一種平面低摩擦彈簧凸輪恒力機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種彈簧凸輪恒力機(jī)構(gòu)，具體涉及一種平面低摩擦彈簧凸輪恒力機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]恒力加載機(jī)構(gòu)在卷紙、熱力發(fā)電、材料試驗、航天設(shè)備等領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，其能直接影響到設(shè)備的安全性、可靠性。尤其實在航天領(lǐng)域，通過恒力機(jī)構(gòu)提供微低重力補(bǔ)償來驗證航天器性能，是經(jīng)常采用的地面驗證方式。傳統(tǒng)的重力補(bǔ)償提供方式有配種平衡、氣浮、水浮、懸吊法等，其中懸吊法重力模擬有主動補(bǔ)償與被動補(bǔ)償兩種方式。本發(fā)明創(chuàng)造設(shè)計出一種用于被動式恒力機(jī)構(gòu)，為高頻變化的負(fù)載提供恒力輸出。
[0003]經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，目前使用的被動式恒力輸出裝置多采用渦卷彈簧或扭簧，此類恒力機(jī)構(gòu)的局限性體現(xiàn)在以下兩個方面:一是輸出的力矩為漸變力矩，力矩值隨著轉(zhuǎn)動角度的變化線性變化，為保證力矩輸出末端的力矩裕度，使最終輸出總能量遠(yuǎn)大于要求，產(chǎn)生額外沖擊；二是力矩值偏低，無法實現(xiàn)大力矩的輸出，難以適應(yīng)多種任務(wù)的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決現(xiàn)有加載裝置使用力矩值范圍狹隘，輸出力矩值穩(wěn)定性低的問題，進(jìn)而提出一種平面低摩擦彈簧凸輪恒力機(jī)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是:本發(fā)明包括凸輪、輸出端卷筒和多個彈簧，凸輪設(shè)置在輸出卷筒內(nèi)，輸出端卷筒的內(nèi)側(cè)壁上沿圓周方向均布設(shè)有多個滾子，凸輪的表面沿圓周方向均布設(shè)有多個掛接環(huán)，每個彈簧的一端與一個滾子連接，每個彈簧的另一端與相對應(yīng)的一個掛接環(huán)連接。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:1、本發(fā)明在設(shè)計過程中充分考慮恒力機(jī)構(gòu)的使用要求，具有力矩恒定、受沖擊干擾小、力矩輸出范圍寬等優(yōu)點；2、本發(fā)明采用可變力臂實現(xiàn)恒力輸出的設(shè)計理念，能夠?qū)崿F(xiàn)整個傳動過程中持續(xù)輸出恒定力矩，本發(fā)明能提供的力矩具有穩(wěn)定性高、受沖擊干擾小、輸出范圍寬的特點，同時具有結(jié)構(gòu)簡單，通用性強(qiáng)的特點。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0008]【具體實施方式】一:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式所述一種平面低摩擦彈簧凸輪恒力機(jī)構(gòu)包括凸輪1、輸出端卷筒2和多個彈簧3，凸輪1設(shè)置在輸出卷筒2內(nèi)，輸出端卷筒2的內(nèi)側(cè)壁上沿圓周方向均布設(shè)有多個滾子2-1，凸輪1的表面沿圓周方向均布設(shè)有多個掛接環(huán)1-1，每個彈簧3的一端與一個滾子2-1連接，每個彈簧3的另一端與相對應(yīng)的一個掛接環(huán)1-1連接。
[0009]【具體實施方式】二:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式所述一種平面低摩擦彈簧凸輪恒力機(jī)構(gòu)的每個彈簧3均是圓柱螺旋拉伸彈簧制作的。其它組成及連接關(guān)系與【具體實施方式】一相同。
[0010]【具體實施方式】三:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式所述一種平面低摩擦彈簧凸輪恒力機(jī)構(gòu)的多個彈簧3是指四個彈簧3，多個掛接環(huán)1-1是指四個掛接環(huán)1-1，多個滾子2-1是指四個滾子2-1。其它組成及連接關(guān)系與【具體實施方式】一相同。
[0011]【具體實施方式】四:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式所述一種平面低摩擦彈簧凸輪恒力機(jī)構(gòu)的凸輪1的表面設(shè)有四個分葉1-2，每個分葉1-2上分別設(shè)有一個掛接環(huán)1-1。其它組成及連接關(guān)系與【具體實施方式】一相同。
[0012]工作原理
[0013]輸出端卷筒2作為整個裝置的扭矩輸入端，它與電機(jī)軸或減速器軸連接，凸輪1作為恒扭矩的輸出端，凸輪1與輸出端卷筒2通過彈簧3連接，實現(xiàn)兩個部件之間的扭矩傳遞，同時抑制沖擊干擾。傳動穩(wěn)定時，輸出端卷筒2相對于凸輪1無轉(zhuǎn)動，彈簧3所提供的彈力保持恒定，同時彈力的作用力臂保持不便，提供穩(wěn)定的恒力矩，當(dāng)輸出端卷筒2受負(fù)載突然位移引起轉(zhuǎn)角變化時，凸輪1相對于輸出端卷筒2發(fā)生轉(zhuǎn)動，彈簧3自適應(yīng)到平衡位置，此時彈簧3的彈力發(fā)生變化，同時彈力作用力臂也發(fā)生變化，但是可以保持所輸出的力矩保持為既定的恒值。
【主權(quán)項】
1.一種平面低摩擦彈簧凸輪恒力機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述一種平面低摩擦彈簧凸輪恒力機(jī)構(gòu)包括凸輪(1)、輸出端卷筒(2)和多個彈簧(3)，凸輪(1)設(shè)置在輸出卷筒(2)內(nèi)，輸出端卷筒⑵的內(nèi)側(cè)壁上沿圓周方向均布設(shè)有多個連接耳板(2-1)，凸輪⑴的表面沿圓周方向均布設(shè)有多個滾子(1-1)，每個彈簧(3)的一端與一個連接耳板(2-1)連接，每個彈簧(3)的另一端與相對應(yīng)的一個滾子(1-1)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種平面低摩擦彈簧凸輪恒力機(jī)構(gòu)，其特征在于:每個彈簧(3)均是圓柱螺旋拉伸彈簧制作的。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種平面低摩擦彈簧凸輪恒力機(jī)構(gòu)，其特征在于:多個彈簧(3)是指四個彈簧(3)，多個滾子(1-1)是指四個滾子(1-1)，多個連接耳板(2-1)是指四個連接耳板(2-1)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種平面低摩擦彈簧凸輪恒力機(jī)構(gòu)，其特征在于:凸輪⑴的表面設(shè)有四個分葉(1-2)，每個分葉(1-2)上分別設(shè)有一個滾子(1-1)。
【專利摘要】一種平面低摩擦彈簧凸輪恒力機(jī)構(gòu)，它涉及一種彈簧凸輪恒力機(jī)構(gòu)，具體涉及一種平面低摩擦彈簧凸輪恒力機(jī)構(gòu)。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有加載裝置使用力矩值范圍狹隘，輸出力矩值穩(wěn)定性低的問題。本發(fā)明包括凸輪、輸出端卷筒和多個彈簧，凸輪設(shè)置在輸出卷筒內(nèi)，輸出端卷筒的內(nèi)側(cè)壁上沿圓周方向均布設(shè)有多個滾子，凸輪的表面沿圓周方向均布設(shè)有多個掛接環(huán)，每個彈簧的一端與一個滾子連接，每個彈簧的另一端與相對應(yīng)的一個掛接環(huán)連接。本發(fā)明用于卷紙、熱力發(fā)電、材料試驗、航天設(shè)備等領(lǐng)域。
【IPC分類】F16H25/06
【公開號】CN105276112
【申請?zhí)枴緾N201510696940
【發(fā)明人】劉振, 高海波, 王利平, 鄧宗全, 丁亮, 李楠
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年10月23日