CN204127165U - 一种插齿式旋转轴锁紧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及属于精密机械传动领域，具体涉及一种插齿式旋转轴锁紧装置，包括中心与旋转轴连接并可随旋转轴旋转的齿轮，所述齿轮的一侧设有直线运动机构，所述直线运动机构包括直线电机、沿齿轮径向方向设置的直线导轨、由直线电机控制而沿直线导轨滑动的锁紧滑块，所述锁紧滑块靠近齿轮的一端设有可与齿轮的轮齿啮合的弧形的齿条。本实用新型所描述的插齿式旋转轴锁紧装置可通过电机控制器与计算机连接，实现转轴在任意时刻锁紧功能，基本保证重复锁紧误差小于15″，初始定位误差小于齿轮一个齿所对应的圆心角。该锁紧装置体积小，结构紧凑，在高低温环境下和外部冲击环境下都有较高的可靠性。

Description

一种插齿式旋转轴锁紧装置

技术领域

本实用新型涉及属于精密机械传动领域，主要用于某无磁转台旋转轴以及其它高精度旋转机构的锁紧。

背景技术

目前在旋转锁紧的领域多采用轴瓦抱死锁紧方式，该方式主要依靠外力（如电磁、液压）让轴瓦和轴紧密接触，使二者之间产生较大的摩擦力从而达到将轴锁紧的目的。摩擦式锁紧方式具有响应快，可任意位置锁紧等优点。但是该种锁紧方式需要较大的外力才能产生足够的摩擦力，所以摩擦式锁紧装置的外形体积一般较大。且摩擦式锁紧长时间使用容易造成磨损，锁紧精度降低，而且会产生多余物，这对于某些电子设备是不能允许的。

近年来随着电子科技的发展，各种机电设备都提出了轻小型化的要求。尤其是在航空航天以及其它一些领域，对设备的体积重量都有严格的控制要求。某些特殊的电子设备对磁场的屏蔽要求也越来越严格，这就使得传统的电磁制动等方式很难应用到这些特殊场合。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种插齿式旋转轴锁紧装置，体积小、可靠性高、重复锁紧精度高，满足在复杂力学环境下的旋转轴锁紧要求。

本实用新型的技术方案为，一种插齿式旋转轴锁紧装置，包括中心与旋转轴连接并可随旋转轴旋转的齿轮，所述齿轮的一侧设有直线运动机构，所述直线运动机构包括直线电机、沿齿轮径向方向设置的直线导轨、由直线电机控制而沿直线导轨滑动的锁紧滑块，所述锁紧滑块靠近齿轮的一端设有可与齿轮的轮齿啮合的弧形的齿条。

齿轮与旋转轴之间刚性连接，随轴一起转动，直线运动机构安装在支架上，直线运动机构通过锁紧滑块与精密齿轮之间产生齿啮合，限制齿轮的转动，从而达到锁紧转轴的目的。

精密齿轮采用高强度钢进行调质处理，提高齿轮的洛氏硬度，同时齿面要进行渗氮处理，增加齿面的耐磨性。齿轮采用标准渐开线齿廓，同时选择合理的齿数保证锁紧机构的初始定位误差满足要求。

直线导轨运动机构采用直线步进电机作为动力，推动滑块在导轨内做直线运动。滑块的末端加工成与精密齿轮相配合的齿条形状。直线电机推动滑块前进，滑块末端齿与齿轮发生啮合，直到电机堵转时停止推动。

所述的直线导轨采用弹性模量较高合金钢加工，同时进行调质处理提高硬度，采用研磨工艺降低接触面的粗糙度。导轨由分开的两个部分组成，导轨采用高强度螺栓固定在支架上。螺栓的预紧力方向与滑块运动方向垂直，这样可以通过调节螺栓的预紧力来控制滑块与导轨之间的间隙，从而保证了直线运动的精度。

锁紧滑块与直线导轨之间添加润滑油，在滑块与导轨之间形成油膜，避免滑块与导轨精加工面之间由于原子亲和产生较大的黏附力，从而降低直线运动的摩擦力。

根据本实用新型实施例，所述直线运动机构设在齿轮的下方。

所述锁紧滑块与直线电机的输出轴连接，且锁紧滑块与直线电机的输出轴连接处设有减振橡胶。这样电机与滑块之间具有弹性，形成柔性连接。电机与滑块之间的这种柔性连接方式可以在冲击条件下对电机形成保护，同时当滑块与齿轮之间锁紧配合时有一定的调节量，有利于锁紧的对准。

该锁紧装置还设有支架，所述直线电机和直线导轨均安装在支架上。

在旋转状态下，锁紧滑块末端与齿轮之间脱离。需要锁紧时，直线电机推动锁紧滑块在导轨内做直线运动，直到锁紧滑块末端的齿条与精密齿轮的轮齿形成啮合。锁紧滑块在直线导轨内的直线运动只需要较小的行程即可满足锁紧要求，所以动作时间较短。锁紧的强度主要依靠滑块与导轨之间的机械结构来保证，所以可承受较大的外部载荷。

本实用新型所描述的插齿式旋转轴锁紧装置可通过电机控制器与计算机连接，实现转轴在任意时刻锁紧功能，基本保证重复锁紧误差小于15″，初始定位误差小于齿轮一个齿所对应的圆心角。该锁紧装置体积小，结构紧凑，在高低温环境下和外部冲击环境下都有较高的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型所述锁紧装置与旋转轴配合安装的结构主视图；

图2为图1的侧视图。

图3为本实用新型所述锁紧装置的立体结构图。

具体实施方式

    如图1所示，一种插齿式旋转轴锁紧装置，包括中心与旋转轴连1接并可随旋转轴1旋转的齿轮2，所述齿轮2的下方设有直线运动机构，如图2、图3所示，直线运动机构包括直线电机7、沿齿轮2径向方向设置的直线导轨4、由直线电机7控制而沿直线导轨4滑动的锁紧滑块3，所述锁紧滑块3靠近齿轮2的一端设有可与齿轮2的轮齿啮合的弧形的齿条8。该锁紧装置还设有支架6，所述直线电机7和直线导轨4均安装在支架6上。

锁紧滑块3与直线电机7的输出轴连接，且锁紧滑块3与直线电机7的输出轴连接处设有减振橡胶5。 

Claims (4)

1.一种插齿式旋转轴锁紧装置，其特征是，包括中心与旋转轴连（1）接并可随旋转轴（1）旋转的齿轮（2），所述齿轮（2）的一侧设有直线运动机构，所述直线运动机构包括直线电机（7）、沿齿轮（2）径向方向设置的直线导轨（4）、由直线电机（7）控制而沿直线导轨（4）滑动的锁紧滑块（3），所述锁紧滑块（3）靠近齿轮（2）的一端设有可与齿轮（2）的轮齿啮合的弧形的齿条（8）。

2.根据权利要求1所述插齿式旋转轴锁紧装置，其特征是，所述直线运动机构设在齿轮（2）的下方。

3.根据权利要求1所述插齿式旋转轴锁紧装置，其特征是，所述锁紧滑块（3）与直线电机（7）的输出轴连接，且锁紧滑块（3）与直线电机（7）的输出轴连接处设有减振橡胶（5）。

4.根据权利要求1-3之一所述插齿式旋转轴锁紧装置，其特征是，该锁紧装置还设有支架（6），所述直线电机（7）和直线导轨（4）均安装在支架（6）上。