专利名称：光杆传动快速移动机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械传动技术领域，特指一种利用光杆进行传动的光杆传动快速移动机构。
背景技术：
在机械制造或生产领域，随着机械自动化程度的提高，往往需要将电机等的旋转运动转化成直线运动，以适应生产加工需要。现有的能将旋转运动转化成直线运动的设备中，一般是通过螺杆或丝杆，即螺杆或丝杆由电机驱动旋转，传动装置内需设置与之对应的螺纹孔，通过螺纹连接来进行传动，从而使传动装置沿螺杆或丝杆轴线作直线运动。这种结构存在以下不足之处一、生产加工不便，需在光杆上车出螺纹以及在传动装置内设置螺纹孔等，才能达到传动目的，加工成本高，而且也不便于组装；二、这种传动模式对螺杆或丝杆以及传动装置内部的磨损较为明显，降低产品使用寿命；三、这种结构无法分离，其直线运动只能是渐进性，例如如果要令传动装置快速从A点移动至B点，只能通过旋转丝杠才可以达到，其效率低，不便于使用者灵活控制。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有传动机构的上述不足，提供一种全新的光杆传动快速移动机构，其生产加工及安装方便，便于灵活控制，而且使用效率高、寿命长。
本实用新型实现其目的采用的技术方案是该机构包括光杆和传动装置，光杆贯穿于传动装置，光杆旋转带动传动装置沿光杆轴线作直线运动，传动装置安装有轴承，轴承外圈与光杆为相切的线接触，且轴承的轴线与光杆的轴线处于异面状态，即轴承相对光杆扭曲一定角度安装固定。
根据机械及物理的相关原理，光杆转动时，通过摩擦力带动轴承旋转，因轴承轴线与光杆轴线处于异面状态，则轴承整体(假设轴承外圈与内圈相对固定)相对于光杆作螺旋运动，因此光杆对轴承整体的作用力中必有一个轴向的分力和一个切向的分力，其中切向分力使轴承外圈旋转，而轴向分力则使轴承整体产生轴向移动，轴承内圈是固定在传动装置上，因此该轴向力将带动传动装置以及工作台作轴向直线运动。
按照上述基本结构，本实用新型传动装置包括有左锁板和右锁板，左、右锁板相互配合形成安装上、下两个轴承的两个空腔，且于两个空腔之间开设有穿设光杆的通孔。即同时安装两个轴承，一上一下同时接触传动，提高传动效率。
进一步，要使上、下轴承安装后轴线与光杆轴线为异面状态，上、下轴承分别安装于右锁板上部和左锁板下部，即所述右锁板上部成型有安装上轴承的上凹面，且上凹面与右锁板板面成一夹角θ，上凹面的中心开设有上轴承轴孔，且该轴孔的轴线与上凹面垂直；同理，左锁板成型有安装下轴承的下凹面，且下凹面与左锁板板面也成一夹角β，下凹面的中心开设有下轴承轴孔，且该轴孔的轴线与下凹面垂直。
所述夹角θ、β方向相反，即右锁板的上凹面朝左(或右)倾斜，则左锁板的下凹面朝右(或左)，这样才能使两个轴承受到的轴向分力同向叠加，否则互相抵消降低效率或无法传动；且夹角θ的范围是0°～10°，夹角β的范围是0°～10°，其中较佳的取值为θ＝β＝2°。
然后于所述左、右锁板的下、上凹面之间开设通孔，而且所开通孔分别与上、下凹面形成交错，此时，光杆穿过该通孔并与上、下轴承的外圈相切线接触。
更进一步，本实用新型还设有能控制轴承与光杆接触或分离的调节机构，其具体如下所述左、右锁板一端通过一圆柱销连接，右锁板还具有一上突出部及位于上突出部下方的下凹部，对应地，左锁板具有上凹部和下突出部，分别于左锁板的下突出部上方及右锁板的上突出部下方开设调节轴孔，一调节轴穿设于上突出部与下突出部之间，调节轴孔的孔径须大于调节轴对应部位的轴径，这样才能使左、右锁板能有一定的旋转空间；且调节轴上具有一与上、下突出部接触的不等径凸台部。当凸台部较短径部位分别接触上、下突出部时，左、右锁板处于正常工作状态，即上、下轴承与光杆接触；而当旋转调节轴后，使调节轴上凸台部的较长径部位分别接触上、下，则左、右锁板绕圆柱销分别向下、上旋转分开一定角度，从而带动下轴承、上轴承分开与光杆分离，停止传动。
为了更便于控制该调节机构，调节轴上还设有调节手柄，而且调节轴的不等径凸台部具有相对的平面段和相对的圆弧段，呈类似椭圆形；于所述上、下突出部竖直方向分别开设螺纹通孔，并分别通过螺钉固定有钢珠，即通过钢珠与调节轴的凸台部接触。钢珠表面圆滑，便于调节轴旋转时省力，而且钢珠磨损后可很方便地更换。处于传动工作状态时，钢珠与调节轴的平面段接触；处于停止状态时，钢珠与圆弧段接触。
再进一步，所述左、右锁板另一端安装有回位弹簧，即右锁板端部成型有下安装部，左锁板端部对应成型上安装部，且左锁板的上安装部还设有调节弹簧弹力的调节螺钉。或者，也可以在右锁板的下安装部上设置调节螺钉。回位弹簧不但便于保持钢珠始终与调节轴接触，避免掉落，而且使上、下轴与光杆产生压力接触，从而提供传动所需的传动力，并可通过调节螺钉来调节传动力的大小。
于传动装置外侧还安装有左、右固定板及与外界工作台连接固定的支座。
本实用新型采用上述结构后，提出一种全新的采用光杆传动的方式，打破传统的只能靠螺杆或丝杆进行传动的方式，大大提高生产加工及安装的效率；而且本新型的传动效率高，更便于控制传动装置进行传动或停止传动；使用寿命长，磨损度较高的部件可轻而易举地更换，便于维护，成本也低。
图1是本实用新型整体的俯视及局部剖视图；图2是本实用新型整体的正视图；图3是本实用新型传动装置的剖视图；图4是本实用新型调节机构调节时的示意图；图5、图6、图7是本实用新型右锁板的结构示意图；图8、图9、图10是本实用新型左锁板的结构示意图；图11是本实用新型调节轴的结构示意图；图12是本实用新型支座的立体图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步说明。
如图1～4所示，本实用新型包括光杆1和传动装置，传动装置由右锁板2和左锁板3组合而成，其中右锁板2上安装有上轴承4，左锁板3上安装有下轴承5，上轴承4和下轴承5分别与光杆1相切线接触，且轴承的轴线分别与光杆1的轴线处于异面状态，即轴承相对光杆扭曲一定角度安装固定。本实用新型还包括有调节轴6，通过调节轴6调节控制上、下轴承4、5与光杆1接触或分离，即控制传动装置进行传动或停止传动。本实用新型还设有便于传动装置从停止状态回复至传动状态的回位弹簧7。此外，本实用新型还安装有左、右固定板8和与外部工作台连接固定的支座9。
具体来说，如图5～7所示，本实用新型右锁板2结构示意图，图中右锁板2的左下端外突，并开设有一右销孔21；右销孔21右边的部位，于上部成型有安装上轴承4的上凹面22，而且上凹面22左下方倾斜θ角，如图7B-B剖面图所示，上凹面22中心开设固定上轴承4的上轴承轴孔23，该轴孔23的轴线与上凹面22垂直，即也向左倾斜θ角；上凹面22的正下方开设穿设光杆1的通孔24，通孔24与上凹面22稍微交错，便于当上轴承4通过其内圈安装在右锁板2上时，上轴承4的外圈与光杆1相切接触，而且轴承的轴线将向左偏离θ角，即与光杆1的轴线处于异面状态，从而实现轴向直线运动。此外，在通孔24的正下方还设有一可容纳左锁板3上下轴承5的下腔25；再往右边，上部成型一上突出部26，且上突出部26竖直方向开设上螺纹通孔260，上突出部26正下方为下凹部27，并开设有穿设调节轴6的轴孔270，轴孔270的孔径大于调节轴6位于孔内部分的轴径；在图中右锁板2的最右端，下部突出成型有一下安装部28，且竖直方向开设有弹簧孔280。
同理，如图8～10所示，本实用新型左锁板3结构示意图，其整体结构与右锁板2凹凸对应。图中左锁板3的右下端外突，并开设有一左销孔31；左销孔31左边的部位，于下部成型有安装下轴承5的下凹面32，而且下凹面32左下方倾斜β角，如图10C-C剖面图所示(因安装时需旋转180度，所以如以右锁板为基准，则左锁板3的下凹面32为向右下方倾斜β角)；下凹面32中心开设固定下轴承5的下轴承轴孔33，该轴孔33的轴线与下凹面32垂直，即向右倾斜β角；下凹面32的正上方开设穿设光杆1的通孔34，通孔34与下凹面32稍微交错，便于当下轴承5通过其内圈安装在左锁板3上时，下轴承5的外圈与光杆1相切接触，而且轴承的轴线将向右偏离β角，即与光杆1的轴线处于异面状态，从而实现与右锁板2作同方向的轴向直线运动。此外，在通孔34的正上方还设有一可容纳右锁板2上上轴承4的上腔35；图中再往左边，下部成型一下突出部36，与右锁板2的下凹部27对应，且下突出部36竖直方向开设下螺纹通孔360，下突出部36正上方为上凹部37，其与右锁板2的上突出部26对应，并开设有穿设调节轴6的轴孔370，轴孔370的孔径大于调节轴6位于该孔内的轴径，且该轴孔370与右锁板2上的轴孔270同轴；在图中左锁板3的最左端，上部突出成型有一上安装部38，且竖直方向开设有弹簧螺孔380。
如图11所示，调节轴6穿设于左、右锁板3、2，且其中部具有一不等径凸台部61，位于左、右锁板3、2上、下凹部所形成的空间中，不等径凸台部61具有两个相对的平面段611和弧面段612，可分别同时与左、右锁板的下突出部36和上突出部26接触。
安装本实用新型传动装置时，先将上轴承4和下轴承5分别安装在右锁板2和左锁板3的凹面上，然后将左、右锁板3、2分别从调节轴6两端穿入，并使二者凹凸对应结合起来，再通过一销轴10分别穿过左、右锁板3、2的左、右销孔31、21将二者连接；然后安装调节机构及回位机构在右锁板2的上突出部26的螺纹通孔260中放入钢珠261，使钢珠261与调节轴6的凸台部61接触，然后用内六角平端紧定螺钉将钢珠261限定，同理在左锁板3的下突出部36的螺纹通孔360中放入钢珠361，也用内六角平端紧定螺钉将其限定并与调节轴6的凸台部61接触；将回位弹簧7从左锁板3的弹簧螺孔380放入并落入右锁板2的弹簧孔280中，然后也用内六角平端紧定螺钉限定弹簧并调节弹簧的弹力。最后，在外侧安装左、右固定板8以及支座9即可，再整体穿过光杆1即可实现将光杆1的转动带动传动装置及外部工作台作轴向直线运动。
本实用新型工作时，调节轴6的平面段611分别与左、右锁板的钢珠接触，此时上、下轴承均与光杆接触，光杆旋转通过摩擦力带动轴承旋转并产生轴向分力使轴承轴向移动，此时，传动机构可以相对光杆在光杆轴向快速移动。左、右锁板压缩弹簧产生弹力，保持上下轴承4、5与光杆1的紧密接触，并与光杆间有一接触压力，以实现传动，传动力可以随弹簧弹力调节；而当旋转调节轴6一定角度后，使其上圆弧段612与钢珠接触，因圆弧段612的直径大于平面段611的距离，因此左、右锁板将绕销轴10旋转一定角度，使上、下轴承与光杆分离，停止传动；同时旋转调节轴6时钢珠始终与凸台部接触，避免钢珠掉落。
综上所述，本实用新型具有安装方便快捷，传动效率高，使用寿命长，而且便于调节控制、操作简单等优点。
权利要求1.一种光杆传动快速移动机构，包括光杆和传动装置，光杆贯穿于传动装置，光杆旋转带动传动装置沿光杆轴线作直线运动，其特征在于传动装置安装有轴承，轴承外圈与光杆为相切的线接触，且轴承的轴线与光杆的轴线处于异面状态，即轴承相对光杆扭曲一定角度安装固定。
2.根据权利要求1所述的光杆传动快速移动机构，其特征在于所述传动装置包括有左锁板和右锁板，左、右锁板相互配合形成安装上、下两个轴承的两个空腔，且于两个空腔之间开设有穿设光杆的通孔。
3.根据权利要求2所述的光杆传动快速移动机构，其特征在于所述右锁板上部成型有安装上轴承的上凹面，且上凹面与右锁板板面成一夹角θ，上凹面的中心开设有上轴承轴孔，且该轴孔的轴线与上凹面垂直；左锁板成型有安装下轴承的下凹面，且下凹面与左锁板板面也成一夹角β，下凹面的中心开设有下轴承轴孔，且该轴孔的轴线与下凹面垂直。
4.根据权利要求3所述的光杆传动快速移动机构，其特征在于所述夹角θ、β方向相反，且夹角θ的范围是0°～10°，夹角β的范围是0°～10°。
5.根据权利要求3所述的光杆传动快速移动机构，其特征在于于所述左、右锁板的下、上凹面之间开设通孔，光杆穿过该通孔并与上、下轴承的外圈相切线接触。
6.根据权利要求5所述的光杆传动快速移动机构，其特征在于所述左、右锁板一端通过一圆柱销连接，右锁板还具有一上突出部及位于上突出部下方的下凹部，对应地，左锁板具有上凹部和下突出部，分别于左锁板的下突出部上方及右锁板的上突出部下方开设调节轴孔，一调节轴穿设于上突出部与下突出部之间，调节轴孔的孔径大于调节轴对应部位的轴径，且调节轴上具有一与上、下突出部接触的不等径凸台部，即该调节轴与上、下突出部形成一控制上、下轴承与光杆接触或分离的调节机构。
7.根据权利要求6所述的光杆传动快速移动机构，其特征在于于所述上、下突出部竖直方向分别开设螺纹通孔，并分别通过螺钉固定有钢珠，即通过钢珠与调节轴的凸台部接触，该凸台部则具有相对的平面段和相对的圆弧段，呈类似椭圆形，调节轴上还设有调节手柄。
8.根据权利要求6所述的光杆传动快速移动机构，其特征在于所述左、右锁板另一端安装有回位弹簧，即右锁板端部成型有下安装部，左锁板端部对应成型上安装部，且左锁板的上安装部还设有调节弹簧弹力的调节螺钉。
9.根据权利要求1～8中任意一条所述的光杆传动快速移动机构，其特征在于于传动装置外侧还安装有左、右固定板及与外界工作台连接固定的支座。
专利摘要本实用新型公开了一种利用光杆进行传动的光杆传动快速移动机构。其包括光杆和传动装置，光杆贯穿于传动装置，光杆旋转带动传动装置沿光杆轴线作直线运动，传动装置安装有轴承，轴承外圈与光杆为相切的线接触，且轴承的轴线与光杆的轴线处于异面状态，即轴承相对光杆扭曲一定角度安装固定。光杆转动时，通过摩擦力带动轴承旋转，因轴承轴线与光杆轴线处于异面状态，则轴承整体相对于光杆作螺旋运动，因此光杆对轴承整体的作用力中必有一个轴向的分力和一个切向的分力，其中切向分力使轴承外圈旋转，而轴向分力则使轴承整体产生轴向移动，同时带动传动装置以及工作台作轴向直线运动。本实用新型加工方便，并且操作简单。
文档编号F16H19/02GK2931939SQ20062006066
公开日2007年8月8日 申请日期2006年6月22日 优先权日2006年6月22日
发明者周文斌 申请人:周文斌