)
由公式(5)可知，本装置的精度n，在△L变化很小的情况下，是随着L的增加为增加的。
通过精度n,我们就可以方便的通过测微头的读数，计算出通过杠杆的调节来调节其他需要调节的装置的位移
本发明设计简单、结构紧凑，本装置是根据杠杆原理研发而成，由杠杆部分，调节部分，支撑轴部分，拉簧部分，钢丝绳等部分组成，其中杠杆部分，调节部分，支撑轴部分，拉簧部分组成了杠杆调节的主体部分，钢丝绳的加入，主要是起到通过杠杆的调节来调节其他需要调节的装置，由于钢丝绳的柔软性、刚性、线性等特点，使杠杆在应用过程中更加精确，方便，使用范围更加广泛。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种杠杆调节装置，其特征在于：包括螺旋测微头、杠杆、拉簧、旋转轴以及钢丝绳，所述螺旋测微头与所述杠杆的一端接触，所述杠杆的中部连接有所述拉簧，所述杠杆的另一端与所述旋转轴滑动连接，所述钢丝绳通过旋转轴固定在所述杠杆上。
2.根据权利要求1所述的杠杆调节装置，其特征在于：所述钢丝绳通过锁紧螺母固定在所述杠杆上。
3.一种杠杆调节装置的精度计算方法，其特征在于：该螺杆调节装置包括螺旋测微头、杠杆、拉簧、旋转轴以及钢丝绳，所述螺旋测微头与所述杠杆的一端接触，所述杠杆的中部连接有所述拉簧，所述杠杆的另一端与所述旋转轴滑动连接，所述钢丝绳通过旋转轴固定在所述杠杆上，其计算方法如下，设螺旋测微头与杠杆的接触点到旋转轴轴芯的距离为L，旋转轴直径为D，在测微头位移变化为△L的条件下，杠杆以旋转轴轴芯为圆心旋转的角度为α,同时钢丝绳的长度变化量为△l，旋转轴所变化的弧长为△C，仪器的精度为n，n为测微头移动单位距离与钢丝移动单位距离的比。
当测微头位移变化△L时带动杠杆所旋转的角度和旋转轴所变化的角度相等，此处都可计为α，可知
α＝arctan(△L/L).....................(1)
同时，可知钢丝绳的长度变化量与旋转轴的弧长变化也是相等的，即
△l≈△C.........................(2)
当△C比较小时，转轴转过的弧长和弦长相等，由弦长，直径和角度的几何关系，可得：△C≈D/2*tanα....................(3)
即：α＝arctan〔△C/(D/2)〕..................(4)
由(1)、(2)、(4)可得：
n＝△L/△l＝2L/D...................(5)
由公式(5)可知，本装置的精度n，在△L变化很小的情况下，是随着L的增加而增加的，通过精度n,可以方便的通过测微头的读数，计算出通过杠杆的调节来调节其他需要调节的装置的位移。
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