[发明专利]一种面接触式滑动拨叉装置及滑动拨叉方法

说明书

本发明涉及一种面接触式滑动拨叉装置及滑动拨叉方法，属于拨叉装置技术领域，解决了现有传动销与拨叉装置之间为线接触，导致磨损严重的技术问题。本发明的面接触式滑动拨叉装置，包括滚珠丝杆、丝杠螺母、传动销、输出轴以及结构形同的第一转接块和第二转接块；丝杠螺母与滚珠丝杠滚动连接，传动销与丝杠螺母固定连接，传动销设有凸台；凸台与第一转接块和第二转接块的内侧面之间为面接触；输出轴上设有U型开口拨叉结构，该U型开口拨叉结构与第一转接块和第二转接块的外侧面之间为面接触。本发明提供的滑动拨叉装置的传动销与输出轴之间为面接触，避免了相互接触及相互磨损，能有效提升产品的使用寿命。

技术领域

本发明涉及拨叉装置技术领域，尤其涉及一种面接触式滑动拨叉装置及滑动拨叉方法。

背景技术

拨叉结构广泛应用于旋转类执行机构中，其中一种常见的运动类型为滚珠丝杠加拨叉形式。电动机直接或者间接带动滚珠丝杠做旋转运动，丝杠螺母将旋转运动转化为直线运动，带动含拨叉结构的输出轴旋转。通常采用传动销来带动拨叉运动，传动销通过一个圆柱面与拨叉开口配合，两者之间为线接触。传动销与丝杠螺母可以分为两个零件，两者之间固连，或者合成一个零件，该零件为一个含有圆柱面特征的螺母。

采用含有圆柱面特征的传动销直接带动拨叉旋转，优点是结构简单，配合面少，缺点是产品使用寿命短。由于传动销与拨叉之间为线接触，接触应力大，长时间工作后，易出现磨损，特别是作用在输出轴的负载较大时。当磨损较大时，配合间隙会随之增大，导致产品报废，缩短了产品的整体使用寿命。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种面接触式滑动拨叉装置及滑动拨叉方法，用以解决现传动销与拨叉装置之间为线接触，导致相互磨损严重的技术问题。

本发明目的主要是通过以下技术方案实现：

一方面，本发明公开了一种面接触式滑动拨叉装置，包括滚珠丝杆、丝杠螺母、传动销和输出轴，传动销和输出轴之间设有结构相同的第一转接块和第二转接块；丝杠螺母与滚珠丝杠滚动连接，传动销与丝杠螺母固定连接，传动销设有凸台；凸台与第一转接块和第二转接块的内侧面之间为面接触；输出轴上设有U型开口拨叉结构，有U型开口拨叉结构与第一转接块和第二转接块的外侧面之间为面接触。

在一中可能的设计中，凸台设有球形面；第一转接块和第二转接块的内侧面分别为第一球面和第二球面；第一转接块和第二转接块的外侧面分别设有第一平面和第二平面；凸台与第一球面和第二球面组成球面副；U型开口拨叉结构与第一平面和第二平面组成滑动副。

在一中可能的设计中，凸台设有圆柱形面；第一转接块和第二转接块的内侧面分别为第一圆柱面和第二圆柱面；第一转接块和第二转接块的外侧面分别设有第一平面和第二平面；凸台与第一圆柱面和第二圆柱面组成圆柱面副；U型开口拨叉结构与第一平面和第二平面组成滑动副。

在一中可能的设计中，第一转接块和第二转接块相对于传动销对称安装。

在一中可能的设计中，还包括第一轴承与基座，滚珠丝杆两端通过第一轴承与基座固定连接。

在一中可能的设计中，还包括第二轴承与基座，输出轴两端通过第二轴承与基座固定连接。

另一方面，本发明还公开了一种面接触式滑动拨叉方法，采用上述的任一项的面接触式滑动拨叉装置，该滑动拨叉方法包括以下步骤：

步骤S1：滚珠丝杠在外力作用下旋转，丝杠螺母和传动销沿滚珠丝杠轴线方向做直线运动；

步骤S2：传动销通过与第一转接块和第二转接块的第一球面和第二球面进行配合，形成球面副，并带动拨叉结构转动。

进一步地，在步骤S2中，当输出轴在外部负载作用下发生俯仰或者偏航变形时，第一转接块和第二转接块相对于传动销做俯仰或者偏航运动，球面副阻止输出轴的变形传递至传动销上。