[发明专利]钢珠式螺旋限动器

说明书

技术领域

本发明涉及精密机械运动技术领域，在精密机械中，某些零部件的运动，如果超过了规定的范围，会造成精密机械的损坏或工作失调。为把这些零件的运动限制在规定的范围内，可采用此技术。

背景技术

在设计船载卫星接收平台时，要求方位转动角范围在0～680°。

对于直线运动或转角小于360°的转动零件，可采用简单的结构实现。如果转动零件的转角大于360°，为了把它的转动限制在一定的转角之内，必须采用结构比较复杂的回转限动器。回转限动器有螺旋限动器、垫圈限动器、齿轮凸块限动器及蜗轮限动器。

普通螺旋限动器的结构如图1所示，主要组成部分是螺杆1-1、螺母1-2和两个止动环1-3组成。螺母1-2上开有凹槽，导板1-4嵌在槽中，因此螺母1-2只能移动不能转动。止动环1-3固装在螺杆1-1的轴上和螺杆一起转动。螺母两个端面和止动环各有一个齿。当螺杆转动时，螺母做直线运动。一旦止动环凸齿的侧面和螺母凸齿的侧面相碰时，螺杆就不能再继续转动，达到限动作用。螺旋限动器相对垫圈限动器、齿轮凸块限动器及蜗轮限动器结构简单，并且容易获得较高的精度。它可以限制整转数或分转数。但是摩擦较大。

在船载卫星接收平台方案中，方位轴负载最大，应尽可能减小部件间的摩擦系数，所以对螺旋限动器进行改进，在保持结构简单特点的情况下，尽可能减小摩擦系数。原来导板在槽中移动方式是滑动，现在将移动方式变为滚动方式，降低摩擦系数，螺杆的螺纹截面改为与钢珠截面相同，即螺杆螺旋槽截面形状为圆弧形，螺母改为钢珠，导板改为截面形状为圆弧形的导向槽。在各类技术资料中尚未查到将滑动方式改为滚动方式的螺旋限动器。

发明内容

本发明目的是在实现限动器功能满足使用条件的前提下，减小摩擦系数，使限动器结构更简单。钢珠式螺旋限动器结构图如图2所示。

钢珠式螺旋限动器,其特征是由螺旋槽式螺杆、钢珠、导向槽、底座组成；螺旋槽式螺杆上制有截面为圆弧形的螺旋槽，导向槽上加工有截面为圆弧形的槽，钢珠装配于螺杆与导向槽之间，导向槽固定在底座上。

导向槽长度与螺杆的螺旋槽螺距之比与限动器转动的圈数相等。

当螺杆转动时，钢珠随着螺杆的转动在导向槽内上下移动，钢珠分别移到导向槽的槽上下端时即达到限动器的最大和最小角度，达到限动作用。本发明不必严格要求螺杆螺旋槽的长度，只对导向槽的槽长度严格确定即可，导向槽比螺杆易于加工。

附图说明

图1为普通螺旋限动器结构。

图2为图1的A-A向视图。

图3为钢珠式螺旋限动器结构。

图4为图３的俯视图。

图5为螺杆结构示意图。

图6为导向槽结构示意图。

图7为图6的B-B向视图。

具体实施方式

如图3-7所示，钢珠式螺旋限动器由螺杆1、钢珠2、导向槽3、底座4组成。珠装配于螺杆与导向槽之间。 螺杆1上加工有截面为圆弧形的螺旋槽，导向槽3上加工有截面为圆弧形的槽，钢珠2装配于螺杆与导向槽之间，导向槽固定在底座4上。钢珠随着螺杆的转动在导向槽内上下移动，钢珠分别移到导向槽的槽上下端时即达到限动器的最大和最小角度，达到限动作用。钢珠式螺旋限动器转动的角度或圈数由导向槽的槽长度确定，槽长度（去掉钢珠直径）与螺杆的螺旋槽螺距之比就是限动器转动的圈数。

螺杆螺旋槽的加工，采用成形刀具加工，螺旋槽长度公差可选粗糙级。导向槽的槽，采用成形刀具易于加工，长度可精确保证，公差随限动器限位精度确定，槽精度由成形刀具精度确定。导向槽固定在底座上要有足够的刚度，保证螺杆在运动时不能引起较大运动误差，导向槽在底座上固定时保证与螺杆的对中性，以减少摩擦阻力。

根据以上要求，设计制造的钢珠式螺旋限动器满足了船载卫星接收平台方位轴的回转角度要求，摩擦阻力较小。