[发明专利]一种使丝杠沿轴向方向运动的齿轮及其运动机构

说明书

技术领域

本发明属于丝杠传动控制领域，特别涉及一种使丝杠沿轴向方向运动的齿轮及其相关运动机构，用于生产配料等机械设备设施中，简化机械传动结构，消除丝杠受径向弯曲应力的影响。

背景技术

在丝杠传动控制应用领域中，机械设备运用丝杠副多是以丝杠为主体，将自身的回转运动转化为螺母的直线运动，由螺母带动被动件。目前，还没有明确的一种使丝杠沿轴向运动的机构。丝杠机构有滑动摩擦机构和滚动摩擦机构两种。在现在的许多机械设备中，多是使用的滚珠丝杠用来将回转运动转化为直线运动。滚珠丝杠副多是以滚珠丝杠作为主运动，当滚珠丝杠作为主动体时，丝杠上的螺母就会随丝杆的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动，被动工件可以通过螺母座和螺母连接，从而实现对应的直线运动。但是以丝杠实现将回转运动转化为直线运动，被动件需要通过螺母座与螺母连接。若是遇到精密小型机械设备就显得格外笨重而复杂。最大的缺陷是丝杠在传动过程中，丝杠会受螺母传递的弯曲应力影响，丝杠会严重变形，从而影响机械设备的整体定位精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种使丝杠沿轴向方向运动的齿轮及其运动机构，使丝杠沿轴向方向推动被动件，实现直线运动，简化机械运动机构，并且丝杠不受来自被动件沿径向方向的弯曲应力影响，不会出现严重变形的情况，从而提高了机械设备的整体定位精度。

为了实现以上目的，本发明采用了以下技术方案：一种使丝杠沿轴向方向运动的齿轮及其运动机构，齿轮其特征在于传动齿轮外径上有能够与同步带或其它齿轮啮合传动的齿牙，内径上有能够与丝杠啮合传动的内螺纹；运动机构是以本发明的齿轮为运动主体，齿轮啮合在丝杠上，齿轮两侧安装在轴承上，丝杠会随齿轮的转动而沿轴向方向推动被动件，按照对应规格的导程转化成直线运动，被动件与丝杠末端固定连接，从而实现对应的直线运动。

为防止齿轮与丝杠脱落，丝杠的有效作用长度必须要大于被动件的最大行程距离。

本发明的有益效果为：

1)、提供了一种能使丝杠沿轴向方向运动的齿轮及其运动机构，以齿轮为运动主体，丝杠会随齿轮的转动而沿轴向方向运动，从而解决了使丝杠沿轴向方向运动的问题。

2)、生产配料机械设备运用本发明的齿轮及其机构，省去了原来上面的螺母机构，使机械传动定位机构大大地简化。

3)、被动件与丝杠末端固定连接，实现直线运动，丝杠不受来自被动件沿径向方向的弯曲应力影响，丝杠过长时不会出现严重变形的情况，从而提高了机械设备的整体定位精度。

4)、运用本发明的齿轮及其运动机构的机械设备相关的结构简化，大大节省材料，由此显著地节约了成本。

附图说明

图1是本发明齿轮的剖视图。

图2是本发明齿轮的运动机构示意图。

图3是运用本发明机构的生产配料装置。

图中标记的含义如下：

1-齿轮 2-丝杠 3-轴承 4-活塞(被动件) 5-活塞缸 6-单向阀

具体实施方式

本发明的齿轮如图1所示，其特征在于传动齿轮外径上有能够与同步带或其它齿轮啮合传动的齿牙，内径上有能够与丝杠啮合传动的内螺纹；运动机构如图2所示，是以本齿轮(1)为运动主体，丝杠(2)会随齿轮的转动而沿轴向方向推动被动件，按照对应规格的导程转化成直线运动，被动件与丝杠(2)末端固定连接，从而实现对应的直线运动。

下面结合附图3，对优选实例做详细说明。应强调的是，下述的例子说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，结合具体流体精密配料装置的实例，对本发明进一步说明。

具体的实施步骤如下：

1)按照流体配料要求，设计配料机构如图3所示。选择适当的丝杠，明确丝杠(2)的基本参数，包括公称直径、导程、头数等。由配送流体要求可知到所需流体体积V，丝杠(2)带动活塞(4)运动的进给量S₁为：式中A为活塞缸(5)的横截面积；要求在规定时间T内完成，则丝杠沿轴向运动的速度V₁为：丝杠的角速度为：式中P为丝杠导程；丝杠的传动力矩式中J₁为丝杠转动惯量，为丝杠的角速度。