專利名稱：可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)及徑向進(jìn)給獨(dú)立運(yùn)動(dòng)和精確聯(lián)動(dòng)的裝置及方法
可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)及徑向進(jìn)給獨(dú)立運(yùn)動(dòng)和精確聯(lián)動(dòng)的裝置及方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于機(jī)床加工及儀器檢測(cè)配套設(shè)備的傳動(dòng)裝置技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
在現(xiàn)有的機(jī)床加工和儀器儀表測(cè)量中，機(jī)床上所采用的傳動(dòng)裝置由于受結(jié)構(gòu)限制，其工作方式單一，在許多情況下或者只能使刀具的切削刃或測(cè)量?jī)x器的測(cè)頭對(duì)臺(tái)階園孔和外圓柱進(jìn)行旋轉(zhuǎn)加工或測(cè)量，或者只能通過旋轉(zhuǎn)和徑向進(jìn)給聯(lián)動(dòng)加工或測(cè)量錐面及曲面。而在實(shí)際生產(chǎn)中，常常有一些機(jī)械零件即要求對(duì)臺(tái)階園孔和外圓柱進(jìn)行旋轉(zhuǎn)加工或測(cè)量，同時(shí)又需要加工或測(cè)量錐面及曲面。由于現(xiàn)有的設(shè)備傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)的限制，導(dǎo)致一個(gè)機(jī)械零件常常要分別在不同的設(shè)備上加工或測(cè)量，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還會(huì)影響零件的加工和測(cè)量精度，在各種機(jī)床和大型測(cè)量?jī)x器設(shè)備上采用該方法和裝置能有效擴(kuò)大和提升配套設(shè)備的工作性能、效率和精度，有良好的運(yùn)用前景。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種既能將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分開，以確保傳動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生徑向運(yùn)動(dòng)、傳動(dòng)裝置不旋轉(zhuǎn)時(shí)能確保精確徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、傳動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)和精確徑向進(jìn)給還可按需求同時(shí)精確復(fù)合聯(lián)動(dòng)的裝置以及利用這種裝置實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)及徑向進(jìn)給獨(dú)立運(yùn)動(dòng)和精確聯(lián)動(dòng)的方法。
本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)及徑向進(jìn)給獨(dú)立運(yùn)動(dòng)和精確聯(lián)動(dòng)的裝置，包括傳動(dòng)主軸、通過上端鍵連接于主軸上端的旋轉(zhuǎn)盤體、通過下端鍵連接于傳動(dòng)主軸下端的主軸大端面，在旋轉(zhuǎn)盤體頂端安裝有滑塊，滑塊上安裝有用于安裝儀表測(cè)量桿或刀具的底座，在傳動(dòng)主軸下部有固定套裝于傳動(dòng)主軸上或與傳動(dòng)主軸制作為一體的主軸大齒輪；在滑塊底端安裝有絲杠螺母座，在旋轉(zhuǎn)盤體上安裝有與絲杠螺母座配裝的橫向設(shè)置的滾珠絲杠，在滾珠絲杠上緊固套裝有大錐齒輪，大錐齒輪與位于其下方的空套在傳動(dòng)主軸上的雙聯(lián)錐齒輪嚙合；所述雙聯(lián)錐齒輪包括空套于傳動(dòng)主軸上的齒輪套、位于齒輪套頂端并與大錐齒輪嚙合的小錐齒輪、位于齒輪套底端的直齒輪；在傳動(dòng)主軸旁位于旋轉(zhuǎn)盤體和主軸大端面之間設(shè)置有豎直長(zhǎng)軸，在豎直長(zhǎng)軸的上部和下部分別空套有第一雙聯(lián)大齒輪和第二雙聯(lián)大齒輪，在豎直長(zhǎng)軸上位于第一雙聯(lián)大齒輪和第二雙聯(lián)大齒輪之間套裝有蝸輪，蝸輪上配裝有蝸桿；在蝸輪上沿圓周均布安裝有一組豎直短軸，在豎直短軸上位于蝸輪的上方和下方分別固定套裝有一組上部行星齒輪和一組下部行星齒輪；下部行星齒輪的齒數(shù)大于上部行星齒輪的齒數(shù)，下部行星齒輪與上部行星齒輪的節(jié)圓直徑也不相等；第一雙聯(lián)大齒輪的第一下端小齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與上部行星齒輪順序嚙合，第二雙聯(lián)大齒輪的第二上端小齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與下部行星齒輪順序嚙合；第一雙聯(lián)大齒輪的第一上端大齒輪與雙聯(lián)錐齒輪的直齒輪嚙合，第二雙聯(lián)大齒輪的第二下端大齒輪與主軸大齒輪嚙合；主軸大齒輪與雙聯(lián)錐齒輪的小錐齒輪的傳動(dòng)比i為1 ；傳動(dòng)比的計(jì)算公式為X^1P / X2B,/=1 ,式中，z表示齒輪的齒數(shù)，下腳標(biāo)表示齒輪的標(biāo)
/ ^20 / j^lU / ljIS / 1^m號(hào)。采用本發(fā)明裝置實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)及徑向進(jìn)給獨(dú)立運(yùn)動(dòng)和精確聯(lián)動(dòng)的方法，包括以下三種工作狀態(tài)
①第一種工作狀態(tài)將儀表測(cè)量桿或刀具在測(cè)量或加工時(shí)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與儀表測(cè)量桿或刀具對(duì)尺或?qū)Φ兜膹较蜻M(jìn)給運(yùn)動(dòng)分開，確保測(cè)量桿測(cè)量時(shí)或刀具加工時(shí)不產(chǎn)生徑向運(yùn)動(dòng)； 第一種工作狀態(tài)下的傳動(dòng)方法及路徑如下蝸桿和蝸輪不旋轉(zhuǎn)，主軸大端面轉(zhuǎn)動(dòng)，通過下端鍵帶動(dòng)傳動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)，第二雙聯(lián)大齒輪的第二下端大齒輪始終保持與主軸大齒輪嚙合，由此帶動(dòng)二條傳動(dòng)路徑同時(shí)工作，第一條傳動(dòng)路徑是主軸大端面轉(zhuǎn)動(dòng)，通過下端鍵帶動(dòng)傳動(dòng)主軸，再通過上端鍵帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤體轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)盤體再帶動(dòng)大錐齒輪與傳動(dòng)主軸以相同的角位移速度旋轉(zhuǎn)；第二條傳動(dòng)路徑是主軸大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)第二下端大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過第二上端小齒輪帶動(dòng)下部行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過豎直短軸帶動(dòng)上部行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)第一下端小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，之后通過第一上端大齒輪帶動(dòng)直齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，隨后帶動(dòng)雙聯(lián)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)；固定主軸大齒輪與雙聯(lián)錐齒輪的小錐齒輪的傳動(dòng)比為1:1，雙聯(lián)錐齒輪與大錐齒輪圍繞傳動(dòng)主軸進(jìn)行同步公轉(zhuǎn)，相互之間無相對(duì)角位移，確保旋轉(zhuǎn)盤體帶動(dòng)安裝儀表測(cè)量桿或刀具的底座轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾珠絲杠不旋轉(zhuǎn)，滑塊無徑向運(yùn)動(dòng)，儀表測(cè)量桿或刀具也無徑向運(yùn)動(dòng)；
②第二種工作狀態(tài)在儀表測(cè)量桿不測(cè)量或刀具不旋轉(zhuǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)滑塊進(jìn)行徑向可控的精確直線移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)儀表測(cè)量桿的精確對(duì)尺或刀具的精確對(duì)刀；第二種工作狀態(tài)下的傳動(dòng)方法及路徑如下傳動(dòng)主軸不轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)蝸輪旋轉(zhuǎn)，蝸輪驅(qū)動(dòng)與豎直短軸緊固為一體的上部行星齒輪圍繞蝸輪的軸心線作公轉(zhuǎn)而不自轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)；下部行星齒輪和上部行星齒輪的齒數(shù)不同，節(jié)圓直徑不等，在蝸輪的作用下，在同時(shí)公轉(zhuǎn)相同的相位時(shí)，第二上端小齒輪與下部行星齒輪嚙合以及第一下端小齒輪與上部行星齒輪嚙合形成的二組配對(duì)齒輪之間產(chǎn)生差速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，差速轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致第一下端小齒輪產(chǎn)生繞自身軸心線的自旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)， 成為太陽輪；通過第一雙聯(lián)大齒輪、齒輪套和大錐齒輪施加旋轉(zhuǎn)力矩驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，絲杠螺母座在滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)推力作用下，帶動(dòng)滑塊進(jìn)行徑向可控的精確直線移動(dòng)；
③第三種工作狀態(tài)儀表測(cè)量桿或刀具在測(cè)量或加工時(shí)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與儀表測(cè)量桿或刀具對(duì)尺或?qū)Φ兜膹较蜻M(jìn)給運(yùn)動(dòng)同時(shí)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)在測(cè)量桿測(cè)量或刀具旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，調(diào)節(jié)滑塊進(jìn)行徑向可控的精確直線移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)儀表測(cè)量桿或刀具在測(cè)量或加工的同時(shí)還能逐漸精確進(jìn)給；第三種工作狀態(tài)下的傳動(dòng)方法及路徑如下蝸桿和傳動(dòng)主軸同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，傳遞到大錐齒輪上的傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)由前面所述第一種工作狀態(tài)和第二種工作狀態(tài)的疊加實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)主軸通過第一種工作狀態(tài)的第一條傳動(dòng)路徑作用于大錐齒輪上的傳動(dòng)轉(zhuǎn)速被第一種工作狀態(tài)同時(shí)作用的第二條傳動(dòng)路徑作用于小錐齒輪上的傳動(dòng)轉(zhuǎn)速，以1:1的傳動(dòng)比抵消，實(shí)現(xiàn)小錐齒輪與大錐齒輪的同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；滑塊3的徑向精確運(yùn)動(dòng)由第二種工作狀態(tài)下蝸桿旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)下的差動(dòng)傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明采用雙聯(lián)錐齒輪空套在傳動(dòng)主軸上，通過其上的小錐齒輪與大錐齒輪的嚙合以及直齒輪與第一雙聯(lián)大齒輪的嚙合，實(shí)現(xiàn)了可通過二條傳動(dòng)線路分別作用于大錐齒輪和與之相嚙合的雙聯(lián)錐齒輪，并可實(shí)現(xiàn)主軸大齒輪與雙聯(lián)錐齒輪的小錐齒輪之間1:1的傳動(dòng)比，保證了大錐齒輪和雙聯(lián)錐齒輪的絕對(duì)同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，有效防止傳動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)盤體作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)滑塊產(chǎn)生徑向運(yùn)動(dòng)。通過控制雙聯(lián)錐齒輪不與旋轉(zhuǎn)盤體同步旋轉(zhuǎn)，可使滑塊不隨旋轉(zhuǎn)盤體的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，以此實(shí)現(xiàn)滑塊的徑向進(jìn)給獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明采用蝸輪作為差動(dòng)傳動(dòng)的主動(dòng)件，運(yùn)用所設(shè)置的上部行星齒輪和下部行星齒輪，通過行星齒輪圍繞傳動(dòng)主軸的公轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)差速傳動(dòng)，以此控制滑塊的徑向精確運(yùn)動(dòng)，并且第一雙聯(lián)大齒輪第一下端小齒輪和第二雙聯(lián)大齒輪的第二上端小齒輪在工作狀態(tài)下，圓周上獲得均勻的受力分布。本發(fā)明既能將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分開，以確保傳動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生徑向運(yùn)動(dòng)、傳動(dòng)裝置不旋轉(zhuǎn)時(shí)能確保精確徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、傳動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)和精確徑向進(jìn)給還可按需求同時(shí)精確復(fù)合聯(lián)動(dòng)，從而滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求，簡(jiǎn)化加工和測(cè)量工序，提高機(jī)械產(chǎn)品的加工和測(cè)量精度。本發(fā)明用數(shù)學(xué)表達(dá)式對(duì)同步旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)和差動(dòng)旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)進(jìn)行了定量精確的描述，為該方法的運(yùn)用和相應(yīng)機(jī)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了科學(xué)的方法和手段。下面結(jié)合說明書附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明的內(nèi)容。


圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)原理圖； 圖2是本發(fā)明的傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖3是圖2中差速傳動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是差速傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)原理圖。圖中標(biāo)號(hào)如下1、儀表測(cè)量桿或刀具；2、底座；3、滑塊；4、旋轉(zhuǎn)盤體；5、絲杠螺母座；6、滾珠絲杠；7、上端鍵；8、傳動(dòng)主軸；9、大錐齒輪；10、雙聯(lián)錐齒輪；10a、齒輪套；10b、 小錐齒輪；10c、直齒輪；11、下端鍵；12、豎直長(zhǎng)軸；13、第一雙聯(lián)大齒輪；13a、第一下端小齒輪；13b、第一上端大齒輪；14、主軸大端面；15、上部行星齒輪；16、豎直短軸；17、蝸桿；18、 蝸輪；19、下部行星齒輪；20、主軸大齒輪；21、第二雙聯(lián)大齒輪；21a、第二上端小齒輪；21b、 第二下端大齒輪。
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2、圖3所示，可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)及徑向進(jìn)給獨(dú)立運(yùn)動(dòng)和精確聯(lián)動(dòng)的裝置，該裝置具有以下結(jié)構(gòu)特征
①包括傳動(dòng)主軸8、通過上端鍵7連接于主軸上端的旋轉(zhuǎn)盤體4、通過下端鍵11連接于傳動(dòng)主軸下端的主軸大端面14，在旋轉(zhuǎn)盤體頂端安裝有滑塊3，滑塊上安裝有用于安裝儀表測(cè)量桿或刀具1的底座2，在傳動(dòng)主軸下部有固定套裝于傳動(dòng)主軸上或與傳動(dòng)主軸制作為一體的主軸大齒輪20 ；
在滑塊3底端安裝有絲杠螺母座5，在旋轉(zhuǎn)盤體4上安裝有與絲杠螺母座5配裝的橫向設(shè)置的滾珠絲杠6，在滾珠絲杠上緊固套裝有大錐齒輪9，大錐齒輪與位于其下方的空套在傳動(dòng)主軸8上的雙聯(lián)錐齒輪10嚙合；所述雙聯(lián)錐齒輪10包括空套于傳動(dòng)主軸上的齒輪套10a、位于齒輪套頂端并與大錐齒輪9嚙合的小錐齒輪10b、位于齒輪套底端的直齒輪 IOc ；③在傳動(dòng)主軸8旁位于旋轉(zhuǎn)盤體4和主軸大端面14之間設(shè)置有豎直長(zhǎng)軸12，在豎直長(zhǎng)軸的上部和下部分別空套有第一雙聯(lián)大齒輪13和第二雙聯(lián)大齒輪21，在豎直長(zhǎng)軸12上位于第一雙聯(lián)大齒輪13和第二雙聯(lián)大齒輪21之間套裝有蝸輪18，蝸輪18上配裝有蝸桿17 ； 在蝸輪18上沿圓周均布安裝有一組豎直短軸16，在豎直短軸16上位于蝸輪的上方和下方分別固定套裝有一組上部行星齒輪15和一組下部行星齒輪19 ；下部行星齒輪19的齒數(shù)大于上部行星齒輪15的齒數(shù)，下部行星齒輪19與上部行星齒輪15的節(jié)圓直徑也不相等；第一雙聯(lián)大齒輪13的第一下端小齒輪13a在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與上部行星齒輪15順序嚙合，第二雙聯(lián)大齒輪21的第二上端小齒輪21a在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與下部行星齒輪19順序嚙合；第一雙聯(lián)大齒輪13的第一上端大齒輪13b與雙聯(lián)錐齒輪10的直齒輪IOc嚙合，第二雙聯(lián)大齒輪 21的第二下端大齒輪21b與主軸大齒輪20嚙合；
④主軸大齒輪20與雙聯(lián)錐齒輪10的小錐齒輪IOb的傳動(dòng)比i為1；傳動(dòng)比的計(jì)算公
式為
權(quán)利要求
1.可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)及徑向進(jìn)給獨(dú)立運(yùn)動(dòng)和精確聯(lián)動(dòng)的裝置，其特征在于，①包括傳動(dòng)主軸(8)、通過上端鍵(7)連接于主軸上端的旋轉(zhuǎn)盤體(4)、通過下端鍵 (Ii)連接于傳動(dòng)主軸下端的主軸大端面(14)，在旋轉(zhuǎn)盤體頂端安裝有滑塊(3)，滑塊上安裝有用于安裝儀表測(cè)量桿或刀具(1)的底座(2)，在傳動(dòng)主軸下部有固定套裝于傳動(dòng)主軸上或與傳動(dòng)主軸制作為一體的主軸大齒輪(20)；②在滑塊(3)底端安裝有絲杠螺母座(5)，在旋轉(zhuǎn)盤體(4)上安裝有與絲杠螺母座(5) 配裝的橫向設(shè)置的滾珠絲杠(6)，在滾珠絲杠上緊固套裝有大錐齒輪(9)，大錐齒輪與位于其下方的空套在傳動(dòng)主軸(8)上的雙聯(lián)錐齒輪(10)嚙合；所述雙聯(lián)錐齒輪(10)包括空套于傳動(dòng)主軸上的齒輪套(10a)、位于齒輪套頂端并與大錐齒輪(9)嚙合的小錐齒輪(10b)、位于齒輪套底端的直齒輪(10c);O在傳動(dòng)主軸(8)旁位于旋轉(zhuǎn)盤體(4)和主軸大端面(14)之間設(shè)置有豎直長(zhǎng)軸(12)， 在豎直長(zhǎng)軸的上部和下部分別空套有第一雙聯(lián)大齒輪(13)和第二雙聯(lián)大齒輪(21)，在豎直長(zhǎng)軸(12)上位于第一雙聯(lián)大齒輪(13)和第二雙聯(lián)大齒輪(21)之間套裝有蝸輪(18)，蝸輪(18)上配裝有蝸桿(17)；在蝸輪(18)上沿圓周均布安裝有一組豎直短軸(16)，在豎直短軸(16)上位于蝸輪的上方和下方分別固定套裝有一組上部行星齒輪(15)和一組下部行星齒輪(19)；下部行星齒輪(19)的齒數(shù)大于上部行星齒輪(15)的齒數(shù)，下部行星齒輪 (19)與上部行星齒輪(15)的節(jié)圓直徑也不相等；第一雙聯(lián)大齒輪(13)的第一下端小齒輪 (13a)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與上部行星齒輪(15)順序嚙合，第二雙聯(lián)大齒輪(21)的第二上端小齒輪(21a)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與下部行星齒輪(19)順序嚙合；第一雙聯(lián)大齒輪(13)的第一上端大齒輪(1 )與雙聯(lián)錐齒輪(10)的直齒輪(IOc)嚙合，第二雙聯(lián)大齒輪(21)的第二下端大齒輪(21b)與主軸大齒輪(20)嚙合；④主軸大齒輪(20)與雙聯(lián)錐齒輪(10)的小錐齒輪(IOb)的傳動(dòng)比i為1 ；傳動(dòng)比的計(jì)算公式為χ W Xz^ =1，式中，Z表示齒輪的齒數(shù)，下腳標(biāo)表示齒輪的標(biāo)號(hào)。
2.采用權(quán)利要求1所述裝置實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)及徑向進(jìn)給獨(dú)立運(yùn)動(dòng)和精確聯(lián)動(dòng)的方法，其特征在于，包括以下三種工作狀態(tài)①第一種工作狀態(tài)將儀表測(cè)量桿或刀具(1)在測(cè)量或加工時(shí)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與儀表測(cè)量桿或刀具對(duì)尺或?qū)Φ兜膹较蜻M(jìn)給運(yùn)動(dòng)分開，確保測(cè)量桿測(cè)量時(shí)或刀具加工時(shí)不產(chǎn)生徑向運(yùn)動(dòng)；第一種工作狀態(tài)下的傳動(dòng)方法及路徑如下蝸桿(17)和蝸輪(18)不旋轉(zhuǎn)，主軸大端面 (14)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過下端鍵(11)帶動(dòng)傳動(dòng)主軸(8)轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)，第二雙聯(lián)大齒輪(21)的第二下端大齒輪(21b)始終保持與主軸大齒輪(20)嚙合，由此帶動(dòng)二條傳動(dòng)路徑同時(shí)工作，第一條傳動(dòng)路徑是主軸大端面(14)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過下端鍵(11)帶動(dòng)傳動(dòng)主軸(8)，再通過上端鍵(7) 帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤體(4)轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)盤體(4)再帶動(dòng)大錐齒輪(9)與傳動(dòng)主軸(8)以相同的角位移速度旋轉(zhuǎn)；第二條傳動(dòng)路徑是主軸大齒輪(20)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)第二下端大齒輪(21b)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過第二上端小齒輪(2la)帶動(dòng)下部行星齒輪(19)轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過豎直短軸(16)帶動(dòng)上部行星齒輪(15)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)第一下端小齒輪(13a)轉(zhuǎn)動(dòng)，之后通過第一上端大齒輪(13b)帶動(dòng)直齒輪(10c)轉(zhuǎn)動(dòng)，隨后帶動(dòng)雙聯(lián)錐齒輪(10)轉(zhuǎn)動(dòng)；固定主軸大齒輪(20)與雙聯(lián)錐齒輪(10)的小錐齒輪(IOb)的傳動(dòng)比為1 :1，雙聯(lián)錐齒輪(10)與大錐齒輪(9)圍繞傳動(dòng)主軸(8) 進(jìn)行同步公轉(zhuǎn)，相互之間無相對(duì)角位移，確保旋轉(zhuǎn)盤體(4)帶動(dòng)安裝儀表測(cè)量桿或刀具(1) 的底座(2)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾珠絲杠(6)不旋轉(zhuǎn)，滑塊(3)無徑向運(yùn)動(dòng)，儀表測(cè)量桿或刀具(1)也無徑向運(yùn)動(dòng)；②第二種工作狀態(tài)在儀表測(cè)量桿不測(cè)量或刀具不旋轉(zhuǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)滑塊(3)進(jìn)行徑向可控的精確直線移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)儀表測(cè)量桿的精確對(duì)尺或刀具的精確對(duì)刀；第二種工作狀態(tài)下的傳動(dòng)方法及路徑如下傳動(dòng)主軸(8)不轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿(17)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)蝸輪(18)旋轉(zhuǎn)，蝸輪(18) 驅(qū)動(dòng)與豎直短軸(16)緊固為一體的上部行星齒輪(15)圍繞蝸輪(18)的軸心線作公轉(zhuǎn)而不自轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)；下部行星齒輪(19)和上部行星齒輪(15)的齒數(shù)不同，節(jié)圓直徑不等，在蝸輪 (18)的作用下，在同時(shí)公轉(zhuǎn)相同的相位時(shí)，第二上端小齒輪(21a)與下部行星齒輪(19)嚙合以及第一下端小齒輪(13a)與上部行星齒輪(15)嚙合形成的二組配對(duì)齒輪之間產(chǎn)生差速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，差速轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致第一下端小齒輪(13a)產(chǎn)生繞自身軸心線的自旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，成為太陽輪；通過第一雙聯(lián)大齒輪(13)、齒輪套(IOa)和大錐齒輪(9)施加旋轉(zhuǎn)力矩驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠 (6)旋轉(zhuǎn)，絲杠螺母座(5)在滾珠絲杠(6)的旋轉(zhuǎn)推力作用下，帶動(dòng)滑塊(3)進(jìn)行徑向可控的精確直線移動(dòng)；③第三種工作狀態(tài)儀表測(cè)量桿或刀具在測(cè)量或加工時(shí)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與儀表測(cè)量桿或刀具對(duì)尺或?qū)Φ兜膹较蜻M(jìn)給運(yùn)動(dòng)同時(shí)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)在測(cè)量桿測(cè)量或刀具旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，調(diào)節(jié)滑塊 (3)進(jìn)行徑向可控的精確直線移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)儀表測(cè)量桿或刀具在測(cè)量或加工的同時(shí)還能逐漸精確進(jìn)給；第三種工作狀態(tài)下的傳動(dòng)方法及路徑如下蝸桿(17)和傳動(dòng)主軸(8)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)， 傳遞到大錐齒輪(9)上的傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)由前面所述第一種工作狀態(tài)和第二種工作狀態(tài)的疊加實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)主軸(8)通過第一種工作狀態(tài)的第一條傳動(dòng)路徑作用于大錐齒輪(9)上的傳動(dòng)轉(zhuǎn)速被第一種工作狀態(tài)同時(shí)作用的第二條傳動(dòng)路徑作用于小錐齒輪(IOb)上的傳動(dòng)轉(zhuǎn)速，以 1:1的傳動(dòng)比抵消，實(shí)現(xiàn)小錐齒輪(IOb)與大錐齒輪(9)的同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；滑塊(3)的徑向精確運(yùn)動(dòng)由第二種工作狀態(tài)下蝸桿(17)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)下的差動(dòng)傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)及徑向進(jìn)給獨(dú)立運(yùn)動(dòng)和精確聯(lián)動(dòng)的裝置及方法，包括相互連接的傳動(dòng)主軸(8)、旋轉(zhuǎn)盤體(4)、主軸大端面(14)，旋轉(zhuǎn)盤體頂端裝有滑塊(3)，滑塊上裝有儀表測(cè)量桿或刀具(1)的底座(2)，傳動(dòng)主軸下部裝有主軸大齒輪(20)；滑塊底端裝有絲杠螺母座(5)，旋轉(zhuǎn)盤體上裝有滾珠絲杠(6)，滾珠絲杠上裝有大錐齒輪(9)，大錐齒輪與雙聯(lián)錐齒輪(10)嚙合；在傳動(dòng)主軸旁設(shè)有豎直長(zhǎng)軸(12)，豎直長(zhǎng)軸上部和下部分別套有第一雙聯(lián)大齒輪(13)和第二雙聯(lián)大齒輪(21)，在豎直長(zhǎng)軸上套有蝸輪(18)及蝸桿(17)，在蝸輪上沿圓周均布裝有一組豎直短軸(16)，在豎直短軸上下端分別套裝有上部行星齒輪(15)和下部行星齒輪(19)；第一上端大齒輪(13b)與雙聯(lián)錐齒輪的直齒輪(10c)嚙合，第二下端大齒輪(21b)與主軸大齒輪嚙合；主軸大齒輪與雙聯(lián)錐齒輪的小錐齒輪(10b)的傳動(dòng)比為1。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)及徑向進(jìn)給分別獨(dú)立運(yùn)動(dòng)以及精確聯(lián)動(dòng)。
文檔編號(hào)G01B21/00GK102490059SQ201110395300
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者吳學(xué)云, 周利賢, 師如華, 徐敏, 李再參, 王少雄, 羅宏, 羅慶豐, 董躍, 蔣杰 申請(qǐng)人:云南省機(jī)械研究設(shè)計(jì)院