CN114131401A - 一种可以无级调整的进给机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可以无级调整的进给机构，包括第一座体和第二座体，以及用以调整进给量大小的进给量调整机构。两个座体内均设有孔，第一活塞和第二活塞的外圆与第一座体的内孔为间隙配合。第一活塞内孔与第一活动销外圆为间隙配合。第一活塞的内螺孔与水平丝杆一端配合，水平丝杆另一端与第三活塞的内螺孔配合，第三活塞内孔与第二活动销外圆为间隙配合，第三活塞和第四活塞的外圆与第二座体的内孔为间隙配合。第四活塞与第二活塞通过连接架连接。在所述第一活塞和第二活塞之间以及所述第三活塞和第四活塞之间填充有黄油。所述水平丝杆上设置有大手轮。本发明结构简单，可实现无级进给。

Description

一种可以无级调整的进给机构
技术领域
本发明涉及进给设备领域，具体是一种可以无级调整的进给机构。
背景技术
机床是现代工业中用于加工机械零部件的重要生产设备，现有的一些机床的进给机构不能实现无级调整，或者一些无级进给机构结构比较复杂，会使机床的进给机构内零件摩擦严重，使得其使用寿命较短。
发明内容
鉴于此，本发明提供了一种结构简单的可以无级调整的进给机构。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种可以无级调整的进给机构，包括第一座体和第二座体，两个座体内均设有孔，第一活塞和第二活塞的外圆与第一座体的内孔为间隙配合，第一活塞内孔与第一活动销外圆为间隙配合，第一活塞的内螺孔与水平丝杆一端配合，水平丝杆另一端与第三活塞的内螺孔配合，第三活塞内孔与第二活动销外圆为间隙配合，第三活塞和第四活塞的外圆与第二座体的内孔为间隙配合，第四活塞与第二活塞通过连接架连接，在所述第一活塞和第二活塞之间以及所述第三活塞和第四活塞之间填充有黄油，所述水平丝杆上设置有大手轮。
进一步，所述第一座体与第二座体呈轴对称设置于底板上。
进一步，还包括进给量调整机构，用以调整进给量的大小。
具体地，所述进给量调整机构包括立柱、拨叉、升降丝杆和升降螺母，立柱中设置有升降丝杆，升降丝杆与升降螺母配合，升降螺母上设置有固定销，固定销与拨叉的一孔配合，拨叉可绕固定销转动。拨叉的两端分别与固接于连接架上的第一销子和固接于拉杆上的第二销子连接。所述拉杆的一端与第三活塞固定连接。
进一步，所述拨叉的两端分别设置有槽，分别与第一销子和第二销子连接。
进一步，所述进给量调整机构还包括小手轮，所述小手轮与升降丝杆的一端连接。
所述水平丝杆两端的螺纹都为右旋螺纹。
更进一步，还包括导向器和导向杆，所述导向杆一端插入导向器左端的孔内，所述导向杆另一端固定于第一座体上，导向器与第一活塞固定连接。
本发明采用了以上的结构，使得进给机构结构简单，通过连接架可以推动被微量移动的物体。通过设置两个呈轴对称的座体，座体内配合设置两个活塞，两个座体中的其中一对活塞通过连接架连接，另一对活塞通过水平丝杆连接，从而配合实现无级进给。在两个座体内均装满黄油(钙基润滑脂)，保证了同一座体中两个活塞之间的体积恒定。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的俯视图；
图3是本发明的左视图；
图4是图1中C-C放大图；
图5是图1中I部放大图；
图中，1-大手轮，2-水平丝杆，3-第一座体，4-第一活动销，5-连接架，6-第一活塞，7-第二活塞，8-黄油，9-底板，10-导向器，11-导向杆，12-拨叉，13-拉杆，14-小手轮，15-升降丝杆，16-升降螺母，17-第一销子，18-固定销，19-第二销子，20-立柱，21-第三活塞，22-第四活塞，23-第二座体，24-第二活动销。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种可以无级调整的进给机构，包括第一座体3和第二座体23，两个座体内均设有孔。第一活塞6和第二活塞7的外圆与第一座体3的内孔为间隙配合。第一活塞6内孔与第一活动销4外圆为间隙配合。第一活塞6的内螺孔与水平丝杆2一端配合，水平丝杆2另一端与第三活塞21的内螺孔配合。第三活塞21内孔与第二活动销24外圆为间隙配合，第三活塞21和第四活塞22的外圆与第二座体23的内孔为间隙配合。第四活塞22与第二活塞7通过连接架5连接，在所述第一活塞6和第二活塞7之间以及所述第三活塞21和第四活塞22之间填充有黄油8(选用钙基润滑脂)。所述水平丝杆2上设置有大手轮1。还包括进给量调整机构，用以调整进给量的大小。连接架的作用除了连接两个活塞外，还用于推动被微量移动的物体。
所述第一座体3与第二座体23呈轴对称设置于底板9上。
参见图3，所述进给量调整机构包括立柱20、小手轮14、拨叉12、升降丝杆15和升降螺母16。立柱20中设置有升降丝杆15，升降丝杆15与升降螺母16配合。升降螺母16上设置有固定销18，固定销18与拨叉12的一孔配合，使得拨叉12可绕固定销18转动。拨叉12的两端分别与固接于连接架5上的第一销子17和固接于拉杆13上的第二销子19连接。所述拉杆13的一端与第三活塞21固定连接。所述小手轮14设置于立柱20的顶部，与升降丝杆15的一端连接。立柱20设置于底板9上。
为了便于拨叉转动，所述拨叉12的两端分别设置有一个很长的槽，分别与第一销子17和第二销子19连接。
参见图1，还包括导向器10和导向杆11，所述导向杆11一端插入导向器10左端的孔内，所述导向杆11另一端固定于第一座体3上，导向器10与第一活塞6固定连接。从而可以防止第一活塞6转动。
所述水平丝杆2左、右两端的螺纹都为右旋螺纹。
下面介绍本机构的工作原理：
设水平丝杆2之导程(螺距)为t，两个活动销的有效横截面积均为A1，第一活塞6和第三活塞21的有效横截面积为A2，第二活塞7和第四活塞22的有效横截面积为A3，两个活动销的直径均为d1，活塞的直径均为d2.，则：
Figure BDA0003432181350000031
Figure BDA0003432181350000032
Figure BDA0003432181350000033
在图3中，设大手轮逆时针方向转过一圈，由于水平丝杆2的两端螺纹都是右旋螺纹，则左边的第二活动销24相对于第三活塞21向左移动，则移动的位移为t。由于座体内腔的黄油不可压缩(体积不变)，故第三活塞21必然向右移动，设位移为t1。第四活塞22必然向左移动，设位移为t2。
由于第三活塞21与第四活塞22分别与拨叉的下部槽和上部槽相连接，这使得二者的位移t1和t2。不是独立的。
当升降螺母的位置确定后，t1和t2有一定的比例关系，设t1/t2＝n,(即t1＝nt2)显然，当升降螺母的位置上升的时候，n的值变大。当升降螺母的位置下降的时候，n的值变小。
设第二活动销24向左边移动的绝对位移为X,则X＝t-t1。
这时，左边的腔体中，黄油的体积的减少量为：
V1＝A1X＝A1(t-t1)＝A1t-A1t1
黄油的体积的增加量为：
V2＝A2t1+A3t2
由于黄油不可压缩，体积不变，故有：
V1＝V2
故A1t-A1t1＝A2t1+A3t2
A1t＝A1t1+A2t1+A3t2
由于t1＝nt2，故有：
A1t＝A1nt2+A2nt2+A3t2
＝(A1n+A2n)t2+A3t2
＝n(A1+A2)t2+A3t2
＝nA3t2+A3t2
＝(n+1)A3t2
故，t2＝A1t/[(n+1)A3]
由此可见，只要转动小手轮，使升降螺母的上下位置发生变化，就可以改变上式中的n值，从而实现无级地调整进给量t2。
再看，右边腔体中的情况。
由于水平丝杆逆时针转动了一圈，这时，显然右边的第二活塞7也向左边移动了t2,(因为它与左边的第四活塞22链接为一个整体)。右边的第一活塞6也向右边移动了t1(因为它与左边的第三活塞21之间的距离不变)。第一活动销4相对于第一活塞6向左移动的距离为t，活动销向左移动的绝对距离为X＝t-t1。
这时，右腔的黄油的体积的减少量为：
V1’＝A2t1+A3t2
右腔的黄油的体积的增加量为：
V2’＝A1X
显然有：V1’＝V2
V2’＝V1
由于V2＝V1,故有：V1’＝V2’
这说明右腔的黄油的体积的减少量等于增加量，故此时右腔内不会出现真空，也不会被胀破，而是仍然处于正常的连续充盈状态。
显然，当大手轮反向转动时，各个活塞和活动销就要做相反的运动。左右两个腔中的黄油仍然处于连续充盈状态，此时的进给量计算公式仍然是t2＝A1t/[(n+1)A3]。故此机构能够轻易地实现正反方向的无级进给。
如果想要改变n＝t1/t2的值，具体的做法是：先转动大手轮，使拨叉处于垂直状态，再转动小手轮，则升降螺母的高度发生变化，从而使n的值变化。最终使进给量t2发生变化。
本发明机构可用于需要无级地调整每转进给量的机床及科研仪器。
上述没有特指的固定连接，可以是铆接、焊接、螺纹联接、粘接等连接方式。

Claims (9)

1.一种可以无级调整的进给机构，其特征在于：包括第一座体(3)和第二座体(23)，两个座体内均设有孔，第一活塞(6)和第二活塞(7)的外圆与第一座体(3)的内孔为间隙配合，第一活塞(6)内孔与第一活动销(4)外圆为间隙配合，第一活塞(6)的内螺孔与水平丝杆(2)一端配合，水平丝杆(2)另一端与第三活塞(21)的内螺孔配合，第三活塞(21)内孔与第二活动销(24)外圆为间隙配合，第三活塞(21)和第四活塞(22)的外圆与第二座体(23)的内孔为间隙配合，第四活塞(22)与第二活塞(7)通过连接架(5)连接，在所述第一活塞(6)和第二活塞(7)之间以及所述第三活塞(21)和第四活塞(22)之间填充有黄油(8)，所述水平丝杆(2)上设置有大手轮(1)；
还包括进给量调整机构，用以调整进给量的大小。
2.根据权利要求1所述一种可以无级调整的进给机构，其特征在于：所述第一座体(3)与第二座体(23)呈轴对称设置于底板(9)上。
3.根据权利要求1所述一种可以无级调整的进给机构，其特征在于：所述进给量调整机构包括立柱(20)、拨叉(12)、升降丝杆(15)和升降螺母(16)，立柱(20)中设置有升降丝杆(15)，升降丝杆(15)与升降螺母(16)配合，升降螺母(16)上设置有固定销(18)，固定销(18)与拨叉(12)的一孔配合，拨叉(12)的两端分别与固接于连接架(5)上的第一销子(17)和固接于拉杆(13)上的第二销子(19)连接。
4.根据权利要求3所述一种可以无级调整的进给机构，其特征在于：所述拉杆(13)的一端与第三活塞(21)固定连接。
5.根据权利要求3所述一种可以无级调整的进给机构，其特征在于：所述拨叉(12)的两端分别设置有槽，分别与第一销子(17)和第二销子(19)连接。
6.根据权利要求3所述一种可以无级调整的进给机构，其特征在于：所述拨叉(12)可绕固定销(18)转动。
7.根据权利要求3-6任一项所述一种可以无级调整的进给机构，其特征在于：所述进给量调整机构还包括小手轮(14)，所述小手轮(14)与升降丝杆(15)的一端连接。
8.根据权利要1-6任一项所述一种可以无级调整的进给机构，其特征在于：所述水平丝杆(2)两端的螺纹都为右旋螺纹。
9.根据权利要8所述一种可以无级调整的进给机构，其特征在于：还包括导向器(10)和导向杆(11)，所述导向杆(11)一端插入导向器(10)左端的孔内，所述导向杆(11)另一端固定于第一座体(3)上，导向器(10)与第一活塞(6)固定连接。
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