本實用新型涉及機械工程領域,是一種利用蝸桿蝸輪傳動來將輪子滾動的距離用數(shù)表記錄下來的機械裝置。
背景技術:
本實用新型的原型是記里鼓車,我國最早出現(xiàn)西漢時期,它的原理是利用齒輪機構的差動關系。最早的記里鼓車外形是獨轅雙輪,車箱內有立輪、大小平輪、銅旋風輪等,輪周各出齒若干,“凡用大小輪八,合二百八十五齒,遞相鉤鎖,犬牙相制,周而復始?!庇浝镘囆幸焕锫罚嚿夏救藫艄?,行十里路,車上木人擊鐲。記里鼓車的記程功能是由齒輪系完成的。車中有一套減速齒輪系,始終與車輪同時轉動,其最末一只齒輪軸在車行一里時正好回轉一周,車子上層的木人受凸輪牽動,由繩索拉起木人右臂擊鼓一次,以示里程。
在日常生活中,自行車上的里程器和汽車上的里程表的作用和計里鼓車相關。他們記錄里程的方式是用輪子的圈數(shù)乘以輪子的周長,因為測距往往是多少多少公里,所以精度不必太高,米級即可。但同樣沒辦法測短距離的軌跡長度。
計里鼓車是先人的知識成就,雖然測距很大但它的精度不高,無法有效測量短距離的運動,而且相當笨重。本實用新型以蝸輪蝸桿傳動替代了以前計里鼓車齒輪機構的差動技術。依靠現(xiàn)今的高精度的加工技術,可以實現(xiàn)精度為毫米級,體積也大大縮小。根據(jù)所測的范圍決定裝置主輪的大小。精度高和輕便是本裝置相比于計里鼓車最大的優(yōu)點。
本發(fā)明人于16年申報了ZL2016205609716,一種新型輪式行程測量裝置的專利,然而在實際使用過程中發(fā)現(xiàn),該專利是純齒輪傳動,其精度和效果不是很好。
技術實現(xiàn)要素:
(一)解決的技術問題
針對現(xiàn)有技術的不足,本實用新型提供了一種新型蝸桿式行程測量裝置,解決了現(xiàn)有的測量裝置齒輪傳動的缺陷,通過蝸輪蝸桿傳動的方式提高測量精度和效果。
(二)技術方案
為實現(xiàn)以上目的,本實用新型通過以下技術方案予以實現(xiàn):
一種新型蝸桿式行程測量裝置,包括底板、主輪,其特征在于,所述測量裝置還包括蝸輪、蝸桿,所述主輪數(shù)量為兩個并位于所述底板兩側后部且通過蝸桿連接,所述蝸桿上設置有相互配合連接的蝸輪,所述蝸輪中間穿插連接有第一轉軸,所述第一轉軸上還連接有第一數(shù)表輪、第二數(shù)表輪、第三數(shù)表輪和第四數(shù)表輪,所述第二數(shù)表輪、第三數(shù)表輪和第四數(shù)表輪右側依次固定連接有二十齒的第一大齒輪、第二大齒輪和第三大齒輪,所述蝸輪、第二數(shù)表輪、第三數(shù)表輪的左側依次固定連接有兩齒的第四大齒輪、第五大齒輪和第六大齒輪,所述第一大齒輪和第四大齒輪之間設置有相互配合連接的第一小齒輪,所述第二大齒輪和第五大齒輪之間設置有相互配合連接的第二小齒輪,所述第三大齒輪和第六大齒輪之間設置有相互配合連接的第三小齒輪,所述第一小齒輪、第二小齒輪和第三小齒輪均穿插連接在第二轉軸上,所述第一轉軸和第二轉軸兩端均安裝在轉軸支架上,所述轉軸支架安裝在底板上。
優(yōu)選的,所述蝸桿兩端穿過設置有通孔的主輪支架,所述主輪支架安裝在底板上,所述主輪安裝在主輪支架外側并與蝸桿同軸。
優(yōu)選的,所述底板前端設置有一缺口,所述缺口內設置有輔助輪,所述輔助輪兩側連接有第三軸承,所述輔助輪和第三軸承均穿插連接在第三轉軸上,所述第三轉軸和底板連接。
優(yōu)選的,所述第一轉軸和第二轉軸兩端分別連接有第一軸承和第二軸承,所述第一軸承和第二軸承均和轉軸支架連接。
優(yōu)選的,所述轉軸支架上設置有指針。
(三)有益效果
本實用新型提供了一種新型蝸桿式行程測量裝置,具備以下有益效果:
(1)、本實用新型的制造主要依靠車床和加工中心,加工工序簡單,制造成本低,通過蝸輪和蝸桿的連接方式,代替純齒輪的傳動方式,本實用新型精度更高。
(2)、本實用新型通過設置雙主輪和單輔助輪結構,相比單輪常出現(xiàn)的“打飄”現(xiàn)象,本實用新型行走更穩(wěn)定,誤差更小。打飄就是單輪滾動的時候不容易一直走直線,會有誤差。
附圖說明
圖1為本實用新型的拆解結構圖;
圖2為本實用新型的驅動裝置結構圖;
圖3為本實用新型立體結構圖。
圖中:1底板、2主輪、3蝸桿、4主輪支架、5輔助輪、6缺口、7第三轉軸、8蝸輪、9第一數(shù)表輪、10第二數(shù)表輪、11第三數(shù)表輪、12第四數(shù)表輪、13第一大齒輪、14第二大齒輪、15第三大齒輪、16第四大齒輪、17第五大齒輪、18第六大齒輪、19第一小齒輪、20第二小齒輪、21第三小齒輪、22第一轉軸、23第二軸承、24第一軸承、25第三軸承、26轉軸支架、27指針。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
請參閱圖1-3,本實用新型提供一種技術方案:一種新型蝸桿式行程測量裝置,包括底板1、主輪2,所述測量裝置還包括蝸輪8、蝸桿3,所述主輪數(shù)量為兩個并位于所述底板兩側后部且通過蝸桿連接,所述蝸桿上設置有相互配合連接的蝸輪,所述蝸輪中間穿插連接有第一轉軸22,所述第一轉軸上還連接有第一數(shù)表輪9、第二數(shù)表輪10、第三數(shù)表輪11和第四數(shù)表輪12,所述第二數(shù)表輪、第三數(shù)表輪和第四數(shù)表輪右側依次固定連接有二十齒的第一大齒輪13、第二大齒輪14和第三大齒輪15,所述蝸輪、第二數(shù)表輪、第三數(shù)表輪的左側依次固定連接有兩齒的第四大齒輪16、第五大齒輪17和第六大齒輪18,所述第一大齒輪和第四大齒輪之間設置有相互配合連接的第一小齒輪19,所述第二大齒輪和第五大齒輪之間設置有相互配合連接的第二小齒輪20,所述第三大齒輪和第六大齒輪之間設置有相互配合連接的第三小齒輪21,所述第一小齒輪、第二小齒輪和第三小齒輪均穿插連接在第二轉軸23上,所述第一轉軸和第二轉軸兩端均安裝在轉軸支架26上,所述轉軸支架安裝在底板上。
優(yōu)選的,所述蝸桿兩端穿過設置有通孔的主輪支架4,所述主輪支架安裝在底板上,所述主輪安裝在主輪支架外側并與蝸桿同軸。
優(yōu)選的,所述底板前端設置有一缺口6,所述缺口內設置有輔助輪5,所述輔助輪兩側連接有第三軸承25,所述輔助輪和第三軸承均穿插連接在第三轉軸7上,所述第三轉軸和底板連接。通過輔助輪的調節(jié)更能保證本實用新型不會“打飄”,增加測量精度。
優(yōu)選的,所述第一轉軸和第二轉軸兩端分別連接有第一軸承24和第二軸承23,所述第一軸承和第二軸承均和轉軸支架連接。
優(yōu)選的,所述轉軸支架上設置有指針27。
實施例1:
例如,要去測量一個30米水池的實際長度,如果使用常規(guī)的卷尺、皮尺直接測量,誤差較大。而使用了本實用新型就精確了許多,將裝置沿著水池從一端走到另一端終點,里程就顯示在數(shù)表上了,且僅需一人就可以完成測量從而簡化測量程序節(jié)省測量時間。如果數(shù)表顯示為(029),第一級指針指向數(shù)字9和0中間的第九刻度與第十刻度的中部,那么讀數(shù)就為29995毫米左右,測得的長度即為為29.995米,誤差為5毫米。
從和對比專利1中能夠看出,本實用新型的誤差為5mm,而對比文件的誤差為200mm。
蝸輪蝸桿傳動的特點:
1.可以得到很大的傳動比,與純齒輪傳動相比,可以取得更好精度。
2.兩輪嚙合齒面間為線接觸,其承載能力大。
3.蝸桿傳動相當于螺旋傳動,為多齒嚙合傳動,故傳動平穩(wěn)、噪音很小,相比純齒輪傳動穩(wěn)定性更高,從而對提高精度更有利。
4.具有自鎖性。當蝸桿的導程角小于嚙合輪齒間的當量摩擦角時,機構具有自鎖性,可實現(xiàn)反向自鎖,計里器下面的輪子在實測中的轉動過程中會反向滾動,具有自鎖特性有效解決了這一問題,使得輪子滾動的反向誤差得以消除。
實施例2:
如果要測量一個自行車輪胎的周長。在不方便將輪胎卸下的情況下,可以將輪胎與本實用新型的主輪外接觸,并在接觸點做一個標記。然后讓輪胎轉動,標記點轉一圈回到起點時,本實用新型上就顯示出周長了。
具體工作原理:
本裝置結構并不復雜,是由底板、主輪、輔助輪、蝸輪、蝸桿、支架、數(shù)尺圖中。底板位于本實用新型底部裝置起裝載作用,主輪位于本裝置底板兩側偏后部由蝸桿連接,輔助輪位于底板前部,數(shù)表位于底板中部,主輪周長是100mm(其他的周長也是可以的,不過為100mm方便最后的讀數(shù),而且大小適中)。和主輪同軸的還有一個的蝸桿,頭數(shù)為2,傳動比計算為10/1。
因此,當主輪轉動之后,帶動蝸桿轉動,經蝸輪傳動到第一個數(shù)標上,因蝸桿與蝸輪的傳動比為10比1,故當主輪轉動1圈時第一數(shù)表輪從刻度0轉動十個小刻度到刻度1。四個數(shù)表輪是由一個20齒的齒輪加工而來,每兩個齒為一個單位,分為10段,然后標上0-9,每一段之間再標十個刻度數(shù)表,其它數(shù)表輪與第一數(shù)表輪結構相同,讀數(shù)時依靠指針確定所指刻度值。數(shù)表通過不完全齒輪機構傳動,在數(shù)表上有一半邊為只留兩個齒,然后通過一小齒輪向下一級傳動,三個小齒輪是由一個8齒齒輪加工而來,其每相鄰兩齒中有一齒為半齒,傳動比為20/2 = 10:1,其它兩個小齒輪與第一小齒輪結構相同,這樣各級齒輪傳動就使數(shù)表形成了一個十進制的進位結,傳動的過程就是主輪轉10圈,第一數(shù)表輪轉1圈回到0位,第二數(shù)表輪轉10/1圈到達刻度1位,第三數(shù)表輪及第四數(shù)表輪保持0位,最后的讀數(shù)為(0010),就是為1000mm。主輪所滾過的距離,可以從數(shù)尺上讀出。所以裝置的工作原理就是用蝸輪與蝸桿的傳動關系,將主輪所轉的圈數(shù)傳遞并累計下來,再用數(shù)尺上的數(shù)字表現(xiàn)。
需要說明的是,在本文中,術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下。由語句“包括一個......限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素”。
盡管已經示出和描述了本實用新型的實施例,對于本領域的普通技術人員而言,可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型,本實用新型的范圍由所附權利要求及其等同物限定。