CN111706658B - 利用高精度丝杆实现精密圆弧转动的机构 - Google Patents

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樊毅
彭杰
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    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/12—Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types
    • F16H37/122—Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types for interconverting rotary motion and oscillating motion

Abstract

本发明公开了一种利用高精度丝杆实现精密圆弧转动的机构，包括部件、传动件和丝杆，部件能够沿中心轴转动，传动件滑动安装在部件上并与丝杆的螺母转动连接，且传动件的滑动方向与丝杆呈夹角；当丝杆转动时，带动螺母沿丝杆直线运动，螺母带动传动件在部件上滑动的同时带动部件沿中心轴转动，从而实现通过丝杆驱动部件转动。本发明的有益效果是：1、通过巧妙的传动装置，实现了利用丝杆驱动部件精密转动，从而大大提高了部件转动时的控制精度；2、力的损失小，传动效率高；3、能够用于任何需要精密控制转动角度的领域，尤其是需要远距离对准或校准的领域，使用范围广；4、结构稳定可靠，易于获得，成本低，适于工业成产。

Description

利用高精度丝杆实现精密圆弧转动的机构
技术领域
本发明属于传动机构领域，具体涉及一种利用高精度丝杆实现精密圆弧转动的机构。
背景技术
某个部件的转动通常是通过电机直接驱动，这种驱动方式精度低，无法满足对转动角度的精确控制，而滚珠丝杆是一种高精度、可逆性和高效率的精密仪器，如何通过滚珠丝杆驱动部件，从而实现高效率的传动及精密的圆弧转动，是现目前还未解决的问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明旨在提供一种利用高精度丝杆实现精密圆弧转动的机构，该机构能够利用丝杆驱动部件，从而实现高效率的传动及精密的圆弧转动。
为此，本发明所采用的技术方案为：一种利用高精度丝杆实现精密圆弧转动的机构，包括部件、传动件和丝杆，所述部件能够沿中心轴转动，所述传动件滑动安装在部件上并与丝杆的螺母转动连接，且所述传动件的滑动方向与丝杆呈夹角；
当所述丝杆转动时，带动螺母沿丝杆直线运动，螺母带动传动件在部件上滑动的同时带动部件沿中心轴转动，从而实现通过丝杆驱动部件转动。
作为优选，所述部件安装在底座的弧形导轨上，所述丝杆设置在底座上，并位于部件上方，所述部件的转动平面、传动件与部件之间的滑动平面、丝杆的中轴线三者相互平行。采用以上结构，布置合理，安装结构稳定可靠，利于力的高效传递。
作为优选，所述弧形导轨、传动件和丝杆均靠近部件的边缘，且所述丝杆与弧形导轨相切。采用以上结构，增长力臂，使部件更易转动，丝杆与弧形导轨相切，使传动效率更高，减少力的损失。
作为优选，所述螺母上设置有连接轴，所述传动件上设置有与连接轴轴孔配合的安装孔，所述螺母通过连接轴能转动地安装在传动件的安装孔内，并配备有轴承。采用以上结构，安装结构稳定可靠，减少螺母与传动件之间的摩擦力，提高传动效率。
作为优选，在所述部件上设置有两条平行的滑轨，所述安装孔位于传动件的中部，所述传动件的两端分别安装在对应的滑轨上。采用以上结构，传动件滑动流畅，摩擦力小。
作为优选，所述丝杆为滚珠丝杆。采用以上结构，滚柱丝杆精度高，效率高。
作为优选，在所述部件上设置有设备安装座。采用以上结构，设备安装座可用于安装设备，从而实现对设备的校准、角度或位置的精确调整等。
本发明的有益效果是：1、通过巧妙的传动装置，实现了利用丝杆驱动部件精密转动，从而大大提高了部件转动时的控制精度；2、力的损失小，传动效率高；3、能够用于任何需要精密控制转动角度的领域，尤其是需要远距离对准或校准的领域，使用范围广；4、结构稳定可靠，易于获得，成本低，适于工业成产。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为螺母的结构示意图；
图3为球铰的安装结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种利用高精度丝杆实现精密圆弧转动的机构，主要由部件1、传动件2、丝杆3、滑轨4、底座5和弧形导轨6组成。
如图1和图3所示，部件1安装在底座5的弧形导轨6上，且能够沿中心轴转动，本实施例中，中心轴为虚拟轴，弧形导轨6由两段左右对称布置的分导轨组成，部件1的两端分别安装在对应的分导轨上，在部件1的转动中心设置球铰10，在底座5上设置有用于安装球铰10的安装轴9，安装轴9下端固定在底座5，上端穿过部件1的中心孔，部件1与安装轴9之间具有环形缝隙，球铰10的球头固定在安装轴9顶端，在球铰10外设置有外罩11，外罩11的上端与球铰10的球座固定连接，下端与部件1固定连接，球铰10能够有效提高部件1的平衡性，使部件1转动时更为平稳。
进一步地，部件1为板状结构并作为平台使用，在部件1上设置设备安装座7，设备安装座7用于安装需要精确调整角度或位置的设备，扩大了本机构的使用范围。
如图1和图2所示，丝杆3设置在底座5上，并位于部件1上方，传动件2滑动安装在部件1上并与丝杆3的螺母301转动连接，且传动件2的滑动方向与丝杆3呈夹角，本实施例中，在部件1上设置有两条平行的滑轨4，传动件2的两端分别安装在对应的滑轨4上，螺母301上设置有连接轴301a，传动件2的中部设置有与连接轴301a轴孔配合的安装孔，螺母301通过连接轴301a能转动地安装在传动件2的安装孔内，并配备有轴承。进一步地，丝杆3为高精度的滚珠丝杆，部件1的转动平面、传动件2与部件1之间的滑动平面、丝杆3的中轴线三者相互平行，弧形导轨6、传动件2和丝杆3均靠近部件1的边缘，且丝杆3与弧形导轨6相切，有效提高传动效率，减少力的损失。当丝杆3转动时，带动螺母301沿丝杆3直线运动，螺母301带动传动件2在部件1上滑动的同时带动部件1沿中心轴转动，从而实现通过丝杆3驱动部件1转动。驱动过程中，螺母301受到的合力分解为螺母301与传动件2之间的转动摩擦力、螺母301带动传动件2在滑轨4上滑动的滑动摩擦力以及螺母301通过传动件2驱动部件1转动的驱动力三个分力，本机构结构巧妙，传动效率高，利用高精度丝杆实现了精密的圆弧转动，适用于需要精密控制转动角度的领域，尤其是需要远距离对准或校准的领域。

Claims (5)

1.一种利用高精度丝杆实现精密圆弧转动的机构，其特征在于：包括部件(1)、传动件(2)和丝杆(3)，所述部件(1)能够沿中心轴转动，所述传动件(2)滑动安装在部件(1)上并与丝杆(3)的螺母(301)转动连接，且所述传动件(2)的滑动方向与丝杆(3)呈夹角，所述螺母(301)上设置有连接轴(301a)，所述传动件(2)上设置有与连接轴(301a)轴孔配合的安装孔，所述螺母(301)通过连接轴(301a)能转动地安装在传动件(2)的安装孔内，并配备有轴承，在所述部件(1)上设置有两条平行的滑轨(4)，所述安装孔位于传动件(2)的中部，所述传动件(2)的两端分别安装在对应的滑轨(4)上；
当所述丝杆(3)转动时，带动螺母(301)沿丝杆(3)直线运动，螺母(301)带动传动件(2)在部件(1)上滑动的同时带动部件(1)沿中心轴转动，从而实现通过丝杆(3)驱动部件(1)转动。
2.根据权利要求1所述的利用高精度丝杆实现精密圆弧转动的机构，其特征在于：所述部件(1)安装在底座(5)的弧形导轨(6)上，所述丝杆(3)设置在底座(5)上，并位于部件(1)上方，所述部件(1)的转动平面、传动件(2)与部件(1)之间的滑动平面、丝杆(3)的中轴线三者相互平行。
3.根据权利要求2所述的利用高精度丝杆实现精密圆弧转动的机构，其特征在于：所述弧形导轨(6)、传动件(2)和丝杆(3)均靠近部件(1)的边缘，且所述丝杆(3)与弧形导轨(6)相切。
4.根据权利要求1所述的利用高精度丝杆实现精密圆弧转动的机构，其特征在于：所述丝杆(3)为滚珠丝杆。
5.根据权利要求1所述的利用高精度丝杆实现精密圆弧转动的机构，其特征在于：在所述部件(1)上设置有设备安装座(7)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN201133554Y (zh) * 2007-11-28 2008-10-15 北京清大天达光电科技有限公司 一种微动精密转台机构
CN107795653A (zh) * 2016-08-30 2018-03-13 上银科技股份有限公司 装设在义肢内的线性驱动系统
CN108858076A (zh) * 2018-04-28 2018-11-23 中国电子科技集团公司第二研究所 大负载转盘的小角度精确旋转调整机构及其装配方法
KR20190094503A (ko) * 2018-02-05 2019-08-14 주식회사 오스템 시트쿠션용 익스텐션 시스템

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