直线微动机构的制作方法

本实用新型涉及一种直线微动机构。

背景技术：

在一些需要直线微量进给的传动结构中，比如执行件每分钟移动需小于0.5mm时，常使用变速电机与多级减速机配合，再配置丝杆螺母的形式进行微量进给。采用此种结构，常需经二级以上减速才能达到要求，机械传动效率低，结构大，成本高，也不利于机构的小型化设计。采用丝杆螺母结构，除了使用减速装置外，还要求丝杆与螺母之间通过精密小螺距传动，给加工带来不便，加工成本也较高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种直线微动机构，以解决执行件微小移动的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种直线微动机构，包括

机架座；

驱动机构，安装于机架座上，用于带动第一蜗杆和第二蜗杆反向同步转动；

由第一蜗杆、第二蜗杆以及蜗轮组成的蜗轮蜗杆副，第一蜗杆和第二蜗杆分设在蜗轮的两侧，且均与蜗轮啮合；

导轨，所述蜗轮通过转轴可转动地安装于一中间件上，中间件装配于所述导轨上，并可沿导轨滑动；

其中，第一蜗杆的轴向齿距与第二蜗杆的轴向齿轮之间的齿距差Δ小于或等于啮合间隙α，第一蜗杆与第二蜗杆通过其齿距差Δ使蜗轮沿导轨移动。

进一步，所述驱动机构包括

电机，电机轴上同轴安装有电机齿轮；

与电机齿轮啮合的第一齿轮，第一齿轮与第一蜗杆同轴传动连接；

与电机齿轮啮合的过渡齿轮，过渡齿轮与第二齿轮啮合，第二齿轮与第二蜗杆同轴传动连接。

进一步，所述中间件包括过渡板和滚动滑块，所述转轴为轴位螺钉，所述蜗轮通过轴位螺钉可自由转动地连接在过渡板上，过渡板固定连接在滚动滑块上，所述滚动滑块滑动安装在所述导轨上。

进一步，所述机架座包括底板，以及固定在底板上的第一支承板和第二支承板，所述第一蜗杆的两端通过轴承安装在第一支承板和第二支承板上，所述第二蜗杆的两端通过轴承安装在第一支承板和第二支承板，第一蜗杆与第二蜗杆平行排布。

采用了上述技术方案后，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过驱动机构带动第一蜗杆和第二蜗杆反向同步转动，第一蜗杆和第二蜗杆均与蜗轮啮合，由于第一蜗杆和第二蜗杆之间存在微小的齿距差Δ，第一蜗杆和第二蜗杆在带动蜗轮转动的过程中，同时带动蜗轮沿蜗杆的轴向移动，利用两蜗杆间的齿距差Δ使蜗轮实现微小位移。本实用新型的直线微动机构，无需多级减速机，利用蜗杆的齿距差使蜗轮实现微小位移，将执行件安装于蜗轮，即可满足执行件微小位移的要求。

附图说明

图1为本实用新型的直线微动机构的俯视图(局部剖视)；

图2为图1的A-A剖视放大图；

图3为图1的B-B剖视放大图；

图4为本实用新型的第一蜗杆、第二蜗杆及蜗轮的配合图。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

除非别作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。

如图1至图4所示，一种直线微动机构，包括机架座、驱动机构、蜗轮蜗杆副和导轨。

机架座包括底板2，以及固定在底板2上的第一支承板4和第二支承板7。该一对支承板4、7用于支承第一蜗杆5和第二蜗杆8。所述第一蜗杆5的两端通过轴承安装在第一支承板4和第二支承板7上，所述第二蜗杆8的两端通过轴承安装在第一支承板4和第二支承板7，第一蜗杆5与第二蜗杆8平行排布。第一蜗杆5和第二蜗杆8均可转动。本实施例仅给出了机架座的一种可行结构，但不限于此结构。

驱动机构安装于机架座上，用于带动第一蜗杆5和第二蜗杆8反向同步转动。

由第一蜗杆5、第二蜗杆8以及蜗轮6组成的蜗轮蜗杆副，第一蜗杆5和第二蜗杆8分设在蜗轮6的两侧，且均与蜗轮6啮合。第一蜗杆5和第二蜗杆8反向同步转动，共同带动蜗轮6转动。

导轨16，与两蜗杆的轴向平行设置。所述蜗轮6通过转轴可转动地安装于一中间件上，蜗轮6在第一蜗杆5、第二蜗杆8的带动下绕转轴自转。中间件装配于所述导轨16上，并可沿导轨16滑动。

其中，第一蜗杆5的轴向齿距与第二蜗杆8的轴向齿轮之间的齿距差Δ小于或等于啮合间隙α。要保证第一蜗杆5和第二蜗杆8均能与蜗轮6啮合，共同带动蜗轮6转动，那么，第一蜗杆5的轴向齿距与第二蜗杆8的轴向齿轮不能相差太大。第一蜗杆5与第二蜗杆8通过其齿距差Δ使蜗轮6沿导轨16移动。本实用新型中，两蜗杆的齿距差Δ小于或等于啮合间隙α，即能保证第一蜗杆5与第二蜗杆8均能与蜗轮6啮合，又利用其齿距差Δ推动蜗轮6沿两蜗杆的轴向移动。第一蜗杆5与第二蜗杆8通过其齿距差Δ使蜗轮6沿导轨16移动。也就是说，蜗轮6实际上是一边转动，一边由于齿距差而沿蜗杆的轴向移动。

比如，在实际生产中，第一蜗杆的轴向齿距为6.28mm+0.09mm，第二蜗杆8的轴向齿距为6.28mm+0.03mm，两蜗杆与蜗轮6的啮合间隙α为0.12mm,那么第一蜗杆5与第二蜗杆8的齿距差Δ＝0.06mm，当第一蜗杆5、第二蜗杆8转动一圈时，蜗轮6则沿第一蜗杆5与第二蜗杆8的轴向(即导轨16的方向)移动了0.06mm。

再比如，在实际生产中，第一蜗杆5的轴向齿距为9.42mm+0.04mm，第二蜗杆8的轴向齿距为9.42mm－0.04mm，两蜗杆与蜗轮6的啮合间隙α为0.16mm，那么第一蜗杆5与第二蜗杆8的齿距差Δ＝0.08mm，当第一蜗杆5、第二蜗杆8转动一圈时，蜗轮6则沿第一蜗杆5与第二蜗杆8的轴向(即导轨16的方向)移动了0.08mm。至于蜗轮6移动的方向，则可通过调节第一蜗杆5、第二蜗杆8的转动方向进行调节。

本实用新型的工作原理如下：

第一蜗杆5与第二蜗杆8的同步反向转动，共同带动蜗轮6转动，比如图4中，第一蜗杆5和第二蜗杆8沿图4中箭头所示方向进行同步反向转动，带动蜗轮6顺时针转动。第一蜗杆5与第二蜗杆8之间存在齿距差Δ，当第一蜗杆5和第二蜗杆8同步反向转动一圈，由于轴向齿距的微小差别，蜗轮6则在轴向齿距较大的蜗杆的带动下移动一微小的距离，蜗轮6移动的距离等于齿距差Δ。比如，如图4，第一蜗杆5的轴向齿距为6.28mm+0.09mm，第二蜗杆8的轴向齿距为6.28mm+0.03mm，那么两蜗杆按图4中箭头所示方向转动一圈，蜗轮6向右移动0.06mm。改变第一蜗杆5与第二蜗杆8的转动方向，则蜗轮6向左移动0.06mm。

本实用新型通过驱动机构带动第一蜗杆5和第二蜗杆8反向同步转动，第一蜗杆5和第二蜗杆8均与蜗轮6啮合，由于第一蜗杆5和第二蜗杆8之间存在微小的齿距差，第一蜗杆5和第二蜗杆8在带动蜗轮6转动的过程中，同时带动蜗轮6沿蜗杆的轴向移动，利用两蜗杆间的齿距差使蜗轮6实现微小位移。本实用新型的微动机构，无需叠加多级减速机，只需连接一级减速机，利用蜗杆的齿距差使蜗轮实现微小位移，将执行件安装于蜗轮6，即可满足执行件微小位移的要求。本实用新型省去了减速机，使装置结构小型化，利用两蜗杆的齿距差实现微量移动，结构简单，成本低。

本实施例中，所述驱动机构包括电机1、第一齿轮3、过渡齿轮11和第二齿轮9。

电机轴上同轴安装有电机齿轮10，电机齿轮10与电机轴通过键刚性连接。

与电机齿轮10啮合的第一齿轮3，第一齿轮3与第一蜗杆5同轴传动连接；第一齿轮3与第一蜗杆5的端部通过键刚性连接。

与电机齿轮10啮合的过渡齿轮11，第一支承板4和第二支承板7之间还安装有一辅助轴，辅助轴用于支承过渡齿轮11。过渡齿轮11空套在该辅助轴上，过渡齿轮11可绕该辅助轴自由转动。过渡齿轮11与第二齿轮9啮合，第二齿轮9与第二蜗杆8同轴传动连接，第二齿轮9与第二蜗杆8的端部通过键刚性连接。电机轴通过电机齿轮10带动第一齿轮3和过渡齿轮11同步同向转动，过渡齿轮11再带动第二齿轮9转动，使第一齿轮3与第二齿轮9同步反向转动，再通过第一齿轮3和第二齿轮9带动第一蜗杆5与第二蜗杆8的同步反向转动。

本实施例中，中间件包括过渡板14和滚动滑块15，所述转轴为轴位螺钉13，所述蜗轮6通过轴位螺钉13可自由转动地连接在过渡板14上，蜗轮6在两侧的螺杆的带动下以轴位螺钉13为中心转轴进行转动。过渡板14通过螺钉12固定连接在滚动滑块15上，所述滚动滑块15滑动安装在所述导轨16上。导轨通过螺钉17固定在底板2上。过渡板14用于与导轨16配合，使安装于过渡板14上的蜗轮6沿导轨16移动，导轨16对蜗轮6的移动起导向作用。

蜗轮6在第一蜗杆5与第二蜗杆8的带动下，一边转动一边沿蜗杆的轴向移动，带动滚动滑块15沿导轨16作微小的水平移动。安装于蜗轮6上的执行件(图中未示出)也随蜗轮6作微小移动。由第一蜗杆5和第二蜗杆8的齿距差不能过大，否则会影响蜗杆与蜗轮的啮合，所以，通过控制第一蜗杆5与第二蜗杆8的公差即可满足齿距差的调节。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。