專利名稱：具有消隙機(jī)構(gòu)的小轉(zhuǎn)動(dòng)角度傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備，具體涉及一種具有消隙機(jī)構(gòu)的小轉(zhuǎn)動(dòng)角度傳動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
太陽望遠(yuǎn)鏡是一種專用于觀測太陽的天文望遠(yuǎn)鏡，它常采用赤道式機(jī)架，具有赤經(jīng)、赤緯兩個(gè)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)軸。因?yàn)樘栐诔嗑暦较虻倪\(yùn)動(dòng)范圍只有47度，故太陽望遠(yuǎn)鏡的赤緯軸轉(zhuǎn)動(dòng)范圍只要稍大于47度即可，一般設(shè)計(jì)為48-55度。太陽望遠(yuǎn)鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)由電機(jī)拖動(dòng)，經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)減速后，帶動(dòng)赤經(jīng)軸和赤緯軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其常采用齒輪傳動(dòng)、蝸輪傳動(dòng)等傳動(dòng)方式。但無論采用何種傳動(dòng)方式，均不可避免地會(huì)產(chǎn)生傳動(dòng)間隙，而傳動(dòng)間隙的存在會(huì)降低望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)性能。為了消除傳動(dòng)間隙，目前一般采用電機(jī)衡力矩消隙法，即在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上加一只反向電機(jī)，一直對傳動(dòng)軸施加一個(gè)衡定的力矩，從而消除間隙。但因該衡力矩電機(jī)一直通
電加工，會(huì)持續(xù)發(fā)熱，在望遠(yuǎn)鏡內(nèi)及周圍空間產(chǎn)生熱對流，引起空向熱擾動(dòng)，嚴(yán)重影響太陽望遠(yuǎn)鏡的成像質(zhì)量。中國專利申請201110141810. 5提供了一種具有自消隙功能的精細(xì)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其由電機(jī)帶動(dòng)的傳動(dòng)絲桿副的頂端固定有一薄鋼片；該薄鋼片的另一端連接在轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)上，同時(shí)轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)連接有鋼絲繩；該鋼絲繩的另一端與彈簧連接；所述薄鋼片的一面與轉(zhuǎn)輪機(jī)構(gòu)的外緣壓緊性接觸。該機(jī)構(gòu)具有消隙功能，并能用比較簡單可靠的結(jié)構(gòu)獲得較高的傳動(dòng)t匕，從而提高精細(xì)調(diào)整的靈敏度。但該消隙機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)仍過于復(fù)雜，裝配較為困難，影響其推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種可用作赤緯軸等轉(zhuǎn)動(dòng)行程較小的小轉(zhuǎn)動(dòng)角度傳動(dòng)系統(tǒng)的具有消隙機(jī)構(gòu)的小轉(zhuǎn)動(dòng)角度傳動(dòng)裝置。本發(fā)明包括傳動(dòng)箱和轉(zhuǎn)動(dòng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸外設(shè)置軸套，軸套與傳動(dòng)箱固定連接，在傳動(dòng)軸上設(shè)置有預(yù)拉伸的彈簧，該彈簧的一端固定在傳動(dòng)軸的軸端面上，另一端固定在軸套上，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)到任何角度時(shí)，該彈簧輸出的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩均相等。為了獲得更穩(wěn)定的消隙效果，使傳動(dòng)調(diào)節(jié)更為精確穩(wěn)定，利于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)，本發(fā)明可相對于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸中心對稱設(shè)置兩只預(yù)拉伸的彈簧，兩只彈簧輸出的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩相
坐寸ο本發(fā)明所述小角度傳動(dòng)系統(tǒng)，是指其傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度不大于60度。為獲得更大的消隙調(diào)節(jié)行程，所述彈簧在轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸端面上的固定點(diǎn)，設(shè)置在越過由彈簧拉伸軸線切割轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸端面所獲得的弧面的中心線的位置。本發(fā)明采用彈簧裝置來輸出衡定力矩，既省去了電機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路，節(jié)省器材成本和電力消耗，又可避免電機(jī)發(fā)熱，防止引起熱對流而降低成像質(zhì)量；且結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，不易損壞。


圖I為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖中
I :變速箱；2 :第一只彈簧；3 :轉(zhuǎn)動(dòng)軸；4 :轉(zhuǎn)動(dòng)軸從反向極限位置轉(zhuǎn)到正向極限位的旋轉(zhuǎn)角度，記為Θ ;5 :第二只彈簧；6 :軸套；a :彈簧自由時(shí)(未預(yù)拉伸時(shí))的長度；b :反轉(zhuǎn)(逆時(shí)針)到極限位置時(shí)，彈簧的拉伸長度；b1 :正轉(zhuǎn)(順時(shí)針)到極限位置時(shí)，彈簧的拉伸長度；
R :反轉(zhuǎn)到極限位置時(shí)，彈簧到轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸心的垂直距離，即彈簧反轉(zhuǎn)到極限位置時(shí)的力
臂；
R1 :正轉(zhuǎn)到極限位置時(shí)，彈簧到轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸心的垂直距離，即彈簧正轉(zhuǎn)到極限位置時(shí)的力
臂；
A :第二只彈簧在軸套上的固定點(diǎn)；
B :第二只彈簧在轉(zhuǎn)動(dòng)軸端面上的固定點(diǎn)；
C :第一只彈簧在轉(zhuǎn)動(dòng)軸端面上的固定點(diǎn)；
D :第一只彈簧在軸套上的固定點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式如圖I所示本發(fā)明包括傳動(dòng)箱I和轉(zhuǎn)動(dòng)軸3,及軸套6,軸套6與傳動(dòng)箱的箱體固定連接；在轉(zhuǎn)動(dòng)軸3的軸端面上，相對于軸中心，對稱安裝兩只規(guī)格相同的已預(yù)拉伸的彈簧，第一只彈簧2固定于C、D兩點(diǎn),第二只彈簧5固定于A、B兩點(diǎn)，固定點(diǎn)A、C在軸套上，固定不動(dòng)，固定點(diǎn)B、D在轉(zhuǎn)動(dòng)軸3的端面上，可隨轉(zhuǎn)動(dòng)軸3旋轉(zhuǎn)。其中，固定點(diǎn)A、C，以及固定點(diǎn)B、D，分別相對于轉(zhuǎn)動(dòng)軸3的軸心對稱，且固定點(diǎn)B、D應(yīng)設(shè)置在越過彈簧拉伸軸線切割轉(zhuǎn)動(dòng)軸3軸端面所獲得的弧面的中心線的位置，以獲得較大的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)所需要的輸出力矩。如圖I所示，圖中a為彈簧自由時(shí)的長度，b為反向轉(zhuǎn)到極限位置時(shí)的彈簧拉伸長度，R為反向轉(zhuǎn)到極限位置時(shí)，彈簧到轉(zhuǎn)動(dòng)軸3軸心的垂直距離山1為正向轉(zhuǎn)到極限位置時(shí)的彈簧拉伸長度，R1為正向轉(zhuǎn)到極限位置時(shí)，彈簧到轉(zhuǎn)動(dòng)軸3軸心的垂直距離；轉(zhuǎn)動(dòng)軸3的轉(zhuǎn)動(dòng)行程為可為47-60度，以滿足47度的太陽赤緯運(yùn)動(dòng)范圍及便于安裝其它機(jī)械裝置為準(zhǔn)，行程越小，彈簧的輸出力矩變化越小。如圖I所示，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)到轉(zhuǎn)動(dòng)行程內(nèi)的任一角度時(shí)，兩只彈簧所分別輸出的力矩始終是恒定的，即RXb=R1Xb1 ;同時(shí)，兩只彈簧輸出的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩相等，以利于轉(zhuǎn)動(dòng)軸3的穩(wěn)定。由于本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)角度不大,一般在47— 60度,例如對太陽望遠(yuǎn)鏡，略大于兩倍黃赤交角，即47度即可,市售彈簧在此范圍內(nèi)的輸出力矩變化小于10%，完全能滿足衡力矩消隙的要求。
權(quán)利要求
1.一種具有消隙機(jī)構(gòu)的小轉(zhuǎn)動(dòng)角度傳動(dòng)裝置，包括傳動(dòng)箱和轉(zhuǎn)動(dòng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸外設(shè)置軸套，軸套與傳動(dòng)箱固定連接，其特征在于在所述傳動(dòng)軸上設(shè)置有預(yù)拉伸的彈簧，該彈簧的一端固定在傳動(dòng)軸的軸端面上，另一端固定在軸套上；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)動(dòng)行程內(nèi)任何角度時(shí)，該彈簧輸出的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩均相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有消隙機(jī)構(gòu)的小轉(zhuǎn)動(dòng)角度傳動(dòng)裝置，其特征在于相對于所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸中心對稱設(shè)置有兩只預(yù)拉伸的彈簧，該兩只彈簧輸出的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的具有消隙機(jī)構(gòu)的小轉(zhuǎn)動(dòng)角度傳動(dòng)裝置，其特征在于所述彈簧在轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸端面上的固定點(diǎn)，設(shè)置在越過由彈簧拉伸軸線切割轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸端面所獲得的弧面的中心線的位置。
全文摘要
本發(fā)明提出一種可用作赤緯軸等轉(zhuǎn)動(dòng)行程較小的小轉(zhuǎn)動(dòng)角度傳動(dòng)系統(tǒng)的具有消隙機(jī)構(gòu)的小轉(zhuǎn)動(dòng)角度傳動(dòng)裝置，其包括傳動(dòng)箱和轉(zhuǎn)動(dòng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸外設(shè)置軸套，軸套與傳動(dòng)箱固定連接，在傳動(dòng)軸上設(shè)置有預(yù)拉伸的彈簧，該彈簧的一端固定在傳動(dòng)軸的軸端面上，另一端固定在軸套上，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)到任何角度時(shí)，該彈簧輸出的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩均相等。本發(fā)明采用彈簧裝置來輸出衡定力矩進(jìn)行傳動(dòng)消隙，既省去了電機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路，節(jié)省器材成本和電力消耗，又可避免電機(jī)發(fā)熱，防止引起熱對流而降低成像質(zhì)量；且結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，不易損壞。
文檔編號F16H57/12GK102943868SQ20121053985
公開日2013年2月27日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者胡企千, 朱慶生, 周小軍, 張露 申請人:南京中科天文儀器有限公司