[实用新型]三向移动齿轮传动装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种机械传动装置，具体地说是一种特别适用于质谱仪离子源的三向移动齿轮传动装置。

技术背景

质谱仪是进行质谱分析的仪器，根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的仪器。质谱仪以离子源、质量分析器和离子检测器为核心。离子源是使试样分子在高真空条件下离子化的装置。电离后的分子因接受了过多的能量会进一步碎裂成较小质量的多种碎片离子和中性粒子。它们在加速电场作用下获取具有相同能量的平均动能而进入质量分析器。质量分析器是将同时进入其中的不同质量的离子，按质荷比m/z大小分离的装置。分离后的离子依次进入离子检测器，采集放大离子信号，经计算机处理，绘制成质谱图。离子源、质量分析器和离子检测器都各有多种类型。质谱仪最重要的应用是分离同位素并测定它们的原子质量及相对丰度。测定原子质量的精度超过化学测量方法，大约2/3以上的原子的精确质量是用质谱方法测定的。由于质量和能量的当量关系，由此可得到有关核结构与核结合能的知识。对于可通过矿石中提取的放射性衰变产物元素的分析测量，可确定矿石的地质年代。质谱方法还可用于有机化学分析，特别是微量杂质分析，测量分子的分子量，为确定化合物的分子式和分子结构提供可靠的依据。由于化合物有着像指纹一样的独特质谱，质谱仪在工业生产中也得到广泛应用。固体火花源质谱：对高纯材料进行杂质分析。可应用于半导体材料有色金属、建材部门；气体同位素质谱：对稳定同位素C、H、N、O、S及放射性同位素Rb、Sr、U、Pb、K、Ar测定，可应用于地质、石油、医学、环保、农业等部门。

质谱仪是现代科学研究和地质、石油、医学、环保、农业等多个领域的重要工具。离子源是质谱仪中的一个重要部件，该部件要求有x、y、z三个方向的运动。由于使用上的要求，三维运动的三个操作手轮必须在装置的同一侧，且三个方向的传动比应基本相同。现有的齿轮传动装置无法完成离子源和质谱仪的工作要求。因此发明一种能够满足离子源和质谱仪的工作要求、三个操作手轮在装置的同一侧、三个方向的传动比基本相同，使离子源能够进行x、y、z、三个方向的运动，完成质谱仪工作任务的操作方便、结构简单、又便于加工的三向移动齿轮传动装置对于提高质谱仪的工作效率，提高质谱仪的检测效果是非常必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够满足离子源和质谱仪的工作要求的，三个操作手轮在装置的同一侧，且三个方向的传动比基本相同，使离子源能够进行x、y、z、三个方向的运动，完成质谱仪的工作任务的操作方便、结构简单、又便于加工的三向移动齿轮传动装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

三向移动齿轮传动装置，由齿轮、齿条、手轮组成，蜗轮与蜗杆相配合，蜗杆连有滑座，纵向手轮与蜗杆同轴连接；齿轮与齿条相配合，齿条与升降滑板相连，升降手轮与升降齿轮同轴；横向齿轮与横向齿条相配合，横向齿条与传动滑板相连；横向手轮与横向齿轮同轴。

滑座与移动目的物相连。

手轮、手轮手轮在同侧。

本实用新型的要点是：将传动装置分为三个单元，每个单元由齿轮、齿条、(或蜗轮、蜗杆)、手轮、滑板组成，各自承担纵向、横向和升降三个方向移动的任务，每个单元的移动都使得整个装置带动移动目的物移动。

把常规蜗杆蜗轮传动中的蜗轮直径假设为无穷大，则蜗轮的外形就类似一根齿条。这时，转动蜗杆，具有齿条外形的蜗轮就会沿着蜗杆的轴心方向移动，增加蜗杆头数可使齿条形蜗轮的运动速度增加。完成了仪器的要求，三个手轮在机器的同一侧，三个方向的运动速度基本相同。而且，通过计算，可使蜗杆和齿条型蜗轮的加工变得异常简单。

为使加工变得简便，将蜗杆的轴向齿距取为1mm，其导程为8mm。根据其分度元直径，生成的螺旋升角为19°59′26″。而齿条型蜗轮，其其螺旋角亦为19°59′26″。而其模数，我们选择标准的齿条法向模数0.3.此时其轴向齿距为0.3×∏/cos19°59′26″＝1.0029。蜗杆蜗轮的啮合误差仅为：1.0029-1＝0.0029≈2.9μ。

本实用新型三向移动齿轮传动装置使得离子源、质谱仪的工作效率和检测效果提高。

本实用新型的优点是：

1、三个方向的操作手轮在装置的同一侧，操作异常方便。

2、三个方向的传动比基本相同。

3、加工非常方便，不需专用刀具或另置挂轮。

附图说明

图1为本实用新型结构图。

图1为本实用新型蜗杆蜗轮图。