旋转光轴直线驱动装置设计和应用

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1、旋转光轴直线驱动装置的设计和应用易飚作者简介：易飚（1973-），男，上海南汇人，本科、在读工程硕士，讲师，研究方向：机械制造技术。摘要：本实用新型装置是一种用旋转光轴的摩擦驱动装置，是用外径一致、且表面光滑的旋转圆轴作动力，通过摩擦驱动装置使物体沿光轴轴线移动，实现对物料的直线输送。关键词：摩擦驱动；实用新型；旋转光轴众所周知，常用的动力源一般都是电机，电机又以转动为主，将转动转化成直线运动的常见装置有：螺杆螺母传动、齿轮齿条传动、凸轮顶杆机构和曲柄滑块机构等。本文着重对螺杆螺母传动的进行分析比较，创新性地提出一种用旋转光轴摩擦驱动的直线运动装置。　　一、普通旋转螺杆螺母直线传动的缺点与本

2、装置相近的是螺杆传动装置。它是用旋转螺杆，依靠螺纹传动，驱动安装在移动装置内的螺母，带动移动装置沿螺杆轴线平行的导轨上移动。螺杆传动装置的不足之处有：螺杆的吸入性好，旋转时与螺杆接触的东西容易被卷入，造成危险；螺杆螺母之间常需要加润滑油，但环境的粉尘会沾污在螺杆上，加快螺杆与螺母之间的磨损；浇注在螺杆上的润滑油也容易向外流出，污染环境，因此常用隔离罩等措施将旋转螺杆与外界隔离开来；螺杆传动装置中若没有安全措施，一旦超载，就会损坏螺杆螺母或其他相关的零部件；螺杆加工比较困难，工艺复杂，螺杆与螺母之间的配合尺寸要求严格，齿形与螺距都要求一致；螺杆一般也不做成中空结构，自重大，长度相对较短，移动距

3、离较短。二、旋转光轴直线驱动装置的设计本装置设计的想法来自一般机床教材中无心磨床的工作原理:依靠摩擦导轮驱动工件进入、离开摩檫区。针对螺杆螺母直线传动的缺点，创新性的提出依靠旋转光轴的摩擦来进行直线传动，并且设计、制造了能使物体沿光轴轴线移动的装置。　　2.1本装置的核心结构设计 　　图1摩檫传动图4本结构的核心部分是：摩擦传动的结构。它由旋转光轴、摩擦轮、支承板、移动座、导轨等构成。（图1）其特征是：摩擦轮安装在支承板上能灵活转动，且摩擦轮轴线与旋转光轴轴线斜交。摩擦轮的母线采用双曲线，以满足摩擦轮与旋转光轴之间为线接触；与光轴接触的摩擦轮表面材料采用橡胶等摩擦系数大的材料。支承板安装在移

4、动座内；移动座支承在由两条平行导轨组成的导轨上，旋转光轴也是其中一条支承移动座的导轨。(图2)图2直线输送台外形图本装置还可以将2块支承板和2个、或3个摩擦轮等做成一个分部件，每个摩擦轮与旋转光轴斜交交角相同，斜交的方向一致，并环绕旋转光轴圆周分布。移动座内沿旋转光轴轴线方向安装1个、2个、3个或4个分部件。图3输送台2.2本装置的整体结构详细描述图中零件：光轴1　移动座2　支承板3　球轴承4　调整板5　摩擦轮6　摩擦轮表面橡胶材料7　钢丝锁圈8　底板9　导轨座10　侧板11　圆导轨12　导轨滚动体13　斜交角16视图说明：主视图是物料输送台的光轴轴向剖视图左视图是图主视图的A-A剖视图俯视

5、图是图左视图的B向旋转剖视图4图3可以看作是物料直线输送台。结合主视图物料输送台的光轴轴向剖视图、主视图的A-A剖视图(左视图)和左视图的B向旋转剖视图（俯视图），说明实施本装置方式的物料输送台。输送的物料放在移动座2的台面上，移动座由两根平行圆导轨支承，它们分别是圆导轨12和光轴1。光轴1也是驱动物料输送台的动力源。光轴1旋转时会带动压在光轴1上的4个摩擦轮6转动，摩擦轮6轴线与光轴1轴线斜交，见俯视图，它们的斜交角16相同，倾斜的方向也一致。磨擦轮6的两端开设60°锥孔并热处理表面淬火，支承板3的相应位置上也开设60°锥孔并热处理表面淬火；采用钢珠作为球轴承4安装在磨擦轮6和支承板3的锥

6、孔内，以承受摩擦轮6上的径向力和轴向力。轴承间隙则通过对调整板5的调整来保证。实施例1是将2块支承板和2个摩擦轮等做成一个分部件，每个分部件内的两个摩擦轮6在光轴1的圆周上方左右相对分布，如图1的A-A剖视图所示。在主视图物料输送台的光轴轴向剖视图中可看出，移动座内沿旋转光轴轴线方向安装了2个分部件。为提高摩擦轮6与光轴1之间的摩擦因素，将摩擦轮6与光轴1接触的部分采用了摩擦轮表面橡胶材料7，并在摩擦轮表面橡胶材料7的两端用钢丝锁圈8锁住，再用环氧树脂胶水封固，确保摩擦轮表面橡胶材料7受力后不会在摩擦轮6上分离。移动座2内的另一侧安装导轨座10，导轨座10上安装导轨滚动体13，圆导轨12便在

7、导轨滚动体13内通过，如左视图所示。侧板11和底板9是用螺钉、销钉等紧固件固定在移动座2上。图中所有螺钉、销钉等紧固件均未表示出。2.3本装置的优势与现有技术相比，本装置的明显效果是：输入动力是一根表面光滑的光轴，旋转时光轴不会象螺杆一样容易卷入外界的东西，较安全；光轴与摩擦轮之间采用摩擦传动，不用润滑油，光轴上不容易沾附粉尘，环境中的粉尘对本装置影响不大，表面干净，不会象螺杆一样浇注润滑油后会污染环境，也不