CN102720815B - 消除凸轮槽与滚子间隙的凸轮机构 - Google Patents

消除凸轮槽与滚子间隙的凸轮机构 Download PDF

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Abstract

消除凸轮槽与滚子间隙的凸轮机构属于凸轮机构领域，为了解决凸轮机构中由于凸轮槽与滚子之间的间隙而影响传动精度的问题，本发明提供了一种消除凸轮槽与滚子间隙的凸轮机构，包括：凹槽圆柱凸轮、滚子、从动件、弹簧、两个保持架及两个钢球，滚子置于凹槽圆柱凸轮上的凸轮槽内，且与从动件固连，滚子上对称设有一盲孔和一阶梯孔，两保持架通过过盈配合或者螺纹连接分别固定在盲孔和阶梯孔上，弹簧和一钢球通过一保持架限位于阶梯孔内，另一钢球通过另一保持架限位于盲孔内，弹簧将两钢球分别压靠在凸轮槽的两侧面上，消除了凸轮槽与滚子之间的间隙，降低了对凸轮槽与滚子的加工精度及配合公差要求，本装置结构简单，方便易行，加工成本低。

Description

消除凸轮槽与滚子间隙的凸轮机构
技术领域
本发明属于凸轮机构领域。
背景技术
凸轮机构中凸轮槽与滚子之间的间隙配合误差是影响传动精度的一个关键因素。如果凸轮槽与滚子配合较紧，则它们之间的摩擦力太大，运动过程容易卡滞，若配合较松，两者之间的间隙较大，则会引起空回，影响传动精度。
有人提出一种双滚子凸轮从动装置，采用橡胶滚子和阶梯型凸轮槽结构，利用橡胶滚子将从动件压靠在凸轮槽的一侧，避免了空回。但阶梯型凸轮槽难以加工，并且凸轮槽与滚子接触的一侧仍然需要高精度加工。
也有采用双面凸轮与双滚子结构，从动件的两个滚子紧压在凸轮的内外两个轮廓面上。虽然消除了间隙并且使得从动件运动更加平稳，但是凸轮两个轮廓的加工相当困难。
发明内容
为了解决凸轮机构中由于凸轮槽与滚子之间的间隙而影响传动精度的问题，本发明提供了一种消除凸轮槽与滚子间隙的凸轮机构，包括：凹槽圆柱凸轮、滚子、从动件、弹簧、两个保持架及两个钢球，滚子置于凹槽圆柱凸轮上的凸轮槽内，且与从动件固连，滚子上对称设有一盲孔和一阶梯孔，两保持架通过过盈配合或者螺纹连接分别固定在盲孔和阶梯孔上，弹簧和一钢球通过一保持架限位于阶梯孔内，另一钢球通过另一保持架限位于盲孔内，弹簧将两钢球分别压靠在凸轮槽的两侧面上。
本发明的有益效果是：
1）、利用弹簧将钢球压靠在凸轮槽的两侧，消除了凸轮槽与滚子之间的间隙；
2）、由于滚子不直接与凸轮槽接触，降低了对凸轮槽与滚子的加工精度及配合公差要求；
3）、相对于其它凸轮消间隙装置，该发明结构简单，方便易行，加工成本低。
附图说明：
图1是消除凸轮槽与滚子间隙的凸轮机构的结构示意图；
图2是图1中剖视图I的局部放大视图；
图3是消除凸轮槽与滚子间隙的凸轮机构中消间隙装置的立体爆炸图；
图中：1、凹槽圆柱凸轮，1-1、凸轮槽，2、滚子，2-1、盲孔，2-2、阶梯孔，3、从动件，4、弹簧，5、保持架，6、钢球
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明：
如图1-3所示，消除凸轮槽与从动件间隙的凸轮机构，包括：凹槽圆柱凸轮1、滚子2、从动件3、弹簧4、两个保持架5、两个钢球6，滚子2置于凹槽圆柱凸轮1上的凸轮槽1-1内，且与从动件3固连，滚子2上对称设有一盲孔2-1和一阶梯孔2-2，弹簧4和一钢球6依次置于阶梯孔2-1内，弹簧4将钢球6压靠在凸轮槽1-1的侧面上，另一钢球6置于盲孔2-1内，两保持架5通过过盈配合或者螺纹连接分别固定在盲孔2-1和阶梯孔2-2上，对两钢球6起限位作用。弹簧4的预紧力是滚子2运动阻力的1-5倍。
从动件3向右运动的过程为：凹槽圆柱凸轮1转动，凸轮槽1-1的一个侧面挤压盲孔2-1内的钢球6，钢球6推动滚子2从而带动从动件3向右移动。由于弹簧4预紧力的作用，两钢球6始终与凸轮槽1-1的两侧面紧靠在一起，凸轮机构在运动过程中不会产生间隙误差。
从动件3向左运动的过程为：凹槽圆柱凸轮1转动，凸轮槽1-1的另一侧面挤压阶梯孔2-1内钢球6，钢球6挤压弹簧4从而推动滚子2，滚子2带动从动件3向左侧运动。由于弹簧4的弹簧力大于运动阻力，因此在运动过程中，弹簧4不会被压缩，两钢球6始终与凸轮槽1-1的两侧面紧靠在一起，这样就消除了滚子2与凸轮槽1-1在运动中产生的间隙误差，运动过程中凸轮槽1-1两侧面的法线必须始终与两钢球6的球心的连线相重合。
为了实现上述的消除滚子2与凸轮槽1-1在运动中产生的间隙误差，就要求：一、凸轮槽1-1两侧面的法线方向不改变；二、滚子2在凸轮槽1-1内无自转。而要使得凸轮槽1-1两侧面的法线方向不变，那么从动件3的运动规律就应该是线性的。

Claims (5)

1.消除凸轮槽与滚子间隙的凸轮机构，包括：凹槽圆柱凸轮（1）、滚子（2）和从动件（3），其特征在于，还包括：弹簧（4）、两个保持架（5）和两个钢球（6），滚子（2）置于凹槽圆柱凸轮（1）上的凸轮槽（1-1）内，且与从动件（3）固连，滚子（2）上对称设有一盲孔（2-1）和一阶梯孔（2-2），两保持架（5）分别固连在盲孔（2-1）和阶梯孔（2-2）上，弹簧（4）和一钢球（6）通过一保持架（5）限位于阶梯孔（2-2）内，另一钢球（6）通过另一保持架（5）限位于盲孔（2-1）内，弹簧（4）将两钢球（6）分别压靠在凸轮槽（1-1）的两侧面上。
2.如权利要求1所述消除凸轮槽与滚子间隙的凸轮机构，其特征在于：两钢球（6）的球心的连线始终与凸轮槽（1-1）两侧面的法线相重合。
3.如权利要求1所述消除凸轮槽与滚子间隙的凸轮机构，其特征在于：滚子（2）在凸轮槽（1-1）内无自转。
4.如权利要求1所述消除凸轮槽与滚子间隙的凸轮机构，其特征在于：从动件（3）的运动规律是线性的。
5.如权利要求1所述消除凸轮槽与滚子间隙的凸轮机构，其特征在于：弹簧（4）的预紧力是滚子（2）运动阻力的1-5倍。
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