[发明专利]一种盘式螺旋传动结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种盘式螺旋传动结构，属于传动领域。

背景技术

在机械行业中，机构传动在整个领域中占有极高的比例，传统实现机构传动的方式很多，其多数功能的实现需要以高精设备为基础、辅以专用设备，例如蜗轮蜗杆减速器、齿轮齿条减速机等，而且还要去水平极高的装配钳工为主体才能实现机构安全、稳定的完成机构的传动。典型的传动结构大部分都是导程偏小并且没有自锁功能，在使用过程中需要一定的传动时间，若是同时具备大导程且具有自锁功能都是结构制造难度大、结构复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种盘式螺旋传动结构，该传动结构提高机构的使用频率与性能，而且可简化制造工艺，减少机构对制造公差的依赖性，降低机构的制造成本。

为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种盘式螺旋传动结构，在固定支座上设有可旋转的手轮，手轮插入固定支座内与盘形螺旋轮连接，在盘形螺旋轮的表面设有螺旋台；在固定支座的中心设有驱动杆，在驱动杆上设有若干个竖直均布的滚轮，滚轮的轴线垂直于驱动杆的轴线；在盘形螺旋轮的端面与驱动杆的轴线呈20度角，且其中一个滚轮与螺旋台的內沿接触。

所述的盘形螺旋轮表面的螺旋台的起始端与终点端大于360度盘绕。

所述的固定支座的两端导向套，导向套内分别设有导杆，导杆的上下两端连同驱动杆的上下两端共同与两根水平连杆连接。

该盘式螺旋传动结构采用倾斜式的盘形螺旋轮结构与竖直排列的驱动杆相互接触，从而达到驱动杆在螺旋台旋转的带动下向上或向下运动，起到整体传动的目的。

将盘形螺旋轮表面的螺旋台的起始端与终点端大于360度盘绕，从而保证螺旋台与滚轮360接触，且会卡死。

通过设置导向套与导杆的配合，进一步保证驱动杆移动的直线度。

附图说明

图1为盘式螺旋传动结构的主视图。

图2为盘式螺旋传动结构的侧视结构图。

图3为盘形螺旋轮上螺旋台结构图。

图4为导杆速度与时间的关系图。

图5为导杆加速度与时间关系图。

图6为盘形螺旋轮转动角度与导杆速度、加速度与时间关系对比图。

其后1-盘形螺旋轮；2、滚轮；3-螺旋台；4-驱动杆；5-导杆；6-固定支座；7-手轮。

具体实施方式

如图1至图3所示，一种盘式螺旋传动结构，在固定支座6上设有可旋转的手轮7，手轮7插入固定支座6内与盘形螺旋轮1连接，在盘形螺旋轮1的表面设有螺旋台3；在固定支座6的中心设有驱动杆4，在驱动杆4上设有若干个竖直均布的滚轮2，滚轮2的轴线垂直于驱动杆4的轴线；在盘形螺旋轮1的端面与驱动杆4的轴线呈20度角，且其中一个滚轮2与螺旋台3的內沿接触。

所述的盘形螺旋轮1表面的螺旋台3的起始端与终点端大于360度盘绕。其运动传递是通过滚轮在螺旋台上滚动，如图3所示，当滚轮从C点到B点时，下一个滚轮恰好到达C点，然后依次往下传递，实现机构的运动。B、C点延长处即为导向作用。

所述的固定支座6的两端导向套，导向套内分别设有导杆5，导杆5的上下两端连同驱动杆4的上下两端共同与两根水平连杆7连接。该结构使整个机构在传动过程中的直线运动的稳定性。

按照使用要求将驱动设备的转动速度定位在6r/min，通过模拟计算出导杆的运动速度与时间的关系图，如图4所示；导杆加速度与时间关系图，如图5所示；盘形螺旋轮转动角度与导杆速度、加速度与时间关系对比图，如图6所示。通过图4至图6可以看出启动时的加速度a最大为0.04m/s²，由牛顿第二定律可以计算出冲击载荷为F=ma，其中m为直线运动传动机构的总质量，按实际情况m小于100kg，计算出F＜4N，因此本结构近似认为无冲击载荷，满足使用要求。

该盘式螺旋传动结构与现有传动结构相比具有以下优点：

1、本结构中的任何一个零件的制造精度要求很低，通过普通的数控铣床就可以满足零件的制造精度，同时可保证整体结构的正常运作，故降低成本、不需要很高的加工设备与专用设备；

2、本结构即使磨损，也不用返修，因为本结构不需要相互协调，磨损后不影响传动的稳定性；

3、本结构冲击载荷小，可以满足使用要求，可以通过图4至图6修改驱动曲面的数学方程，可以得到不同的冲击载荷，满足不用行业的需求。