专利名称：多用途螺杆与滚轮耦合传动装置的制作方法
技术领域：
本发明属于机械传动装置，具体是ー种多用途螺杆与滚轮耦合传动装置。
背景技术：
在机械传动领域，要将机械的旋转运动转换成长距离的直线或接近直线的运动，现有的技术主要通过齿轮齿条传动方式实现，如果行程不是很长，也有通过丝杆、螺母传动方式实现。而齿轮齿条转动，在大载荷的情况下，由于齿轮与齿条的接触为滑动摩擦，且重合度很低，容易导致应力集中、疲劳断裂和表面磨损而失效；用丝杆、螺母传动的方式，由于受丝杆长度的限制，直线移动的距离有限，而且只能直线移动。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有机械将旋转运动转换直线或弧线运动时存在的应カ集中、疲劳断裂、表面磨损或者直线移动距离有限的缺陷，提供ー种多用途螺杆与滚轮耦合传动装置。为达到上述目的，本发明的多用途螺杆与滚轮耦合传动装置包括
轨道；
沿所述轨道滑动的滑车；
螺杆，其轴向定位于所述的滑车上并可绕其轴线转动，其延伸方向与所述轨道的延伸方向一致；
驱动装置，其设于所述的滑车上驱动所述的螺杆绕其轴线转动；
滚轮，其沿所述螺杆延伸的方向排列于轨道上且对应所述螺杆的滚轮位于螺杆的螺旋槽内。作为优选技术手段所述的滑车通过设于其上的导向轮装配在所述的轨道上。进一歩的，所述的导向轮至少具有两组，ー组导向轮的轴线方向与另ー组导向轮的轴线方向垂直，且每组导向轮沿轨道的延伸方向对称布置。作为优选技术手段所述的螺杆通过轴承装配在所述的滑车上。作为优选技术手段所述的驱动装置通过联轴器驱动所述的螺杆。作为优选技术手段所述的驱动装置为液压马达或气动马达或电动机。作为优选技术手段所述的轨道为整体结构或者由标准节连接而成；所述的轨道呈直线状或者弧线状。作为优选技术手段所述的轨道上设有凸条，所述的滚轮装配在所述的凸条上。作为优选技术手段所述的螺杆上连接制动器。作为优选技术手段相邻两滚轮之间的距离与所述螺杆的螺距一致。本发明的有益效果是
I.本发明通过滑车上的螺杆与轨道上的滚轮配合实现将螺杆的旋转运动转换成滑车的直线或弧线运动，滚轮与螺杆的接触是滚动摩擦，大大地提高了传动效率；
2.螺杆可同时与多个滚轮耦合，避免应カ集中，提高了可靠性和安全性；
3.螺杆受力作用面与滑车移动方向呈较大的角度(90°-螺杆的导程角)，结合驱动装
置和制动器的失电制动作用，非常容易地实现整个传动装置的自锁，即使单个零件(如滚轮、螺杆、驱动装置)意外损坏，螺杆与滚轮的耦合通过自锁作用避免滑车自由落体，从而避免危险的发生，对于沿重力作用方向移动时尤为重要；
4.驱动装置可以有多种选择，为不同用途的传动装置提供了较好的动カ兼容性；
5.螺杆与滚轮的耦合可接近或者处于自锁临界状态(自锁为仅在驱动カ或驱动カ矩作用下，由于摩擦使机构不能产生运动的现象；为了便于说明，本文将驱动カ等于摩擦力或者驱动カ矩等于摩擦カ矩的状态称之为自锁临界状态)，通过操作制动器解除制动力，便于实现处于高空的传动装置及其负载在失去动カ的情况下安全返回地面；
6.轨道可以为整体结构，也可按照标准的长度制作，按照工作行程设置节数，在具体应用中，轨道节数不受限制，也就是滑车的移动行程不受限制；
7.轨道按照工作要求设置，可以是直线状，也可以是弧线状，其形状决定了滑车的运行轨迹。8.本发明可以广泛用在直线或弧线移动的机构上，如电梯、施工升降机、导架爬升式升降工作平台、大规格窗帘收放装置、高大建筑物永久性消防救援设施、舞台设备、其它类似用途的机械设备。9.由于本发明的结构可以按照一定比例放大缩小，因此应用可以用在微型传动装置上，也可以用在大功率传动装置上。
图I是本发明的一种结构示意 图2是图I中的左视 图3是图I的E-E向剖视放大 图4是图I的B-B向剖视放大 图5是图I的A-A向剖视放大 图6是图I的立体放大 图中标号说明
01-轨道，11-凸条，12-导向槽；
02-滑车，21、22、23、24-导向轮；
03-螺杆；04_驱动装置；05_滚轮；61、62_轴承；07_联轴器；81、82_伞齿轮，83-连接部。
具体实施例方式以下结合说明书附图对本发明做进ー步说明。本发明的多用途螺杆与滚轮耦合传动装置，如图1-6所示，其包括
轨道01，图示为型材结构的ー种形式，具体实施时还可以按照所受カ的大小和方向设计成其它型材结构或桁架式结构或其它结构形式；
沿轨道01滑动用于承载负载的滑车02 ；螺杆03，其轴向定位于滑车02上并可绕其轴线转动，其延伸方向与轨道OI的延伸方向
一致；
驱动装置04，其设于滑车02上驱动螺杆03绕其轴线转动； 滚轮05，其沿螺杆03延伸的方向排列于轨道01上且对应螺杆03的滚轮位于螺杆的螺旋槽内(滚轮位于螺杆的螺旋槽内实现传动在本文中称作螺杆与滚轮耦合)。该结构的多用途螺杆与滚轮耦合传动装置，由驱动装置04驱动螺杆03绕螺杆轴线转动，由于螺杆的螺旋槽内有滚轮，因此每当螺杆转动一周吋，即可令螺杆直线运动ー个导程的距离，如此由驱动装置连续驱动螺杆转动即可令螺杆带着滑车在轨道上连续移动，改变螺杆的转向，可改变滑车的运动方向。作为对上述技术方案的进ー步完善和补充，本发明还包括以下附加的技术特征，虽然图1-6包含了以下所有附加技术特征，是本发明的较佳实施例，但是本发明并不限于该情形，在实施本发明时根据具体作用将它们选用在上段所述的技术方案上。首先，滑车02通过设于其上的导向轮装配在轨道01上，既可保证滑车02相对于轨道01的装配关系，又能令滑车在轨道上灵活运动。进ー步的，导向轮具有两组，ー组导向轮21、22的轴线方向与另ー组导向轮23、24的轴线方向垂直，且每组导向轮沿轨道01的延伸方向对称布置。因此可相对于轨道01在两个方向上对滑车02定位，避免滑车运动时的晃动。如图4所示，ー组导向轮21、22的轴线为左右方向，该组导向轮位于轨道01的导向槽12内，因此该组导向轮可避免滑车02在轨道上做上下方向的摆动；另ー组导向轮23、24的轴线为上下方向，该组导向轮接触在轨道的凸条11 (下文会进ー步述及)上，因此该组导向轮可避免滑车02在轨道上做左右方向的摆动；至此，滑车仅能在轨道的延伸方向上灵活运动。通过该导向轮的导向，保证螺杆03与滚轮05的配合关系，确保滑车移动运行的平稳性，同时令滑车作为负载的承台。其次，螺杆03通过轴承61、62装配在滑车02上，实现其轴向定位于滑车上并可绕其轴线转动，结构简单，便于装配。第三，驱动装置04通过联轴器07驱动螺杆，结构简单，便于装配。第四，驱动装置04可以为液压马达或气动马达或电动机。如果在较小的空间，则可采用液压马达，如果采用液压马达，当采用双传动系统时可以通过強制的流量分配阀实现同步移动。第五，轨道01为整体结构或者由标准节连接而成，轨道01呈直线状或者弧线状(由干与螺杆耦合的滚轮为分散的，因此只要轨道01的弧度不大，就不影响螺杆与滚轮的耦合)。第六，轨道01上设有凸条11，滚轮05装配在凸条11上，为了便于装配，凸条11通过紧固件装配在轨道01上。第七，螺杆03上连接制动器，这对于整个传动装置沿重力方向移动时尤为重要。当制动器在空间不允许直接与螺杆直接连接吋，螺杆上连接传动机构，传动机构具有用于连接制动器的连接部，图示的传动机构为两个伞齿轮81、82，ー个伞齿轮81装配在螺杆03上，另ー个伞齿轮82的轴的端部横向伸出作为所述的连接部83。具体实施时，该两个伞齿轮可以由其它传动机构代替。制动器的类型一般采用失电制动型，由于螺杆与滚轮的耦合可接近或者处于自锁临界状态，制动器仅需要较小的制动カ或者制动カ矩即可实现制动，因此大幅度地提高了制动的可靠性，或者说可以降低匹配的制动器规格要求。第八，相邻两滚轮之间的距离与螺杆的螺距一致，令各滚轮均能与螺杆的螺旋面滚动接触，保证具有足够的滚轮与螺杆耦合，确保了重合度，可以有效地減少接触应カ、提 高传动的可靠性和安全性。
权利要求
1.多用途螺杆与滚轮耦合传动装置，其特征是包括 轨道(Ol)； 沿所述轨道(01)滑动的滑车(02)； 螺杆(03)，其轴向定位于所述的滑车(02)上并可绕其轴线转动，其延伸方向与所述轨道(01)的延伸方向一致； 驱动装置(04)，其设于所述的滑车(02)上驱动所述的螺杆(03)绕其轴线转动； 滚轮(05)，其沿所述螺杆(03)延伸的方向排列于轨道(01)上且对应所述螺杆的滚轮位于螺杆的螺旋槽内。
2.根据权利要求I所述的多用途螺杆与滚轮耦合传动装置，其特征是所述的滑车(02)通过设于其上的导向轮装配在所述的轨道(01)上。
3.根据权利要求2所述的多用途螺杆与滚轮耦合传动装置，其特征是所述的导向轮至少具有两组，ー组导向轮(21、22)的轴线方向与另ー组导向轮(23、24)的轴线方向垂直，且每组导向轮沿轨道的延伸方向对称布置。
4.根据权利要求I所述的多用途螺杆与滚轮耦合传动装置，其特征是所述的螺杆(03)通过轴承(61、62)装配在所述的滑车(02)上。
5.根据权利要求I所述的多用途螺杆与滚轮耦合传动装置，其特征是所述的驱动装置(04)通过联轴器(07)驱动所述的螺杆(03)。
6.根据权利要求I所述的多用途螺杆与滚轮耦合传动装置，其特征是所述的驱动装置(04)为液压马达或气动马达或电动机。
7.根据权利要求I所述的多用途螺杆与滚轮耦合传动装置，其特征是所述的轨道(01)为整体结构或者由标准节连接而成；所述的轨道(01)呈直线状或者弧线状。
8.根据权利要求I所述的多用途螺杆与滚轮耦合传动装置，其特征是所述的轨道(01)上设有凸条(11)，所述的滚轮(05)装配在所述的凸条(11)上。
9.根据权利要求I所述的多用途螺杆与滚轮耦合传动装置，其特征是所述的螺杆(03)上连接制动器。
10.根据权利要求I所述的多用途螺杆与滚轮耦合传动装置，其特征是相邻两滚轮之间的距离所述螺杆的螺距一致。
全文摘要
本发明公开了一种多用途螺杆与滚轮耦合传动装置，属于机械传动装置，现有机械将旋转运动转换直线或大弧线运动时存在应力集中、疲劳断裂、表面磨损或者直线移动距离有限等缺陷，本发明包括轨道；沿轨道滑动的滑车，滑车与负载连接输出动能；螺杆，其轴向定位于滑车上并可绕其轴线转动，其延伸方向与轨道的延伸方向一致；驱动装置，其设于滑车上驱动螺杆绕其轴线转动；滚轮，其沿螺杆延伸的方向排列于轨道上且对应螺杆的滚轮位于螺杆的螺旋槽内。该装置通过与滚轮的耦合配合转换为直线或近似直线运动，改变螺杆的转向，可改变滑车的运动方向，传动效率高，螺杆可同时与多个滚轮耦合，避免应力集中，提高了可靠性和安全性。
文档编号F16H25/20GK102734415SQ20121022469
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月2日 优先权日2012年7月2日
发明者陈建平, 陈硕 申请人:杭州赛奇高空作业机械有限公司