[实用新型]步进式转动装置

说明书

本实用新型涉及一种步进式转动装置，特别适用于工业自动化控制系统及太阳能应用领域中对太阳跟踪的转动系统。

目前，国内外的步进转动，大都用步进电机或电磁铁作动力器件，但价格昂贵，且存在着输出力矩小，步距角不能任意选择以及工作时需要一个复杂的驱动电路等。

本实用新型的目的是避免上述现有技术中的不足，提供一种采用普通直流非步进微型电机就能达到高输出力矩，步距角可任意选择的高精度步进转动装置，而且结构简单，使用时不需复杂的驱动电路，自耗电小。

本实用新型是由高变速比减速器、步进转换机构及手动操作机构等三部分组成。高变速比减速器使输出有足够大的力矩，步进转换机构使输出端有高精度步矩角的步距转动，手动操作机构可对输出轴的起始位置作迅速的手动进退调节，末级蜗轮蜗杆传动使输出端具有抗风自锁性能。

本实用新型的高变速比减速器由三级变速而成，第一级为蜗轮蜗杆传动，然后通过齿轮组进一步减速，同时完成步进转换过程。步进转换机构是由齿轮和弹簧构成的弹簧离合器等构成，末级为蜗轮蜗杆变速，总变速比按实际需要而设计。

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

附图说明：

图1本实用新型的结构示意图

图2间歇齿轮步进转换机构示意图

图3弹簧离合器结构示意图

图4拨簧式离合器结构示意图

图5手动操作机构示意图

1.微型电机，2.小蜗杆，3、4斜齿轮，5、6.直齿轮，7、8.弹簧，9.全齿齿轮，10.大蜗杆，11.大蜗轮，12.输出轴，13.大弹簧，14.突起物，15、16.簧片，17.拨簧，18.间歇齿齿轮，19.手动盖。

本实用新型的高变速比减速器第一级为蜗杆（2）蜗轮（3）传动，然后通过齿轮组（3）－（5）－（4）－（6）－（9）步 进减速，且完成步进转换过程，末级为蜗轮（11）蜗杆（10）变速。步进转换机构是由弹簧离合器和齿轮（9）等组成。弹簧离合器是由齿轮（3）与齿轮（5）或齿轮（4）与齿轮（6）分别通过弹簧（7）和（8）同轴连接而成。齿轮（3）与（4）相啮合，同轴齿轮（3）－（5）、（4）－（6）与齿轮（9）啮合，电机（1）通过蜗杆（2）驱动齿轮（3）构成步进转换机构。弹簧离合器具有单向传动特性，当齿轮（3）或（4）相对齿轮（5）或（6）作正向转动时，因摩擦力作用而使弹簧越抱越紧，使齿轮（3）与（5）或（4）与（6）连成一体，能有效传递力矩。反之，当斜齿轮（3）或（4）相对齿轮（5）或（6）作反方向转动时，也因摩擦力作用而使弹簧松弛，从而使齿轮（3）与（5）或（4）与（6）脱离联系而无法传递力矩。用拨簧离合器也可代替弹簧离合器，拨簧离合器是由齿轮（3）与（5）或齿轮（4）与（6）同轴连接，且在齿轮（3）（4）平面上固定一弹簧片，也能起到正向转动有效传递力矩，反向旋转松脱，所不同的是拨簧离合器是通过簧片（17）来推动齿轮（5）转动，不再是簧片（15）推动弹簧（7）等。在全齿齿轮（9）的平面（靠齿轮3或4）一端设有若干个突起物（14），突起物（14）可用螺丝杆拧入代替，用来推动簧片（15）（16），突起物的个数，分布以及相互间间隔决定了每次转动的步距大小。按实际需要可设计成任意大小的步距角。簧片（15）（16）固定在一个不随齿轮转动的底架上，其可动端分别靠近弹簧（7）（8）的右端，正常情况下簧片与弹簧不相接触，一旦簧片在转动齿轮（9）上的突起物（14）推动下压向弹簧（7）或（8）的右端时，靠摩擦力作用可阻止弹簧的跟随转动，从而使弹簧松弛。

当正极性时钟电脉冲到来时，电机（1）作正向转动，它一方面通过蜗杆（2）使齿轮（3）相对齿轮（5）作正向转动，起着主动轮作用，在弹簧（7）帮助下有效传递力矩，使齿轮（5）推动齿轮（9）正向旋转一个角度，直到齿轮（9）上突起物（14）推动簧片（15）压迫并使弹簧（7）停止转动为止。而弹簧（7）的停转，实际就是强行使弹簧（7）松弛，此时尽管齿轮（3）仍在继续转动，但因弹簧（7）松脱而无法传递力矩，从而齿轮（5）与（9）也就停转，至此上述过程完成了一次步进转动。另一方面由于齿轮（3）与（4）相啮合，而电机（1）通过蜗杆（2）只驱动（3），因此齿轮（3）与（4）的转动方向总是相反。由于弹簧（8）的特性，使齿轮（6）处于脱离状态，所以齿轮（6）作为被动齿轮随齿轮（9）的驱动而转动或停止。