[发明专利]一种高精度手摇低速转台

说明书

技术领域

本发明用于角位移检测，可以对电位计、同步器和陀螺等产品的线性度与梯度进行测量，具体涉及一种高精度手摇低速转台。

背景技术

目前的手摇低速转台均采用蜗轮-蜗杆副传动结构(如图1)，在蜗轮16端面沿圆周进行360度分度刻线13，与壳体标记线12一并指示出转台工作角度。结合蜗轮16与蜗杆17副传动结构自身具有自锁与单级转速比大的特点，转动手柄7可以使蜗轮16沿顺、逆时针进行平稳转动，从而使键14与转动轴15实现在低速、低载荷条件下的应用。

目前的手摇转台其刻线精度低、最高分辨率大于1度。结合蜗轮-蜗杆副传动结构自身具有的自锁结构与单级速比大的特点，可以使蜗轮沿顺、逆时针进行平稳转动，适合低速、低载荷条件下应用。同时，因为蜗轮与蜗杆加工复杂，精度不易保证，往往造成转动轴沿顺、逆时针方向往返运动时，其零位标记的回零精度差、重复性差、累计误差大，给角位移测量引入较大的误差。

另一方面，蜗轮-蜗杆副传动结构的制造成本高，因蜗轮、蜗杆零件均采用铜合金材料，齿形加工复杂、精度要求高，蜗轮端面分度刻线分辨率低、加工精度低；同时，为保证传动间隙与精度，在装配时还必须针对齿面变形量进行调整，使组装时的轮齿接触状态与轴承间隙达到最小。由此可知，蜗轮-蜗杆副传动结构在生产、装配、调试过程中困难较大、要求较高，维护保养繁琐，且只能在低载荷条件下应用。长期使用中易出现齿面磨损严重、传动间隙增大、调整困难、重复精度差、累计误差大，影响转动的角位移精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：设计出一种结构简单、单级转速比大、传动比大、装配难度低的高精度手摇低速转台。其构成零件数量少，转角位移测量精度高，生产、制造成本低，装配调试简单，维护保养便捷，转动平稳、可靠，可实现转动轴大载荷条件下的应用。可用于替代目前采用蜗轮-蜗杆副传动结构的手摇转台。

本发明的技术方案是：一种高精度手摇低速转台，用于角位移检测，包括齿轮A、键、转动轴、弹簧、螺钉、小齿轮、手柄、阻尼器、数显表、光栅编码器、齿轮B；其中齿轮A与齿轮B的齿数与模数相同且穿过转动轴错齿贴紧安装从而构成双片齿轮，螺钉轴向穿过齿轮A与齿轮B进行初步限位，齿轮A与转动轴通过键连接，对称设置的弹簧在周向上、一端安装在齿轮A上且另一端拉紧在齿轮B上；手柄可带动小齿轮旋转，且在下端具有阻尼器，通过小齿轮与双片齿轮的啮合消除传动间隙；光栅编码器与转动轴直接联接，并通过数显表显示。

转动手柄从而使转动轴沿顺、逆时针低速平稳转动。

本发明的有益效果是：该种高精度手摇转台采用一级直齿齿轮传动结构，其结构简单、单级转速比大、传动比大，直齿齿轮加工简单、装配难度低、精度高，生产、制造成本低，转动平稳、可靠，转动轴可实现大载荷条件下的应用。同时，对一级直齿齿轮传动增加了阻尼器结构，在使用过程中可以实现转动轴自锁。即使长期使用出现齿面磨损、传动间隙增大等情况，因转动轴与光栅编码器直接联接，也不会影响转动的角位移测量精度。通过采用高分辨率的光栅编码器与数显表完成对转动轴角位移信号的精确采集与实时显示，并且光栅编码器具有回零精度高、无累计误差、重复精度高的优点。

附图说明

图1是现有技术采用蜗轮-蜗杆副传动结构的手摇转台结构示意图；

图2是本发明高精度手摇低速转台的结构示意图；

图3是本发明高精度手摇低速转台的双片齿轮主视图。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明，参见图2、图3。

一种高精度手摇低速转台，用于角位移检测，包括齿轮A1、键2、转动轴3、弹簧4、螺钉5、小齿轮6、手柄7、阻尼器8、数显表9、光栅编码器10、齿轮B11；其中齿轮A1与齿轮B11的齿数与模数相同且穿过转动轴3错齿贴紧安装从而构成双片齿轮，螺钉5轴向穿过齿轮A1与齿轮B11进行初步限位，齿轮A1与转动轴3通过键2连接，对称设置的弹簧4在周向上、一端安装在齿轮A1上且另一端拉紧在齿轮B11上；手柄7可带动小齿轮6旋转，且在下端具有阻尼器8，通过小齿轮6与双片齿轮的啮合消除传动间隙；光栅编码器10与转动轴3直接联接，并通过数显表9显示。

转动手柄7从而使转动轴3沿顺、逆时针低速平稳转动。