一種新型蝸桿式行程測量裝置的制作方法

本發(fā)明涉及機械工程領(lǐng)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(shù)：

本發(fā)明的原型是記里鼓車，我國最早出現(xiàn)西漢時期，它的原理是利用齒輪機構(gòu)的差動關(guān)系。最早的記里鼓車外形是獨轅雙輪，車箱內(nèi)有立輪、大小平輪、銅旋風(fēng)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(fù)始?！庇浝镘囆幸焕锫?，車上木人擊鼓，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(zhuǎn)動，其最末一只齒輪軸在車行一里時正好回轉(zhuǎn)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(guān)。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(dāng)笨重。本發(fā)明以蝸輪蝸桿傳動替代了以前計里鼓車齒輪機構(gòu)的差動技術(shù)。依靠現(xiàn)今的高精度的加工技術(shù)，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(shù)實現(xiàn)要素：

（一）解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明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(shù)方案

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)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(cè)后部且通過蝸桿連接，所述蝸桿上設(shè)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(zhuǎn)軸，所述第一轉(zhuǎn)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(cè)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(cè)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(shè)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(shè)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(shè)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(zhuǎn)軸上，所述第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸兩端均安裝在轉(zhuǎn)軸支架上，所述轉(zhuǎn)軸支架安裝在底板上。

優(yōu)選的，所述蝸桿兩端穿過設(shè)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(cè)并與蝸桿同軸。

優(yōu)選的，所述底板前端設(shè)置有一缺口，所述缺口內(nèi)設(shè)置有輔助輪，所述輔助輪兩側(cè)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(zhuǎn)軸上，所述第三轉(zhuǎn)軸和底板連接。

優(yōu)選的，所述第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)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(zhuǎn)軸支架連接。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)軸支架上設(shè)置有指針。

（三）有益效果

本發(fā)明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）、本發(fā)明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，本發(fā)明精度更高。

（2）、本發(fā)明通過設(shè)置雙主輪和單輔助輪結(jié)構(gòu)，相比單輪常出現(xiàn)的“打飄”現(xiàn)象，本發(fā)明行走更穩(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為本發(fā)明的拆解結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明的驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(zhuǎn)軸、23第二軸承、24第一軸承、25第三軸承、26轉(zhuǎn)軸支架、27指針。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)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，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1-3，本發(fā)明提供一種技術(shù)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(cè)后部且通過蝸桿連接，所述蝸桿上設(shè)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(zhuǎn)軸22，所述第一轉(zhuǎn)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(cè)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(cè)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(shè)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(shè)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(shè)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(zhuǎn)軸23上，所述第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸兩端均安裝在轉(zhuǎn)軸支架26上，所述轉(zhuǎn)軸支架安裝在底板上。

優(yōu)選的，所述蝸桿兩端穿過設(shè)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(cè)并與蝸桿同軸。

優(yōu)選的，所述底板前端設(shè)置有一缺口6，所述缺口內(nèi)設(shè)置有輔助輪5，所述輔助輪兩側(cè)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(zhuǎn)軸7上，所述第三轉(zhuǎn)軸和底板連接。通過輔助輪的調(diào)節(jié)更能保證本發(fā)明不會“打飄”，增加測量精度。

優(yōu)選的，所述第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)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(zhuǎn)軸支架連接。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)軸支架上設(shè)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。而使用了本發(fā)明就精確了許多，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，本發(fā)明的誤差為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(dāng)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(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于嚙合輪齒間的當(dāng)量摩擦角時，機構(gòu)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(zhuǎn)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，可以將輪胎與本發(fā)明的主輪外接觸，并在接觸點做一個標(biāo)記。然后讓輪胎轉(zhuǎn)動，標(biāo)記點轉(zhuǎn)一圈回到起點時，本發(fā)明上就顯示出周長了。

具體工作原理：

本裝置結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，是由底板、主輪、輔助輪、蝸輪、蝸桿、支架、數(shù)尺圖中。底板位于本發(fā)明底部裝置起裝載作用，主輪位于本裝置底板兩側(cè)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(dāng)主輪轉(zhuǎn)動之后，帶動蝸桿轉(zhuǎn)動，經(jīng)蝸輪傳動到第一個數(shù)標(biāo)上，因蝸桿與蝸輪的傳動比為10比1，故當(dāng)主輪轉(zhuǎn)動1圈時第一數(shù)表輪從刻度0轉(zhuǎn)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(biāo)上0-9，每一段之間再標(biāo)十個刻度數(shù)表，其它數(shù)表輪與第一數(shù)表輪結(jié)構(gòu)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(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)，傳動的過程就是主輪轉(zhuǎn)10圈，第一數(shù)表輪轉(zhuǎn)1圈回到0位，第二數(shù)表輪轉(zhuǎn)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(guān)系，將主輪所轉(zhuǎn)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(shù)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(shè)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(shè)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(shè)備中還存在另外的相同要素”。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明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，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。