[发明专利]一种光杆轴线位置与传动摩擦力可调的无牙传动丝杆

说明书

技术领域

本发明涉及旋转与直线运动变换的摩擦传动机构，用于机床、坐标测量机和影像测量机平移台精密位移传动，具体为一种光杆轴线位置与传动摩擦力可调的无牙传动丝杆。

背景技术

目前，公知技术中现有类似无牙丝杆<也叫无牙导杆、无牙螺杆、无牙光杆、无牙丝杠、线性回转轴承>的摩擦传动机构，其摩擦传动副是由位移块、光杆、轴承组、和楔块组等零部件组成；借助光杆与摩擦机构挤压接触，产生左右旋和轴向摩擦推力，把主动光杆的旋转运动变换为从动位移块沿着光杆轴线方向上的移动，驱动位移台作直线位移运动；虽然这些机构都能实现旋转与直线位移之间变换，但是仍然存在如下的缺陷：

（1）无牙丝杆成品中的光杆轴线位置不能微调对中，由于装配误差的存在，易产生运动平稳性性误差。如专利（专利号：ZL 200520054216.2）所述的无牙螺杆摩擦传动机构、专利（申请号：201120277738.4）所述的无牙导杆模组、专利（申请号：201110009858.0）所述的柔性丝杠和专利 “一种工作台应用了无牙光杆传动的影像测量机（ZL200620104002.6）”中所述的无牙丝杆，摩擦传动副中的光杆轴线位置是固定的，当安装到相应的设备上时，如果光杆端部驱动机构的支架和位移台连接件的安装尺寸有制造误差，难以通过装配调整保证光杆轴线与位移台的运动方向平行，导致光杆在工作中承受径向力的作用，产生运动平稳性误差。

（2）制造成本高。如专利（专利号：ZL 200520054216.2）所述的无牙螺杆摩擦传动机构，摩擦传动副中的位移块结构复杂和不对称；专利（申请号：201110009858.0）所述的柔性丝杠中的轴承内圈截面需要特殊加工，导致制造成本增加。

（3）摩擦力调整困难。利用簧片或单方向调节增加预紧力，摩擦力大小调整困难，给后期整机的调试带来困扰，

发明内容

本发明的目的是提供一种光杆轴线位置与传动摩擦力可调的无牙传动丝杆，以解决现有技术无牙丝杆在应用中光杆轴线位置不能微调对中、摩擦力调整困难、制造成本高的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种光杆轴线位置与传动摩擦力可调的无牙传动丝杆，其特征在于：包括光杆、安装于光杆上并沿着光杆轴线平行移动的位移块、与所述位移块连接在一起的位移台，所述位移块具有内腔，位移块内腔中设置有多个轴承构成的轴承组、多个圆环形楔块构成的楔块组，轴承组、楔块组分别安装在位移块内腔中的光杆杆段上，由轴承组、楔块组、光杆组成摩擦传动副，所述位移台上还安装有多个顶压在轴承组轴承上可调整所述光杆轴线位置的调整螺钉、以及担负调整摩擦力、锁止与松开摩擦传动副的顶压螺栓组，所述调整螺钉的轴线与顶压螺栓组的轴线设置在同一个平面上，在预紧压力作用下，把所述光杆的轴线约束在所述调整螺钉和顶压螺栓轴线所在的平面内；其中：

摩擦传动副中，位移块内腔中的光杆杆段两端至少布置一个轴承，位移块内腔中的光杆杆段中间也至少布置一个轴承，各个轴承之间位置用楔块进行垫隔，各个楔块的端面与相邻轴承端面接触；

摩擦传动副中，所述楔块一个端面与其内孔轴线垂直，另一个端面与其内孔轴线之间具有倾斜角度β，倾斜角度β的大小等于无牙丝杆摩擦螺线的螺线角；各个轴承的回转轴线与所述光杆的回转轴线在空间形成一定的倾斜角α，倾斜角α的绝对值等于所述楔块倾斜端面与其内孔轴线之间倾斜角度β，且位于位移块内腔中的光杆杆段两端位置的轴承回转轴线的倾斜方向相同，位于位移块内腔中的光杆杆段中间位置的轴承回转轴线的倾斜方向与位于位移块内腔中的光杆杆段两端位置的轴承回转轴线的倾斜方向的倾斜方向相反；

所述摩擦传动副中，各个轴承内圈孔两端具有圆弧倒角面，轴承组中，位于位移块内腔中的光杆杆段两端位置的轴承被调整螺钉顶压，位于位移块内腔中的光杆杆段中间位置的轴承被顶压螺栓组顶压，在调整螺钉、顶压螺栓组的顶压下，每个轴承内圈孔两端圆弧倒角面分别与所述光杆外圆柱倾斜相切，在顶压预紧力的作用下，形成两段同向螺旋线；位于位移块内腔中的光杆杆段两端同向倾斜布置的轴承形成的螺旋线与位于位移块内腔中的光杆杆段中间布置的轴承形成的螺旋线分别分布在光杆圆柱面的两侧，螺旋线的螺旋角大小等于各轴承的回转轴线与所述光杆的回转轴线在空间形成的倾斜角α；且倾斜角α与所述光杆的直径D必须满足公式h·tan(α)+d_内/cos(α)≥D，公式中：h为轴承内圈孔的厚度，d_内为轴承内圈孔的直径。