一种平面低摩擦弹簧凸轮恒力机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种弹簧凸轮恒力机构，具体涉及一种平面低摩擦弹簧凸轮恒力机构。
【背景技术】
[0002]恒力加载机构在卷纸、热力发电、材料试验、航天设备等领域中应用广泛，其能直接影响到设备的安全性、可靠性。尤其实在航天领域，通过恒力机构提供微低重力补偿来验证航天器性能，是经常采用的地面验证方式。传统的重力补偿提供方式有配种平衡、气浮、水浮、悬吊法等，其中悬吊法重力模拟有主动补偿与被动补偿两种方式。本发明创造设计出一种用于被动式恒力机构，为高频变化的负载提供恒力输出。
[0003]经过对现有技术的文献的检索发现，目前使用的被动式恒力输出装置多采用涡卷弹簧或扭簧，此类恒力机构的局限性体现在以下两个方面:一是输出的力矩为渐变力矩，力矩值随着转动角度的变化线性变化，为保证力矩输出末端的力矩裕度，使最终输出总能量远大于要求，产生额外冲击；二是力矩值偏低，无法实现大力矩的输出，难以适应多种任务的需求。
【发明内容】
[0004]本发明为解决现有加载装置使用力矩值范围狭隘，输出力矩值稳定性低的问题，进而提出一种平面低摩擦弹簧凸轮恒力机构。
[0005]本发明为解决上述问题采取的技术方案是:本发明包括凸轮、输出端卷筒和多个弹簧，凸轮设置在输出卷筒内，输出端卷筒的内侧壁上沿圆周方向均布设有多个滚子，凸轮的表面沿圆周方向均布设有多个挂接环，每个弹簧的一端与一个滚子连接，每个弹簧的另一端与相对应的一个挂接环连接。
[0006]本发明的有益效果是:1、本发明在设计过程中充分考虑恒力机构的使用要求，具有力矩恒定、受冲击干扰小、力矩输出范围宽等优点；2、本发明采用可变力臂实现恒力输出的设计理念，能够实现整个传动过程中持续输出恒定力矩，本发明能提供的力矩具有稳定性高、受冲击干扰小、输出范围宽的特点，同时具有结构简单，通用性强的特点。
【附图说明】
[0007]图1是本发明的整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0008]【具体实施方式】一:结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种平面低摩擦弹簧凸轮恒力机构包括凸轮1、输出端卷筒2和多个弹簧3，凸轮1设置在输出卷筒2内，输出端卷筒2的内侧壁上沿圆周方向均布设有多个滚子2-1，凸轮1的表面沿圆周方向均布设有多个挂接环1-1，每个弹簧3的一端与一个滚子2-1连接，每个弹簧3的另一端与相对应的一个挂接环1-1连接。
[0009]【具体实施方式】二:结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种平面低摩擦弹簧凸轮恒力机构的每个弹簧3均是圆柱螺旋拉伸弹簧制作的。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0010]【具体实施方式】三:结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种平面低摩擦弹簧凸轮恒力机构的多个弹簧3是指四个弹簧3，多个挂接环1-1是指四个挂接环1-1，多个滚子2-1是指四个滚子2-1。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0011]【具体实施方式】四:结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种平面低摩擦弹簧凸轮恒力机构的凸轮1的表面设有四个分叶1-2，每个分叶1-2上分别设有一个挂接环1-1。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0012]工作原理
[0013]输出端卷筒2作为整个装置的扭矩输入端，它与电机轴或减速器轴连接，凸轮1作为恒扭矩的输出端，凸轮1与输出端卷筒2通过弹簧3连接，实现两个部件之间的扭矩传递，同时抑制冲击干扰。传动稳定时，输出端卷筒2相对于凸轮1无转动，弹簧3所提供的弹力保持恒定，同时弹力的作用力臂保持不便，提供稳定的恒力矩，当输出端卷筒2受负载突然位移引起转角变化时，凸轮1相对于输出端卷筒2发生转动，弹簧3自适应到平衡位置，此时弹簧3的弹力发生变化，同时弹力作用力臂也发生变化，但是可以保持所输出的力矩保持为既定的恒值。
【主权项】
1.一种平面低摩擦弹簧凸轮恒力机构，其特征在于:所述一种平面低摩擦弹簧凸轮恒力机构包括凸轮(1)、输出端卷筒(2)和多个弹簧(3)，凸轮(1)设置在输出卷筒(2)内，输出端卷筒⑵的内侧壁上沿圆周方向均布设有多个连接耳板(2-1)，凸轮⑴的表面沿圆周方向均布设有多个滚子(1-1)，每个弹簧(3)的一端与一个连接耳板(2-1)连接，每个弹簧(3)的另一端与相对应的一个滚子(1-1)连接。2.根据权利要求1所述一种平面低摩擦弹簧凸轮恒力机构，其特征在于:每个弹簧(3)均是圆柱螺旋拉伸弹簧制作的。3.根据权利要求1所述一种平面低摩擦弹簧凸轮恒力机构，其特征在于:多个弹簧(3)是指四个弹簧(3)，多个滚子(1-1)是指四个滚子(1-1)，多个连接耳板(2-1)是指四个连接耳板(2-1)。4.根据权利要求1所述一种平面低摩擦弹簧凸轮恒力机构，其特征在于:凸轮⑴的表面设有四个分叶(1-2)，每个分叶(1-2)上分别设有一个滚子(1-1)。
【专利摘要】一种平面低摩擦弹簧凸轮恒力机构，它涉及一种弹簧凸轮恒力机构，具体涉及一种平面低摩擦弹簧凸轮恒力机构。本发明为了解决现有加载装置使用力矩值范围狭隘，输出力矩值稳定性低的问题。本发明包括凸轮、输出端卷筒和多个弹簧，凸轮设置在输出卷筒内，输出端卷筒的内侧壁上沿圆周方向均布设有多个滚子，凸轮的表面沿圆周方向均布设有多个挂接环，每个弹簧的一端与一个滚子连接，每个弹簧的另一端与相对应的一个挂接环连接。本发明用于卷纸、热力发电、材料试验、航天设备等领域。
【IPC分类】F16H25/06
【公开号】CN105276112
【申请号】CN201510696940
【发明人】刘振, 高海波, 王利平, 邓宗全, 丁亮, 李楠
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年10月23日