[实用新型]一种宏微位移机构

说明书

一种宏微位移机构，属于机械设计与制造技术领域，特别涉及一种宏微位移机构。包括输入轴、空心轴、齿轮一、弹性挡圈一、弹性挡圈二、套筒一、双联齿轮、动力输出轴、套筒二、轴承一、轴承端盖一、螺栓一、移动工作台、轴承二、轴承端盖二、螺栓二、滑动双联齿轮、换档拨杆、中间轴、行星架、齿轮二、套筒三、支架、轴承三、轴承端盖三、螺栓三、轴承四、轴承端盖四、动力输入轮、螺栓五、密封圈、螺栓四、弹簧、调整螺母、锁紧螺母，箱体，所述一种宏微位移机构有I档和II档两个档位的传动比，从而实现对移动工作台的纳米级级驱动和毫米级驱动。

技术领域

本发明是属于机械设计与制造技术领域，特别涉及一种宏微位移机构。

背景技术

机械零件加工后形成的表面形貌对零件的摩擦特性、接触刚度、疲劳强度、配合、振动及运转精度等有很大的影响，工件加工表面的微观形貌直接是判断工件质量的重要指标。因此，对工件的表面的微观形貌进行测量具有重要意义。为了获得工件表面的微观形貌，采用非接触式测量方法的白光干涉轮廓仪是一种高精度获得工件表面粗糙度等参数的一种精密仪器。现有的白光干涉轮廓仪中的垂直扫描功能的实现多是采用压电陶瓷驱动物镜和电容传感器反馈控制，实现微位移的移动，这种白光干涉仪垂直扫描的范围比较小，一般在0到500微米之间，而应用白光干涉仪对工件表面进行测量中，通常对工件的测量的物镜需要在毫米级范围进行移动又需要在纳米级范围内进行微移动以产生干涉条纹，单一的压电陶瓷机构无法实现这种要求，且压电陶瓷成本比较高。在其他仪器设备用也有这种微位移的要求，例如在精密切削中刀具也需要在宏观上及微观上进行移动，也需要宏微位移。因此，亟需设计一种既能实现较大位移又能实现微位移移动的宏微位移机构。

发明内容

本发明的目的是：为了解决现有采用压电陶瓷位移装置不能实现大范围移动，只能在微位移上进行移动的问题，提供了一种不仅可以实现在纳米级范围内移动且可以实现在毫米级范围移动的一种宏微位移机构。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种宏微位移机构，包括输入轴、空心轴、齿轮一、齿轮二、弹性挡圈一、弹性挡圈二、套筒一、双联齿轮、动力输出轴、套筒二、轴承一、轴承端盖一、螺栓一、移动工作台、轴承二、轴承端盖二、螺栓二、滑动双联齿轮、换档拨杆、中间轴、行星架、套筒三、支架、轴承三、轴承端盖三、螺栓三、轴承四、轴承端盖四、动力输入轮、螺栓五、密封圈、螺栓四、弹簧、调整螺母、锁紧螺母，箱体，其特征在于：空心轴穿过箱体的轴孔通过空心轴上的固定轴段和固定凸台由螺栓四固定在箱体上，齿轮一通过花键安装到空心轴上的花键二上，并通过弹性挡圈一压紧在空心轴上的凸台二上，所述齿轮一与齿轮二为无侧隙啮合，无侧隙啮合可以保证有精密的传动精度，空心轴为中空形状，输入轴经空心轴通过轴承四安装在箱体上，所述输入轴的一端安装有密封圈，动力输入轮通过螺栓五固定在输入轴的端部，行星架利用花键八安装在输入轴上的花键一上，由弹性挡圈二将行星架压紧在输入轴的凸台一上，动力输出轴的光轴段一安装在输入轴的光孔中，所述动力输出轴的光轴段一与输入轴的光孔为过渡配合，过渡配合可以保证有精密的传动精度，双联齿轮的花键三安装在动力输出轴的花键四上，并由套筒二压紧在动力输出轴的动力输出轴凸台上，动力输出轴通过套筒二和轴承一安装在箱体上，轴承端盖一通过螺栓一固定在箱体并压紧在轴承一的外圈上，动力输出轴的另一端有精密外螺纹，移动工作台安装在动力输出轴的精密外螺纹上，弹簧安装在动力输出轴上，弹簧的一端压在移动工作台上另一端由调整螺母压紧，压紧后可以消除螺纹间隙，提高运转精度，可以转动调整螺母调节弹簧对移动工作台的压紧程度，调整后转动锁紧螺母锁紧，中间轴的左端安装在轴承二的内圈中，所述轴承二的外圈安装在支架上，轴承端盖二通过螺栓二固定在支架上并压紧轴承二的外圈，所述中间轴的右端安装在轴承三的内圈中，所述轴承三的外圈安装在支架上，轴承端盖三通过螺栓三固定在支架上并压紧轴承三的外圈，所述中间轴上设计有花键六和花键七，滑动双联齿轮的花键五与中间轴上的花键六配合，优选地采用渐开线花键，渐开线花键具有很好的对中性，提高了安装精度，滑动双联齿轮在换档拨杆的拨动下可以在中间轴上移动，齿轮二安装在中间轴上的花键七处，在套筒三和轴承三的内圈的作用下将齿轮二压紧在中间轴上的凸台三上，所述中间轴的光轴段二上安装行星架，行星架的光孔与中间轴的光轴段二为过渡配合，以保证光孔与中光轴段二紧密接触。双联齿轮和滑动双联齿轮的轮齿的齿顶处采用圆弧形状，这种圆弧形状有助于在滑动双联齿轮移动换档时，减少轮齿之间的冲击。双联齿轮和滑动双联齿轮的轮齿的一端的齿型采用半圆形、或者三角形、或者椭圆形，这种形式的轮齿，在滑动双联齿轮移动换档时，可以顺利引导齿轮的移动，容易换档。本发明的宏微位移机构具有两个档位，可以产生两个差别很大的传动比，从而可以实现微米级的工作台移动和纳米级的工作台移动。