阅读说明：本技术 利用高精度丝杆实现精密圆弧转动的机构 (Mechanism for realizing precise circular arc rotation by utilizing high-precision lead screw ) 是由 谢小浩 管维柱 樊毅 彭杰 刘二语 樊迪 于 2020-06-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种利用高精度丝杆实现精密圆弧转动的机构,包括部件、传动件和丝杆,部件能够沿中心轴转动,传动件滑动安装在部件上并与丝杆的螺母转动连接,且传动件的滑动方向与丝杆呈夹角；当丝杆转动时,带动螺母沿丝杆直线运动,螺母带动传动件在部件上滑动的同时带动部件沿中心轴转动,从而实现通过丝杆驱动部件转动。本发明的有益效果是：1、通过巧妙的传动装置,实现了利用丝杆驱动部件精密转动,从而大大提高了部件转动时的控制精度；2、力的损失小,传动效率高；3、能够用于任何需要精密控制转动角度的领域,尤其是需要远距离对准或校准的领域,使用范围广；4、结构稳定可靠,易于获得,成本低,适于工业成产。(The invention discloses a mechanism for realizing precise circular arc rotation by using a high-precision screw rod, which comprises a part, a transmission part and a screw rod, wherein the part can rotate along a central shaft; when the screw rod rotates, the nut is driven to move linearly along the screw rod, the nut drives the transmission piece to slide on the component and simultaneously drives the component to rotate along the central shaft, and therefore the component is driven to rotate through the screw rod. The invention has the beneficial effects that: 1. through a smart transmission device, the precise rotation of the part is driven by the lead screw, so that the control precision of the part in rotation is greatly improved; 2. the loss of force is small, and the transmission efficiency is high; 3. the device can be used in any field needing precise control of the rotation angle, especially the field needing remote alignment or calibration, and has wide application range; 4. stable and reliable structure, easy obtaining, low cost and being suitable for industrial production.)

利用高精度丝杆实现精密圆弧转动的机构

技术领域

本发明属于传动机构领域，具体涉及一种利用高精度丝杆实现精密圆弧转动的机构。

背景技术

某个部件的转动通常是通过电机直接驱动，这种驱动方式精度低，无法满足对转动角度的精确控制，而滚珠丝杆是一种高精度、可逆性和高效率的精密仪器，如何通过滚珠丝杆驱动部件，从而实现高效率的传动及精密的圆弧转动，是现目前还未解决的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在提供一种利用高精度丝杆实现精密圆弧转动的机构，该机构能够利用丝杆驱动部件，从而实现高效率的传动及精密的圆弧转动。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种利用高精度丝杆实现精密圆弧转动的机构，包括部件、传动件和丝杆，所述部件能够沿中心轴转动，所述传动件滑动安装在部件上并与丝杆的螺母转动连接，且所述传动件的滑动方向与丝杆呈夹角；

当所述丝杆转动时，带动螺母沿丝杆直线运动，螺母带动传动件在部件上滑动的同时带动部件沿中心轴转动，从而实现通过丝杆驱动部件转动。

作为优选，所述部件安装在底座的弧形导轨上，所述丝杆设置在底座上，并位于部件上方，所述部件的转动平面、传动件与部件之间的滑动平面、丝杆的中轴线三者相互平行。采用以上结构，布置合理，安装结构稳定可靠，利于力的高效传递。

作为优选，所述弧形导轨、传动件和丝杆均靠近部件的边缘，且所述丝杆与弧形导轨相切。采用以上结构，增长力臂，使部件更易转动，丝杆与弧形导轨相切，使传动效率更高，减少力的损失。

作为优选，所述螺母上设置有连接轴，所述传动件上设置有与连接轴轴孔配合的安装孔，所述螺母通过连接轴能转动地安装在传动件的安装孔内，并配备有轴承。采用以上结构，安装结构稳定可靠，减少螺母与传动件之间的摩擦力，提高传动效率。

作为优选，在所述部件上设置有两条平行的滑轨，所述安装孔位于传动件的中部，所述传动件的两端分别安装在对应的滑轨上。采用以上结构，传动件滑动流畅，摩擦力小。

作为优选，所述丝杆为滚珠丝杆。采用以上结构，滚柱丝杆精度高，效率高。

作为优选，在所述部件上设置有设备安装座。采用以上结构，设备安装座可用于安装设备，从而实现对设备的校准、角度或位置的精确调整等。

本发明的有益效果是：1、通过巧妙的传动装置，实现了利用丝杆驱动部件精密转动，从而大大提高了部件转动时的控制精度；2、力的损失小，传动效率高；3、能够用于任何需要精密控制转动角度的领域，尤其是需要远距离对准或校准的领域，使用范围广；4、结构稳定可靠，易于获得，成本低，适于工业成产。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为螺母的结构示意图；

图3为球铰的安装结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：

如图1所示，一种利用高精度丝杆实现精密圆弧转动的机构，主要由部件1、传动件2、丝杆3、滑轨4、底座5和弧形导轨6组成。

如图1和图3所示，部件1安装在底座5的弧形导轨6上，且能够沿中心轴转动，本实施例中，中心轴为虚拟轴，弧形导轨6由两段左右对称布置的分导轨组成，部件1的两端分别安装在对应的分导轨上，在部件1的转动中心设置球铰10，在底座5上设置有用于安装球铰10的安装轴9，安装轴9下端固定在底座5，上端穿过部件1的中心孔，部件1与安装轴9之间具有环形缝隙，球铰10的球头固定在安装轴9顶端，在球铰10外设置有外罩11，外罩11的上端与球铰10的球座固定连接，下端与部件1固定连接，球铰10能够有效提高部件1的平衡性，使部件1转动时更为平稳。

进一步地，部件1为板状结构并作为平台使用，在部件1上设置设备安装座7，设备安装座7用于安装需要精确调整角度或位置的设备，扩大了本机构的使用范围。

如图1和图2所示，丝杆3设置在底座5上，并位于部件1上方，传动件2滑动安装在部件1上并与丝杆3的螺母301转动连接，且传动件2的滑动方向与丝杆3呈夹角，本实施例中，在部件1上设置有两条平行的滑轨4，传动件2的两端分别安装在对应的滑轨4上，螺母301上设置有连接轴301a，传动件2的中部设置有与连接轴301a轴孔配合的安装孔，螺母301通过连接轴301a能转动地安装在传动件2的安装孔内，并配备有轴承。进一步地，丝杆3为高精度的滚珠丝杆，部件1的转动平面、传动件2与部件1之间的滑动平面、丝杆3的中轴线三者相互平行，弧形导轨6、传动件2和丝杆3均靠近部件1的边缘，且丝杆3与弧形导轨6相切，有效提高传动效率，减少力的损失。当丝杆3转动时，带动螺母301沿丝杆3直线运动，螺母301带动传动件2在部件1上滑动的同时带动部件1沿中心轴转动，从而实现通过丝杆3驱动部件1转动。驱动过程中，螺母301受到的合力分解为螺母301与传动件2之间的转动摩擦力、螺母301带动传动件2在滑轨4上滑动的滑动摩擦力以及螺母301通过传动件2驱动部件1转动的驱动力三个分力，本机构结构巧妙，传动效率高，利用高精度丝杆实现了精密的圆弧转动，适用于需要精密控制转动角度的领域，尤其是需要远距离对准或校准的领域。