專利名稱：一種用于機械傳動的圓柱螺旋扭簧及其工裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于機械傳動的圓柱螺旋扭簧及其工裝技術(shù)領(lǐng)域[0001 ] 本實用新型涉及用于機械傳動的圓柱螺旋扭簧及其工裝。
背景技術(shù)：
在直線運動驅(qū)動器領(lǐng)域，驅(qū)動器機械傳動部分主要通過如


圖1所示的蝸輪蝸桿的 減速和絲桿螺母的傳動，實現(xiàn)載荷上升或下降的直線位移。在驅(qū)動器負(fù)載上升時，載荷重 力方向和驅(qū)動器傳遞的推力方向相反，驅(qū)動器負(fù)載運動基本趨于一種平均勻速直線運動。 但在驅(qū)動器負(fù)載下降時，載荷重力方向和驅(qū)動器傳遞的拉力方向相同，驅(qū)動器負(fù)載下降速 度比負(fù)載上升運動速度快，為了減小該方向的運動速度并趨于平均勻速運動，在直線運動 驅(qū)動器的蝸輪或絲桿上往往設(shè)計一種用于自鎖的螺旋扭簧減速機構(gòu)。螺旋扭簧內(nèi)徑小于 塑性摩擦軸的外徑，采用過盈配合方式，單向傳遞扭矩，塑性摩擦軸往往并接在蝸輪或絲桿 上。多數(shù)螺旋扭簧一端設(shè)計一個可以固定的扭轉(zhuǎn)臂，在塑性摩擦軸不同順逆方旋轉(zhuǎn)時，扭簧 扭矩由垂直于軸向的扭轉(zhuǎn)臂第一圈依次傳遞給扭簧另一端，整個簧體旋松或抱緊塑性摩擦 軸，實現(xiàn)驅(qū)動器緩沖阻動、自鎖減速的功能。螺旋扭簧傳統(tǒng)上簧絲具有正方形、矩形、圓形等橫截面。在橫截面積相同的情況 下，其扭轉(zhuǎn)剛性和扭矩差別不大，但用于驅(qū)動器自鎖方面，傳統(tǒng)螺旋扭簧因其簧絲截面的不 同各有優(yōu)缺點，如下闡釋兩種傳統(tǒng)扭簧的特征如圖2所示，傳統(tǒng)簧絲截面是正方形的螺旋扭簧，扭簧內(nèi)圓和塑性摩擦軸外圓接 觸面積大，塑性摩擦軸不易磨損，但扭簧工作一定時間后，由于變形因素和簧絲之間所產(chǎn)生 的碰撞，易發(fā)生聲響；也存在加工難度大，扭簧內(nèi)徑尺寸精度差，不易加工的缺點；也存在 工作油脂或散熱膏由于簧絲接觸面之間縫隙小，浸入并依附于簧體和塑性摩擦軸圓周面的 工作油脂或散熱膏存量少，不易降低扭簧工作時所產(chǎn)生的溫升。如圖3所示，傳統(tǒng)簧絲截面是圓形的螺旋扭簧，由于簧絲之間接觸面積小空隙大， 扭簧工作不易產(chǎn)生聲響；扭簧工作油脂或散熱膏容易依附摩擦軸圓周表面，浸入占據(jù)簧絲 之間的空隙，散熱效果好；圓形截面扭簧加工制造在工藝上比方形截面扭簧容易，但是存在 扭簧內(nèi)徑尺寸控制難，精度差缺陷，一般內(nèi)徑尺寸公差只能控制在士 0. Imm范圍內(nèi)。圓形截 面扭簧由于簧體簧絲和塑性摩擦軸外圓接觸面是線性接觸，接觸面積比較小，塑性摩擦軸 特別容易磨損。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種用于機械傳動的圓柱螺旋扭簧，可以有效地解決 現(xiàn)有簧絲截面是正方形的螺旋扭簧，易發(fā)生聲響，扭簧內(nèi)徑尺寸精度差，加工難度大，散熱 效果差的問題，以及簧絲截面是圓形的螺旋扭簧，扭簧內(nèi)徑尺寸控制難，且容易造成摩擦軸 磨損的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種用于機械傳動的圓 柱螺旋扭簧，扭簧的一端為固定用扭轉(zhuǎn)臂，扭簧的另一端為自由端，其特征在于扭簧的每一圈內(nèi)壁均為向心的平面，平面使得扭簧的整個內(nèi)壁為螺旋環(huán)繞而成的圓柱面。優(yōu)選的，扭簧的內(nèi)壁上相鄰兩平面之間留有間隙，在保證扭簧能提供足夠扭矩的 前提下，有利于扭簧工作油脂依附在摩擦軸圓周表面。本實用新型還提供了一種上述圓柱螺旋扭簧的工裝，包括扭簧夾頭和內(nèi)圓磨床， 扭簧夾頭的軸線方向上設(shè)有夾緊孔，夾緊孔的內(nèi)徑與待加工的扭簧外徑相對應(yīng)，夾緊孔的 孔壁上設(shè)有與扭轉(zhuǎn)臂對應(yīng)的限位孔，扭簧置于夾緊孔中、扭轉(zhuǎn)臂穿過限位孔實現(xiàn)扭簧固定 于扭簧夾頭內(nèi)，扭簧夾頭固定于內(nèi)圓磨床中，通過內(nèi)圓磨床的砂輪來加工扭簧的內(nèi)壁。本實用新型由于采用了上述技術(shù)方案，使驅(qū)動器負(fù)載能實現(xiàn)可靠地單向自鎖減速 和勻速平穩(wěn)運行；簧絲之間接觸面積小空隙大，扭簧工作不易產(chǎn)生聲響，工作噪音??；簧絲 內(nèi)壁的平面提高了扭簧內(nèi)徑尺寸精度高，一般扭簧內(nèi)徑尺寸公差精度可控制在士0. 02mm 范圍內(nèi)，同時簧絲與摩擦軸之間為面與面的接觸，不易磨損，使用壽命長；扭簧的內(nèi)壁上相 鄰兩平面之間留有間隙，扭簧工作油脂會浸入占據(jù)簧絲之間的間隙，容易依附于摩擦軸的 圓周表面，散熱效果好；且該工裝結(jié)構(gòu)簡單，加工簡便，生產(chǎn)效率高。本實用新型可應(yīng)用于機 械傳動領(lǐng)域內(nèi)所有使用螺旋扭簧的單向自鎖減速結(jié)構(gòu)，可作為一個標(biāo)準(zhǔn)部件使用。以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明
圖1為電機傳動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有簧絲截面是正方形的螺旋扭簧的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為現(xiàn)有簧絲截面是圓形的螺旋扭簧的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型一種用于機械傳動的圓柱螺旋扭簧的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型裝配在驅(qū)動器機械傳動部分時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為用于本實用新型的工裝的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖4和圖5所示，為本實用新型一種用于機械傳動的圓柱螺旋扭簧，扭簧1的一 端為固定用扭轉(zhuǎn)臂11，扭轉(zhuǎn)臂11垂直于扭簧1的軸線，扭轉(zhuǎn)臂11固定連接在扭簧固定座2 上；扭簧1的另一端為自由端，扭簧1的每一圈內(nèi)壁均為向心的平面12，平面12使得扭簧1 的整個內(nèi)壁為螺旋環(huán)繞而成的圓柱面，扭簧1的內(nèi)壁上相鄰兩平面12之間留有間隙，有利 于扭簧工作油脂13依附在摩擦軸圓周表面。在機械傳動的蝸輪3、絲桿4上固定安裝一塑性摩擦軸5，扭簧1和塑性摩擦軸5 為過盈配合，單向傳遞扭矩。當(dāng)電機驅(qū)動蝸輪3、絲桿4及塑性摩擦軸5 —起順逆方向旋轉(zhuǎn) 運動時，扭簧1 一端受到固定的扭轉(zhuǎn)臂11的約束，另一端為自由狀態(tài)，扭矩由扭轉(zhuǎn)臂11第 一圈依次傳遞給扭簧1另一端。整個扭簧1由于電機驅(qū)動塑性摩擦軸5旋轉(zhuǎn)方向地順逆向 變化，使得扭簧1旋松或抱緊塑性摩擦軸5，使絲桿4轉(zhuǎn)動減速并使螺母6趨于平均勻速運 動，實現(xiàn)負(fù)載7自鎖式平穩(wěn)可靠運行。初始狀態(tài)到負(fù)載7上升運行狀態(tài)時，扭簧1由過盈抱 緊到旋松，實現(xiàn)驅(qū)動器緩沖；負(fù)載7下降運行狀態(tài)時，扭簧1 一直抱緊塑性摩擦軸5，使其減 速至近似勻速運動狀態(tài)，實現(xiàn)單向自鎖式平穩(wěn)負(fù)載運行的功能，保證了機械傳動零件的質(zhì) 量及其使用壽命。[0020] 如圖6所示，用于上述圓柱螺旋扭簧1的工裝，包括扭簧夾頭8和內(nèi)圓磨床，扭簧 夾頭8的軸線方向上設(shè)有夾緊孔81，夾緊孔81的內(nèi)徑與待加工的扭簧1外徑相對應(yīng)，夾緊 孔81的孔壁上設(shè)有與扭轉(zhuǎn)臂11對應(yīng)的限位孔82，扭簧1置于夾緊孔81中、扭轉(zhuǎn)臂11穿過 限位孔82實現(xiàn)扭簧1固定于扭簧夾頭8內(nèi)，扭簧夾頭8固定于內(nèi)圓磨床中，通過內(nèi)圓磨床 的砂輪9來加工扭簧1的內(nèi)壁。
權(quán)利要求1.一種用于機械傳動的圓柱螺旋扭簧，所述扭簧的一端為固定用扭轉(zhuǎn)臂，所述扭簧的 另一端為自由端，其特征在于所述扭簧的每一圈內(nèi)壁均為向心的平面，所述平面使得扭簧 的整個內(nèi)壁為螺旋環(huán)繞而成的圓柱面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于機械傳動的圓柱螺旋扭簧，其特征在于所述扭簧 的內(nèi)壁上相鄰兩平面之間留有間隙。
3.一種用于如權(quán)利要求1中所述圓柱螺旋扭簧的工裝，其特征在于包括扭簧夾頭和 內(nèi)圓磨床，所述扭簧夾頭的軸線方向上設(shè)有夾緊孔，所述夾緊孔的內(nèi)徑與待加工的扭簧外 徑相對應(yīng)，所述夾緊孔的孔壁上設(shè)有與扭轉(zhuǎn)臂對應(yīng)的限位孔，所述扭簧置于夾緊孔中、所述 扭轉(zhuǎn)臂穿過限位孔實現(xiàn)扭簧固定于扭簧夾頭內(nèi)，所述扭簧夾頭固定于內(nèi)圓磨床中，通過所 述內(nèi)圓磨床的砂輪來加工扭簧的內(nèi)壁。
專利摘要本實用新型公開了一種用于機械傳動的圓柱螺旋扭簧及其工裝，扭簧的一端為固定用扭轉(zhuǎn)臂，扭簧的另一端為自由端，扭簧的每一圈內(nèi)壁均為向心的平面，平面使得扭簧的整個內(nèi)壁為螺旋環(huán)繞而成的圓柱面，扭簧的內(nèi)壁上相鄰兩平面之間留有間隙。本實用新型可以使驅(qū)動器負(fù)載能實現(xiàn)可靠地單向自鎖減速和勻速平穩(wěn)運行；簧絲之間接觸面積小空隙大，扭簧工作噪音?。换山z內(nèi)壁的平面提高了扭簧內(nèi)徑尺寸精度高，一般扭簧內(nèi)徑尺寸公差精度可控制在±0.02mm范圍內(nèi)，同時簧絲與摩擦軸之間為面與面的接觸，不易磨損，使用壽命長；扭簧的內(nèi)壁上相鄰兩平面之間留有間隙，扭簧工作油脂會浸入占據(jù)簧絲之間的間隙，容易依附于摩擦軸的圓周表面，散熱效果好。
文檔編號B24B41/00GK201836273SQ20102055257
公開日2011年5月18日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者肖嚴(yán), 胡仁昌 申請人:浙江捷昌線性驅(qū)動科技股份有限公司