專利名稱：實(shí)現(xiàn)倍角轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種轉(zhuǎn)臺，具體是一種實(shí)現(xiàn)倍角轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺，用于機(jī)械制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
許多實(shí)驗(yàn)臺上的轉(zhuǎn)臺，特別是光學(xué)實(shí)驗(yàn)臺和儀器都要求轉(zhuǎn)臺的外部和內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)的角度不同步，而是以兩倍關(guān)系轉(zhuǎn)動(dòng)。目前用來實(shí)現(xiàn)這種倍角轉(zhuǎn)動(dòng)的方法一般是通過兩個(gè)步進(jìn)馬達(dá)，調(diào)節(jié)它們的轉(zhuǎn)速一個(gè)是另一個(gè)的兩倍來實(shí)現(xiàn)的。利用兩個(gè)步進(jìn)馬達(dá)就必然要求有兩個(gè)渦輪渦桿傳動(dòng)，還必須使兩個(gè)不同轉(zhuǎn)動(dòng)速度的轉(zhuǎn)臺保持同心，從而使整個(gè)裝置變得很復(fù)雜、笨重。利用齒輪傳動(dòng)也可以實(shí)現(xiàn)倍角轉(zhuǎn)動(dòng)，但這種裝置的內(nèi)部構(gòu)造也一樣比較復(fù)雜，對部件尺寸的精確度要求也很高，成本比較高。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào)2000年第1期第19卷中刊登的“用SPR生物傳感器研究纖維蛋白原在生物醫(yī)用材料表面的吸附”一文中提到三棱鏡被固定在由X射線衍射儀測角器改裝的平臺上以0.500°/s的角速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，光電檢測器以1.000°/s的角速度跟蹤反射光。他們這種實(shí)驗(yàn)裝置是利用兩個(gè)步進(jìn)馬達(dá)分別控制內(nèi)平臺和光電檢測器的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。但是其缺點(diǎn)是構(gòu)造復(fù)雜，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種實(shí)現(xiàn)倍角轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺，使其具有簡單的特點(diǎn)，而且可以很精確的保持外轉(zhuǎn)臺和內(nèi)轉(zhuǎn)臺倍角同步關(guān)系，方法大大簡化了器件的結(jié)構(gòu)、減小了器件的尺寸和制造成本。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括滾動(dòng)平板、輪子、內(nèi)轉(zhuǎn)臺、外轉(zhuǎn)臺、底座、支架。滾動(dòng)平板通過支架固定在底座上，在內(nèi)轉(zhuǎn)臺邊緣引出三個(gè)接點(diǎn)，輪子設(shè)置在接點(diǎn)上，輪子的中心帶有軸承，外轉(zhuǎn)臺套在輪子上，外轉(zhuǎn)臺設(shè)有溝槽，溝槽卡住輪子。
接點(diǎn)從內(nèi)轉(zhuǎn)臺往外引出，并均勻的分布在內(nèi)轉(zhuǎn)臺上。在節(jié)點(diǎn)上設(shè)置輪子，保證輪子的軸線與內(nèi)轉(zhuǎn)臺的中心軸線垂直且相交。輪子的中心帶有軸承，輪子可繞其中心自由滾動(dòng)，整個(gè)輪子也可繞接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證輪子始終能跟滾動(dòng)平面保持接觸，有效的防止了因遇到滾動(dòng)平面不太平整時(shí)輪子被架空而不轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象。
滾動(dòng)平板與內(nèi)轉(zhuǎn)臺保持同心，且要保證滾動(dòng)平板與內(nèi)轉(zhuǎn)臺的中心軸線垂直，其高度可根據(jù)需要設(shè)定，但要保證輪子能方便的在其上面滾動(dòng)。
外轉(zhuǎn)臺下面設(shè)有一個(gè)圓形的溝槽，溝槽的半徑與輪子中心到內(nèi)轉(zhuǎn)臺的中心的距離的大小保持一致，溝槽的寬度要與輪子的厚度相匹配。
外轉(zhuǎn)臺套在輪子上，由于滾動(dòng)輪子的頂點(diǎn)相對于底面的線速度是其中心的兩倍，讓輪子的中心與內(nèi)轉(zhuǎn)臺同步，用輪子的頂部帶動(dòng)外轉(zhuǎn)臺，這樣就方便地實(shí)現(xiàn)了外內(nèi)轉(zhuǎn)臺的倍角同步關(guān)系。
為了更好的保證輪子與滾動(dòng)平面以及外轉(zhuǎn)臺之間無相對滑動(dòng)，可在輪子的邊緣覆蓋一層橡膠以及在滾動(dòng)平板上和外轉(zhuǎn)臺的溝槽內(nèi)刻上花紋。
對于滾動(dòng)的輪子來說，其頂點(diǎn)相對于滾動(dòng)面的線速度是其中心的兩倍，而外轉(zhuǎn)臺是套在輪子上的，在保持它們無相對滑動(dòng)的條件下，外轉(zhuǎn)臺溝槽上每一點(diǎn)的線速度都是輪子中心的兩倍。輪子的中心和輪子的頂點(diǎn)到轉(zhuǎn)臺中心的距離相等，跟外轉(zhuǎn)臺上的溝槽到轉(zhuǎn)臺中心的距離也相同，由公式ω＝v/r(ω、v、r分別為角速度，線速度和物體到轉(zhuǎn)動(dòng)中心的半徑)，可以得到外轉(zhuǎn)臺的角速度是輪子中心的兩倍。輪子的中心跟內(nèi)轉(zhuǎn)臺是同步的，當(dāng)內(nèi)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動(dòng)一周，輪子也在環(huán)形平板上轉(zhuǎn)動(dòng)一周，它們的角速度相同。所以，外轉(zhuǎn)臺的角速度也是內(nèi)轉(zhuǎn)臺角速度的兩倍，也就實(shí)現(xiàn)了外內(nèi)轉(zhuǎn)臺的倍角同步關(guān)系。
輪子的軸線是否與內(nèi)轉(zhuǎn)臺的中心軸線嚴(yán)格的垂直且相交，滾動(dòng)平板是否與內(nèi)轉(zhuǎn)臺的中心軸線嚴(yán)格的垂直，是影響外、內(nèi)轉(zhuǎn)臺倍角同步精度的重要因素。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步。本發(fā)明利用一個(gè)簡單的物理知識通過簡單結(jié)構(gòu)就實(shí)現(xiàn)了外內(nèi)轉(zhuǎn)臺的倍角同步關(guān)系，轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用起來也很方便。


圖1本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意2本發(fā)明的中心截面3本發(fā)明去掉外轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)示意4本發(fā)明輪子的結(jié)構(gòu)5本發(fā)明外轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)圖具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括滾動(dòng)平板1、輪子2、內(nèi)轉(zhuǎn)臺3、外轉(zhuǎn)臺4、底座8、支架9，滾動(dòng)平板1通過支架9固定在底座8上，在內(nèi)轉(zhuǎn)臺3邊緣引出三個(gè)接點(diǎn)6，輪子2設(shè)置在接點(diǎn)6上，輪子2的中心帶有軸承7，外轉(zhuǎn)臺4套在輪子2上，外轉(zhuǎn)臺4設(shè)有溝槽5，溝槽5卡住輪子2。
接點(diǎn)6從內(nèi)轉(zhuǎn)臺3往外引出，并均勻的分布在內(nèi)轉(zhuǎn)臺3上。
在節(jié)點(diǎn)6上設(shè)置輪子2，保證輪子2的軸線與內(nèi)轉(zhuǎn)臺3的中心軸線垂直且相交。輪子2的中心帶有軸承7，輪子2能繞其中心自由滾動(dòng)，整個(gè)輪子也能繞接點(diǎn)6轉(zhuǎn)動(dòng)。
滾動(dòng)平板1與內(nèi)轉(zhuǎn)臺3保持同心，且要保證滾動(dòng)平板1與內(nèi)轉(zhuǎn)臺3的中心軸線垂直，其高度可根據(jù)具體需要設(shè)定，但要保證輪子2能方便的在其上滾動(dòng)。
外轉(zhuǎn)臺4下面設(shè)有一個(gè)圓形的溝槽5，溝槽5的半徑與輪子2中心到內(nèi)轉(zhuǎn)臺3的中心的距離的大小保持一致，溝槽5的寬度要與輪子2的厚度相匹配。
或者輪子2的邊緣覆蓋一層橡膠，在滾動(dòng)平板1上和外轉(zhuǎn)臺4的溝槽5內(nèi)刻上花紋。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)倍角轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺，包括內(nèi)轉(zhuǎn)臺(3)、底座(8)，其特征在于，還包括滾動(dòng)平板(1)、輪子(2)、外轉(zhuǎn)臺(4)和支架(9)，滾動(dòng)平板(1)通過支架(9)固定在底座(8)上，在內(nèi)轉(zhuǎn)臺(3)邊緣引出三個(gè)接點(diǎn)(6)，輪子(2)設(shè)置在接點(diǎn)(6)上，輪子(2)的中心帶有軸承(7)，外轉(zhuǎn)臺(4)套在輪子(2)上，外轉(zhuǎn)臺(4)設(shè)有溝槽(5)，溝槽(5)卡住輪子(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)倍角轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺，其特征是，接點(diǎn)(6)從內(nèi)轉(zhuǎn)臺(3)往外引出，并均勻的分布在內(nèi)轉(zhuǎn)臺(3)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)倍角轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺，其特征是，在節(jié)點(diǎn)(6)上設(shè)置輪子(2)，輪子(2)的軸線與內(nèi)轉(zhuǎn)臺(3)的中心軸線垂直且相交，輪子(2)的中心帶有軸承(7)，輪子(2)能繞其中心自由滾動(dòng)，整個(gè)輪子也能繞接點(diǎn)(6)轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)倍角轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺，其特征是，滾動(dòng)平板(1)與內(nèi)轉(zhuǎn)臺(3)保持同心，且滾動(dòng)平板(1)與內(nèi)轉(zhuǎn)臺(3)的中心軸線垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)倍角轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺，其特征是，外轉(zhuǎn)臺(4)下面設(shè)有一個(gè)圓形的溝槽(5)，溝槽(5)的半徑與輪子(2)中心到內(nèi)轉(zhuǎn)臺(3)的中心的距離的大小保持一致，溝槽(5)的寬度要與輪子(2)的厚度相匹配。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)倍角轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺，其特征是，或者輪子(2)的邊緣覆蓋一層橡膠，在滾動(dòng)平板(1)上和外轉(zhuǎn)臺(4)的溝槽(5)內(nèi)刻上花紋。
全文摘要
一種實(shí)現(xiàn)倍角轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺，用于機(jī)械制造領(lǐng)域。本發(fā)明包括滾動(dòng)平板、輪子、內(nèi)轉(zhuǎn)臺、外轉(zhuǎn)臺、底座、支架。滾動(dòng)平板通過支架固定在底座上，在內(nèi)轉(zhuǎn)臺邊緣引出三個(gè)接點(diǎn)，輪子設(shè)置在接點(diǎn)上，輪子的中心帶有軸承，外轉(zhuǎn)臺套在輪子上，外轉(zhuǎn)臺設(shè)有溝槽，溝槽卡住輪子。本發(fā)明利用一個(gè)簡單的物理知識通過簡單結(jié)構(gòu)就實(shí)現(xiàn)了外內(nèi)轉(zhuǎn)臺的倍角同步關(guān)系，轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用起來也很方便。
文檔編號B25H1/00GK1586823SQ20041006713
公開日2005年3月2日 申請日期2004年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月14日
發(fā)明者邵加峰, 沈啟舜, 曹莊琪, 李紅根, 鄧曉旭 申請人:上海交通大學(xué)