CN109838525A - 高导向性、低漂移角度调整用微调丝杆组件 - Google Patents

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Abstract

一种高导向性、低漂移角度调整用微调丝杆组件,包括导向中心圆柱杆，过渡螺母套和开槽滚花手柄。本发明具有直线位移传动精密、导向性好、低漂移、调整稳定可靠的特点，可用作各种导向精度要求高，漂移量小的精密微量角度调整的传动丝杆。

Description

高导向性、低漂移角度调整用微调丝杆组件
技术领域
本发明涉及微调丝杆,特别是一种高导向性、低漂移角度调整用微调丝杆组件。
背景技术
各种通用的传统微动丝杆组件基本通过丝杆和丝杆螺母螺纹配合并涂有一定润滑油脂实现直线位移传动，位移传动和导向一起实现，然而丝杆和丝杆螺母之间的配合总存在一定的间隙误差，这些间隙误差是三角螺纹孔面和轴面加工误差及螺纹配合长度等因素导致的，一般较好的配合间隙也至少有10微米以上，因螺纹配合间隙会导致传动丝杆直线导向性不好，传动不精准。为了减少间隙误差，传统做法经常是在螺纹配合面上添加润滑油脂类或在丝杆过渡螺母套上开弹性槽来减小丝杆和丝杆螺母之间的间隙，前一种做法由于添加润滑油脂使得螺纹副间产生柔性接触的活塞效应，这种现象使得螺纹副的相对位置易受环境变化影响(如温度变化和振动冲击)，发生细小变化即漂移现象。螺杆螺套相对位置的变化会直接体现在光学件相对光学系统位置的变化，对于应用在高功率激光光学系统中的光学件，任何微小位置的改变也会对光学系统产生很大的影响。而且油脂添加并没有改善螺纹传动本身导向性不好的缺陷。后一种做法实际螺纹副配合间隙某种程度会减少，但螺纹副之间硬接触磨损大，且同样不能改善导向性不好的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高导向性、低漂移角度调整用微调丝杆组件，以改善调整角度用传动丝杆的传动间隙，提高机构导向性、降低螺纹副内油脂引起的活塞效应导致的漂移并有效改善机构的稳定性。该微调丝杆组件具有直线位移传动精密、导向性好、低漂移、调整稳定可靠的特点，可用作各种导向精度要求高，漂移量小的精密微量角度调整的传动丝杆。
本发明的技术解决方案如下：
一种高导向性、低漂移角度调整用微调丝杆组件，特点在于包括开槽滚花手柄、过渡螺母套和导向中心圆柱杆；
所述的开槽滚花手柄为一圆柱台阶筒，该圆柱台阶筒内由里至外分为中心圆柱沉孔段、内螺纹孔段和空档孔段，所述的内螺纹孔段的内壁上设有内螺纹及通槽，该通槽沿内螺纹孔段的圆周方向均匀分布且贯穿整个内螺纹孔段；
所述的过渡螺母套为一三台阶中空圆柱杆，该三台阶中空圆柱杆分为小台阶段、中台阶段和大台阶段，在小台阶段和大台阶段的外表面上设有外螺纹；
所述的导向中心圆柱杆为一圆柱杆；
所述的导向中心圆柱杆的一端与所述的开槽滚花手柄的中心圆柱沉孔段过渡或过盈配合，所述的过渡螺母套的小台阶段的外螺纹与所述的开槽滚花手柄的内螺纹孔段相配，中台阶段与所述的开槽滚花手柄的空档孔段相配。
所述的过渡螺母套的中台阶段外表面沿轴向标有行程长度范围刻度，所述的开槽滚花手柄的空档孔段的外端部设有斜坡面，该斜坡外圆面标有按螺距大小均分精度刻度，所述的过渡螺母套的中台阶段与所述的开槽滚花手柄的空档孔段带间隙配合。
所述的导向中心圆柱杆的一端表面为直面，另一端表面为球面，该球面用来点接触球顶被驱动件。
在所述的过渡螺母套的小台阶段的外螺纹与所述的开槽滚花手柄的内螺纹孔段螺纹配合处涂有润滑脂，在单向预紧时，使多余润滑脂流入通槽，实现螺齿面的单向紧密啮合，改善由于润滑脂填充导致的螺齿面间非刚性接触活塞效应，改善螺纹副间隙引起的漂移。
本发明的调整过程：
首先将导向中心圆柱杆精密外圆柱面与过渡螺母套的精密圆柱内孔配合成精密滑动配合起精密导向作用，过渡螺母套的外螺纹上涂润滑油脂，利用过渡螺母套的外螺纹与开槽滚花手柄相同螺距内螺纹孔之间螺纹啮合作传动，再将导向中心圆柱杆的圆柱外圆与开槽滚花手柄内一段沉孔段过渡或过盈配合成一体。来回拧动开槽滚花手柄，开槽滚花手柄与过渡螺母套之间螺纹副内多余润滑油脂流入开槽滚花手柄通槽内，实现螺齿面紧密贴合，起到单向刚性接触作用，改善非刚性接触所产生活塞效应。同时由于润滑脂对螺齿表面吸附作用，少量润滑脂又会在调节时被携带到螺齿单向贴合面间，实现螺齿贴合面润滑，使两者间螺纹啮合运行舒适无卡滞。使用时将过渡螺母套利用螺套大台阶段的外表面上外螺纹固定在固定板上，顺时针拧动开槽滚花手柄，因开槽滚花手柄与过渡螺母套之间螺纹配合，过渡螺母套被固定，开槽滚花手柄则会向前移动，则开槽滚花手柄带动导向中心圆柱杆一起沿精密配合的圆柱导向面微量前进。反方向拧动开槽滚花手柄，则开槽滚花手柄带动导向中心圆柱杆一起沿精密配合的圆柱导向面微量后退，在角度调整机构中，本发明丝杆组件的位移传动，可实现角度的微量精密调整。
本发明的技术效果：
实验表明，本发明调整量大约为±Amm左右。由于该丝杆组件直线传动导向精度主要靠精密圆柱面配合来保证，现有的加工水平能让配合间隙达到几微米级偏差水平以内，从而实现精密导向微量直线位移驱动。该丝杆组件具有直线位移传动精密、导向性好、低漂移、调整稳定可靠的特点，可用作各种导向精度要求高，漂移量小的精密微量角度调整的传动丝杆。
附图说明
图1为本发明高导向性、低漂移角度调整用微调丝杆组件的装配剖面图，其中(a)为剖视图,(b)为A—A剖视图。
图2为本发明中开槽滚花手柄的结构示意图，其中(a)为剖视图,(b)为A—A剖视图，(c)为外观图
图3为本发明中过渡螺母套的结构示意图，其中(a)为剖视图,(b)为外观图
图4为本发明中导向中心圆柱杆的外观图
图5为添加油脂未开通槽螺纹副未受到单向预紧的螺齿啮合示意图
图6为添加油脂未开通槽螺纹副受到单向预紧的螺齿啮合示意图
图7为多余油脂泄入通槽后的螺纹副受到单向预紧时螺齿啮合示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应以次限制本发明的保护范围。
请参阅图1至图7，由图可见，本发明高导向性、低漂移角度调整用微调丝杆组件，包括开槽滚花手柄1、过渡螺母套2、导向中心圆柱杆3；
图2为本发明中开槽滚花手柄的结构示意图，如图所示，开槽滚花手柄1为一圆柱台阶筒，该圆柱台阶筒内由里至外分为中心圆柱沉孔段、内螺纹孔段和空档孔段，所述的内螺纹孔段的内壁上设有内螺纹及通槽，该通槽沿内螺纹孔段的圆周方向均匀分布且贯穿整个内螺纹孔段；
图3为本发明中过渡螺母套的结构示意图，如图所示，过渡螺母套2为一三台阶中空圆柱杆，该三台阶中空圆柱杆分为小台阶段、中台阶段和大台阶段，在小台阶段和大台阶段的外表面上设有外螺纹；
所述的导向中心圆柱杆3为一圆柱杆；
所述的导向中心圆柱杆3的一端与所述的开槽滚花手柄1的中心圆柱沉孔段过渡或过盈配合，所述的过渡螺母套2的小台阶段的外螺纹与所述的开槽滚花手柄1的内螺纹孔段相配，中台阶段与所述的开槽滚花手柄1的空档孔段相配。
所述的过渡螺母套2的中台阶段外表面沿轴向标有行程长度范围刻度，所述的开槽滚花手柄1的空档孔段的外端部设有斜坡面，该斜坡外圆面标有按螺距大小均分精度刻度，所述的过渡螺母套2的中台阶段与所述的开槽滚花手柄1的空档孔段带间隙配合。
所述的导向中心圆柱杆3的一端表面为直面，另一端表面为球面，该球面用来点接触球顶被驱动件。
首先将导向中心圆柱杆3精密外圆柱面与过渡螺母套2的精密圆柱内孔配合成精密滑动配合起精密导向作用，过渡螺母套2的外螺纹上涂润滑油脂，利用过渡螺母套2外螺纹与开槽滚花手柄1相同螺距内螺纹孔之间的螺纹啮合作传动，再将导向中心圆柱杆3的圆柱外圆与开槽滚花手柄1内的一段沉孔过渡或过盈配合成一体。来回拧动开槽滚花手柄1，开槽滚花手柄1与过渡螺母套2之间螺纹副内多余润滑油脂被螺齿挤压流入开槽滚花手柄1通槽内，实现螺齿面紧密贴合，起到单向刚性接触作用，改善非刚性接触所产生活塞效应。同时由于润滑脂对螺齿表面吸附作用，少量润滑脂又会在调节时被携带到螺齿单向贴合面间，实现螺齿贴合面润滑，使两者间螺纹副运行舒适无卡滞。
使用时将过渡螺母套2利用螺套大台阶段的外表面上设有外螺纹固定在固定板上，顺时针拧动开槽滚花手柄1，因开槽滚花手柄1与过渡螺母套2之间螺纹配合，过渡螺母套2被固定，开槽滚花手柄1则会向前移动，则开槽滚花手柄1带动导向中心圆柱杆3一起沿精密配合的圆柱导向面微量前进。反方向拧动开槽滚花手柄1，则开槽滚花手柄1带动导向中心圆柱杆3一起沿精密配合的圆柱导向面微量后退，在角度调整机构中，本发明丝杆组件的位移传动，可实现角度的微量精密调整，调整行程量大约为±Amm左右。
经试用表明，本发明高稳定性、低漂移角度调整用微调丝杆组件具有直线位移传动精密、导向性好、低漂移、调整稳定可靠的特点，可用作各种导向精度要求高，漂移量小的精密微量角度调整的传动丝杆。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种高导向性、低漂移角度调整用微调丝杆组件，特征在于包括开槽滚花手柄(1)、过渡螺母套(2)和导向中心圆柱杆(3)；
所述的开槽滚花手柄(1)为一圆柱台阶筒，该圆柱台阶筒内由里至外分为中心圆柱沉孔段、内螺纹孔段和空档孔段，所述的内螺纹孔段的内壁上设有内螺纹及通槽，该通槽沿内螺纹孔段的圆周方向均匀分布且贯穿整个内螺纹孔段；
所述的过渡螺母套(2)为一三台阶中空圆柱杆，该三台阶中空圆柱杆分为小台阶段、中台阶段和大台阶段，在小台阶段和大台阶段的外表面上设有外螺纹；
所述的导向中心圆柱杆(3)为一圆柱杆；
所述的导向中心圆柱杆(3)的一端与所述的开槽滚花手柄(1)的中心圆柱沉孔段过渡或过盈配合，所述的过渡螺母套(2)的小台阶段的外螺纹与所述的开槽滚花手柄(1)的内螺纹孔段相配，中台阶段与所述的开槽滚花手柄(1)的空档孔段相配。
2.根据权利要求1所述的高导向性、低漂移角度调整用微调丝杆组件，其特征在于，所述的过渡螺母套(2)的中台阶段外表面沿轴向标有行程长度范围刻度，所述的开槽滚花手柄(1)的空档孔段的外端部设有斜坡面，该斜坡外圆面标有按螺距大小均分精度刻度，所述的过渡螺母套(2)的中台阶段与所述的开槽滚花手柄(1)的空档孔段带间隙配合。
3.根据权利要求1所述的高导向性、低漂移角度调整用微调丝杆组件，其特征在于，所述的导向中心圆柱杆(3)的一端表面为直面，另一端表面为球面，该球面用来点接触球顶被驱动件。
4.根据权利要求1-3任一所述的高导向性、低漂移角度调整用微调丝杆组件，其特征在于，在所述的过渡螺母套(2)的小台阶段的外螺纹与所述的开槽滚花手柄(1)的内螺纹孔段螺纹配合处涂有润滑脂，在单向预紧时，使多余润滑脂流入通槽，实现螺齿面的单向紧密啮合，改善由于润滑脂填充导致的螺齿面间非刚性接触活塞效应，改善螺纹副间隙引起的漂移。
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