CN109877705B - 基于随动磨削的共轭凸轮误差补偿装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于随动磨削的共轭凸轮误差补偿装置，属于误差补偿装置领域，其技术方案要点是，包括主凸轮、两个凸轮摆杆和两个环形滚子，主凸轮的中部贯穿且转动连接有中心转轴，中心转轴的外壁套设有副凸轮，副凸轮和主凸轮构成一幅共轭凸轮，两个凸轮摆杆的上部通过螺栓铰接，凸轮摆杆的下部贯穿且转动连接有传动轴，凸轮摆杆通过传动轴与环形滚子连接，传动轴靠近环形滚子的一端外壁套设有卡接环，卡接环为柔性材质；两个环形滚子分别与主凸轮和副凸轮接触。解决了需要反复调整弹性机构使得产生的弹力正好抵消微小系统误差的问题，有效地提高了共轭凸轮误差补偿的实用性。

Description

基于随动磨削的共轭凸轮误差补偿装置

技术领域

本发明涉及误差补偿装置领域，特别涉及基于随动磨削的共轭凸轮误差补偿装置。

背景技术

共轭凸轮驱动机构在运转中，主、副凸轮表面应始终和滚子接触。但由于零件有制造误差，机构有装配误差，运行中凸轮副有磨损等等，所以在实际运转中，共轭凸轮容易与滚子产生间隙，从而产生振动，

现有的采用弹性元件来补偿凸轮误差，在主副凸轮摆臂件采用弹性元件连接的机构，最直接的优点是零件的杆长精度容易保证，而其最致命的缺点就是调整相对困难。如果弹性件恢复力调节过大，则会增加机构的磨损，降低产品寿命；回复力调节过小，又不能保证两个凸轮滚子都时刻接触共轭凸轮；

所以我们亟需一种基于随动磨削的共轭凸轮误差补偿装置以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供基于随动磨削的共轭凸轮误差补偿装置，解决了需要反复调整弹性机构使得产生的弹力正好抵消微小系统误差的问题，从而有效地提高了共轭凸轮误差补偿的实用性。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：基于随动磨削的共轭凸轮误差补偿装置，包括主凸轮、两个凸轮摆杆和两个环形滚子，所述主凸轮的中部贯穿且转动连接有中心转轴，所述中心转轴的外壁套设有副凸轮，所述副凸轮和主凸轮构成一幅共轭凸轮，两个所述凸轮摆杆的上部铰接，所述凸轮摆杆的下部贯穿且转动连接有传动轴，所述凸轮摆杆通过传动轴与环形滚子连接，所述传动轴靠近环形滚子的一端外壁套设有卡接环，所述卡接环为柔性材质；两个所述环形滚子分别与主凸轮和副凸轮接触，所述环形滚子的中部开设有环形卡接槽，所述环形卡接槽从环形滚子的内圆向外圆延伸，所述环形卡接槽的内径大于卡接环的外径，所述环形滚子的内径小于卡接环的外径，所述环形卡接槽的内部活动设置有抵接环，所述卡接环伸入环形卡接槽中，并与嵌设在抵接环内；所述环形卡接槽的内部设置有第一蝶形弹簧和第二蝶形弹簧，所述第一蝶形弹簧和第二蝶形弹簧的一端与环形卡接槽的内壁固定，另一端与抵接环固定，所述第一蝶形弹簧的弹簧圈数大于第二蝶形弹簧的弹簧圈数，所述第一蝶形弹簧位于抵接环的正上方，所述第二蝶形弹簧位于抵接环的正下方。

进一步地，所述共轭凸轮误差补偿装置还包括连接臂，所述连接臂的下部套设在螺栓的外圈，上部开设有连接孔。

进一步地，所述副凸轮的外壁开设有多个通孔，用以改变副凸轮的自重。

进一步地，所述卡接环的外壁设置有定位凸块，所述环形滚子的内壁沿竖直方向设置有定位槽，所述定位槽位于环形卡接槽的内部，所述卡接环伸入环形卡接槽时，所述定位凸块与定位槽相卡合。

进一步地，所述定位凸块可压缩。

进一步地，所述传动轴远离抵接环的一端设置有限位槽，所述限位槽与凸轮摆杆下部槽孔内的限位块相卡合。

进一步地，所述抵接环的宽度等于环形卡接槽的宽度。

进一步地，所述卡接环的外圈设置有圆弧倒角。

应用本发明的技术方案，有益效果是：在震动过程中，第一蝶形弹簧同步压缩时，产生的弹力抵消被放大的系统误差，此时第一蝶形弹簧恢复原长，即环形滚子与共轭凸轮接触，解决了需要反复调整弹性机构使得产生的弹力正好抵消微小系统误差的问题，从而有效地提高了共轭凸轮误差补偿的实用性。

附图说明

图1示出了本发明的整体结构图；

图2示出了本发明的第一凸轮摆杆和第二凸轮摆杆结构图；

图3示出了本发明的环形滚子剖面图

图4示出了本发明的第一凸轮摆杆、第二凸轮摆杆和环形滚子的装配结构图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、主凸轮；11、副凸轮；111、通孔；12、中心转轴；20、第一凸轮摆杆；22、传动轴；23、限位槽；24、卡接环；241、定位凸块；30、环形滚子；31、环形卡接槽；311、定位槽；32、抵接环；33、第一蝶形弹簧；34、第二蝶形弹簧；40、连接臂。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图4所示，本发明提供了基于随动磨削的共轭凸轮误差补偿装置，包括主凸轮10、两个凸轮摆杆20和两个环形滚子30，主凸轮10的中部贯穿且转动连接有中心转轴12，中心转轴12的外壁套设有副凸轮11，副凸轮11和主凸轮10构成一幅共轭凸轮，两个凸轮摆杆20的上部铰接，凸轮摆杆20的下部贯穿且转动连接有传动轴22，凸轮摆杆20通过传动轴22与环形滚子30连接，传动轴22靠近环形滚子30的一端外壁套设有卡接环24，卡接环24为柔性材质；两个环形滚子30分别与主凸轮10和副凸轮11接触，环形滚子30的中部开设有环形卡接槽31，环形卡接槽31从环形滚子30的内圆向外圆延伸，环形卡接槽31的内径大于卡接环24的外径，环形滚子30的内径小于卡接环24的外径，环形卡接槽31的内部活动设置有抵接环32，卡接环24伸入环形卡接槽31中，并与嵌设在抵接环32内；环形卡接槽31的内部设置有第一蝶形弹簧33和第二蝶形弹簧34，第一蝶形弹簧33和第二蝶形弹簧34的一端与环形卡接槽31的内壁固定，另一端与抵接环32固定，第一蝶形弹簧33的弹簧圈数大于第二蝶形弹簧34的弹簧圈数，第一蝶形弹簧33位于抵接环32的正上方，第二蝶形弹簧34位于抵接环32的正下方。

应用本发明提供的基于随动磨削的共轭凸轮误差补偿装置，传动轴22外圈套设的卡接环24伸入环形卡接槽31中，能够避免传动轴22连接环形滚子30时，发生轴向移位，而且卡接环24为柔性材质，能够便于卡接环24伸入环形卡接槽31中，通过将环形卡接槽31的内径设置成大于卡接环24的内径、小于卡接环24的外径，能够保证卡接环24在环形卡接槽31中移动的同时，卡接环24不会脱离环形卡接槽31；

第一蝶形弹簧33用以产生的弹力，在共轭凸轮转动带动环形滚子30转动时，由于震动容易造成间隙，从而产生系统误差，环形滚子30通过传动轴22与凸轮摆杆20连接，环形滚子30与共轭凸轮触接，多个连接结构使得系统误差放大，放大后的系统误差被第一蝶形弹簧33产生的弹力抵消，避免了弹力过大造成机构磨损的问题；

卡接环24与抵接环32接触时，参照图3所示，卡接环24的重力使得抵接环32下移，第一蝶形弹簧33恢复原长，此时环形滚子30与共轭凸轮接触，在震动过程中，第一蝶形弹簧33同步压缩时，产生的弹力抵消被放大的系统误差，此时第一蝶形弹簧33恢复原长，即环形滚子30与共轭凸轮接触，解决了需要反复调整弹性机构使得产生的弹力正好抵消微小系统误差的问题，从而有效地提高了共轭凸轮误差补偿的实用性；

其中，通过第二蝶形弹簧34能够避免抵接环32直接与卡接环24的内壁接触，从而减缓了机构在运动中产生的噪声，而且第二蝶形弹簧34的弹簧圈数小于第一蝶形弹簧33的弹簧圈数，能够避免第二蝶形弹簧34产生的弹力抵消第一蝶形弹簧33产生的弹力，从而使得第一蝶形弹簧33能够进行正常的补偿系统误差。

针对共轭凸轮误差补偿装置的具体结构，共轭凸轮误差补偿装置还包括连接臂40，连接臂40的下部套设在螺栓的外圈，上部开设有连接孔。通过连接臂40，用以连接输出轴，从而达到传动的效果。

其中，如图1所示，副凸轮11的外壁开设有多个通孔111，用以改变副凸轮11的自重。通过设置多个通孔111减少副凸轮11不同部位的重量，从而避免了副凸轮11在使用过程中由于重力发生卡顿的问题。

具体地，如图3所示，卡接环24的外壁设置有定位凸块241，环形滚子30的内壁沿竖直方向设置有定位槽311，定位槽311位于环形卡接槽31的内部，卡接环24伸入环形卡接槽31时，定位凸块241与定位槽311相卡合。

通过定位凸块241与沿环形滚子30内壁竖直方向设置的定位槽311相卡合，能够限定卡接环24在竖直方向上移动，从而提高了传动轴22在传动过程中的稳定性。

优选的，定位凸块241可压缩，能够便于定位凸块241移动到定位槽311中。

如图2所示，传动轴22远离抵接环32的一端设置有限位槽23，限位槽23与凸轮摆杆20下部槽孔内的限位块相卡合。通过限位槽23与限位块图中未示出相卡合，能够提高传动轴22与凸轮摆杆20连接的稳定性。

进一步地，抵接环32的宽度等于环形卡接槽31的宽度，能够避免抵接环32在水平方向上移动，从而提高了抵接环32使用效果。

其中，如图4所示，卡接环24的外圈设置有圆弧倒角，在卡接环24与抵接环32接触时，能够将面接触改变为线接触，从而减少了卡接环24与抵接环32接触的摩擦力，有效地减少了由摩擦产生的噪音。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例具体的使用方法及工作原理如下：首先，传动轴22外圈套设的卡接环24伸入环形卡接槽31中，能够避免传动轴22连接环形滚子30时，发生轴向移位，而且卡接环24为柔性材质，能够便于卡接环24伸入环形卡接槽31中，通过将环形卡接槽31的内径设置成大于卡接环24的内径、小于卡接环24的外径，能够保证卡接环24在环形卡接槽31中移动的同时，卡接环24不会脱离环形卡接槽31，接着，卡接环24与抵接环32接触时，卡接环24的重力使得抵接环32下移，第一蝶形弹簧33恢复原长，此时环形滚子30与共轭凸轮接触，紧接着，在共轭凸轮转动产生震动过程时，第一蝶形弹簧33同步压缩，产生的弹力抵消被放大的系统误差，此时第一蝶形弹簧33恢复原长，即环形滚子30与共轭凸轮接触，解决了需要反复调整弹性机构使得产生的弹力正好抵消微小系统误差的问题，从而有效地提高了共轭凸轮误差补偿的实用性，紧接着，第二蝶形弹簧34能够避免抵接环32直接与卡接环24的内壁接触，从而减缓了机构在运动中产生的噪声。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、

“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.基于随动磨削的共轭凸轮误差补偿装置，包括主凸轮(10)、两个凸轮摆杆(20)和两个环形滚子(30)，所述主凸轮(10)的中部贯穿且转动连接有中心转轴(12)，所述中心转轴(12)的外壁套设有副凸轮(11)，所述副凸轮(11)和主凸轮(10)构成一幅共轭凸轮，其特征在于：

两个所述凸轮摆杆(20)的上部铰接，所述凸轮摆杆(20)的下部贯穿且转动连接有传动轴(22)，所述凸轮摆杆(20)通过传动轴(22)与环形滚子(30)连接，所述传动轴(22)靠近环形滚子(30)的一端外壁套设有卡接环(24)，所述卡接环(24)为柔性材质；

两个所述环形滚子(30)分别与主凸轮(10)和副凸轮(11)接触，所述环形滚子(30)的中部开设有环形卡接槽(31)，所述环形卡接槽(31)从环形滚子(30)的内圆向外圆延伸，所述环形卡接槽(31)的内径大于卡接环(24)的外径，所述环形滚子(30)的内径小于卡接环(24)的外径，所述环形卡接槽(31)的内部活动设置有抵接环(32)，所述卡接环(24)伸入环形卡接槽(31)中，并与嵌设在抵接环(32)内；

所述环形卡接槽(31)的内部设置有第一蝶形弹簧(33)和第二蝶形弹簧(34)，所述第一蝶形弹簧(33)和第二蝶形弹簧(34)的一端与环形卡接槽(31)的内壁固定，另一端与抵接环(32)固定，所述第一蝶形弹簧(33)的弹簧圈数大于第二蝶形弹簧(34)的弹簧圈数，所述第一蝶形弹簧(33)位于抵接环(32)的正上方，所述第二蝶形弹簧(34)位于抵接环(32)的正下方。

2.根据权利要求1所述的基于随动磨削的共轭凸轮误差补偿装置，其特征在于：所述共轭凸轮误差补偿装置还包括连接臂(40)，所述连接臂(40)的下部套设在螺栓的外圈，上部开设有连接孔。

3.根据权利要求1所述的基于随动磨削的共轭凸轮误差补偿装置，其特征在于：所述副凸轮(11)的外壁开设有多个通孔(111)，用以改变副凸轮(11)的自重。

4.根据权利要求1所述的基于随动磨削的共轭凸轮误差补偿装置，其特征在于：所述卡接环(24)的外壁设置有定位凸块(241)，所述环形滚子(30)的内壁沿竖直方向设置有定位槽(311)，所述定位槽(311)位于环形卡接槽(31)的内部，所述卡接环(24)伸入环形卡接槽(31)时，所述定位凸块(241)与定位槽(311)相卡合。

5.根据权利要求4所述的基于随动磨削的共轭凸轮误差补偿装置，其特征在于：所述定位凸块(241)可压缩。

6.根据权利要求1所述的基于随动磨削的共轭凸轮误差补偿装置，其特征在于：所述传动轴(22)远离抵接环(32)的一端设置有限位槽(23)，所述限位槽(23)与凸轮摆杆(20)下部槽孔内的限位块相卡合。

7.根据权利要求1所述的基于随动磨削的共轭凸轮误差补偿装置，其特征在于：所述抵接环(32)的宽度等于环形卡接槽(31)的宽度。

8.根据权利要求1所述的基于随动磨削的共轭凸轮误差补偿装置，其特征在于：所述卡接环(24)的外圈设置有圆弧倒角。