[發明專利]消除凸輪槽與滾子間隙的凸輪機構

有效

• 申請號: 201210199527.2
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN102720815A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 李小虎
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: F16H25/08
• 分類號: F16H25/08;F16H57/12
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 張偉

技術領域

本發明屬于凸輪機構領域。

背景技術

凸輪機構中凸輪槽與滾子之間的間隙配合誤差是影響傳動精度的一個關鍵因素。如果凸輪槽與滾子配合較緊，則它們之間的摩擦力太大，運動過程容易卡滯，若配合較松，兩者之間的間隙較大，則會引起空回，影響傳動精度。

有人提出一種雙滾子凸輪從動裝置，采用橡膠滾子和階梯型凸輪槽結構，利用橡膠滾子將從動件壓靠在凸輪槽的一側，避免了空回。但階梯型凸輪槽難以加工，并且凸輪槽與滾子接觸的一側仍然需要高精度加工。

也有采用雙面凸輪與雙滾子結構，從動件的兩個滾子緊壓在凸輪的內外兩個輪廓面上。雖然消除了間隙并且使得從動件運動更加平穩，但是凸輪兩個輪廓的加工相當困難。

發明內容

為了解決凸輪機構中由于凸輪槽與滾子之間的間隙而影響傳動精度的問題，本發明提供了一種消除凸輪槽與滾子間隙的凸輪機構，包括：凹槽圓柱凸輪、滾子、從動件、彈簧、兩個保持架及兩個鋼球，滾子置于凹槽圓柱凸輪上的凸輪槽內，且與從動件固連，滾子上對稱設有一盲孔和一階梯孔，兩保持架通過過盈配合或者螺紋連接分別固定在盲孔和階梯孔上，彈簧和一鋼球通過一保持架限位于階梯孔內，另一鋼球通過另一保持架限位于盲孔內，彈簧將兩鋼球分別壓靠在凸輪槽的兩側面上。

本發明的有益效果是：

1）、利用彈簧將鋼球壓靠在凸輪槽的兩側，消除了凸輪槽與滾子之間的間隙；

2）、由于滾子不直接與凸輪槽接觸，降低了對凸輪槽與滾子的加工精度及配合公差要求；

3）、相對于其它凸輪消間隙裝置，該發明結構簡單，方便易行，加工成本低。

附圖說明：

圖1是消除凸輪槽與滾子間隙的凸輪機構的結構示意圖；

圖2是圖1中剖視圖I的局部放大視圖；

圖3是消除凸輪槽與滾子間隙的凸輪機構中消間隙裝置的立體爆炸圖；

圖中：1、凹槽圓柱凸輪，1-1、凸輪槽，2、滾子，2-1、盲孔，2-2、階梯孔，3、從動件，4、彈簧，5、保持架，6、鋼球

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明：

如圖1-3所示，消除凸輪槽與從動件間隙的凸輪機構，包括：凹槽圓柱凸輪1、滾子2、從動件3、彈簧4、兩個保持架5、兩個鋼球6，滾子2置于凹槽圓柱凸輪1上的凸輪槽1-1內，且與從動件3固連，滾子2上對稱設有一盲孔2-1和一階梯孔2-2，彈簧4和一鋼球6依次置于階梯孔2-1內，彈簧4將鋼球6壓靠在凸輪槽1-1的側面上，另一鋼球6置于盲孔2-1內，兩保持架5通過過盈配合或者螺紋連接分別固定在盲孔2-1和階梯孔2-2上，對兩鋼球6起限位作用。彈簧4的預緊力是滾子2運動阻力的1-5倍。

從動件3向右運動的過程為：凹槽圓柱凸輪1轉動，凸輪槽1-1的一個側面擠壓盲孔2-1內的鋼球6，鋼球6推動滾子2從而帶動從動件3向右移動。由于彈簧4預緊力的作用，兩鋼球6始終與凸輪槽1-1的兩側面緊靠在一起，凸輪機構在運動過程中不會產生間隙誤差。

從動件3向左運動的過程為：凹槽圓柱凸輪1轉動，凸輪槽1-1的另一側面擠壓階梯孔2-1內鋼球6，鋼球6擠壓彈簧4從而推動滾子2，滾子2帶動從動件3向左側運動。由于彈簧4的彈簧力大于運動阻力，因此在運動過程中，彈簧4不會被壓縮，兩鋼球6始終與凸輪槽1-1的兩側面緊靠在一起，這樣就消除了滾子2與凸輪槽1-1在運動中產生的間隙誤差，運動過程中凸輪槽1-1兩側面的法線必須始終與兩鋼球6的球心的連線相重合。

為了實現上述的消除滾子2與凸輪槽1-1在運動中產生的間隙誤差，就要求：一、凸輪槽1-1兩側面的法線方向不改變；二、滾子2在凸輪槽1-1內無自轉。而要使得凸輪槽1-1兩側面的法線方向不變，那么從動件3的運動規律就應該是線性的。