[發明專利]具有消隙機構的小轉動角度傳動裝置

有效

• 申請號: 201210539853.3
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN102943868A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 胡企千;朱慶生;周小軍;張露
• 申請（專利權）人: 南京中科天文儀器有限公司
• 主分類號: F16H57/12
• 分類號: F16H57/12
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 陳靜

技術領域

????????本發明涉及機械傳動設備，具體涉及一種具有消隙機構的小轉動角度傳動裝置。

背景技術

???????太陽望遠鏡是一種專用于觀測太陽的天文望遠鏡，它常采用赤道式機架，具有赤經、赤緯兩個機械轉動軸。因為太陽在赤緯方向的運動范圍只有47度，故太陽望遠鏡的赤緯軸轉動范圍只要稍大于47度即可，一般設計為48-55度。太陽望遠鏡的轉動由電機拖動，經傳動系統減速后，帶動赤經軸和赤緯軸轉動，其常采用齒輪傳動、蝸輪傳動等傳動方式。但無論采用何種傳動方式，均不可避免地會產生傳動間隙，而傳動間隙的存在會降低望遠鏡的光學性能。為了消除傳動間隙，目前一般采用電機衡力矩消隙法，即在轉動軸上加一只反向電機，一直對傳動軸施加一個衡定的力矩，從而消除間隙。但因該衡力矩電機一直通電加工，會持續發熱，在望遠鏡內及周圍空間產生熱對流，引起空向熱擾動，嚴重影響太陽望遠鏡的成像質量。

中國專利申請201110141810.5提供了一種具有自消隙功能的精細調節機構，其由電機帶動的傳動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輪機構上，同時轉輪機構連接有鋼絲繩；該鋼絲繩的另一端與彈簧連接；所述薄鋼片的一面與轉輪機構的外緣壓緊性接觸。該機構具有消隙功能，并能用比較簡單可靠的結構獲得較高的傳動比，從而提高精細調整的靈敏度。但該消隙機構結構仍過于復雜，裝配較為困難，影響其推廣使用。

發明內容

針對現有技術的上述不足，本發明所要解決的技術問題是提出一種可用作赤緯軸等轉動行程較小的小轉動角度傳動系統的具有消隙機構的小轉動角度傳動裝置。

本發明包括傳動箱和轉動軸，轉動軸外設置軸套，軸套與傳動箱固定連接，在傳動軸上設置有預拉伸的彈簧，該彈簧的一端固定在傳動軸的軸端面上，另一端固定在軸套上，當轉動軸旋轉到任何角度時，該彈簧輸出的轉動力矩均相等。

為了獲得更穩定的消隙效果，使傳動調節更為精確穩定，利于轉動軸的穩定轉動，本發明可相對于轉動軸的軸中心對稱設置兩只預拉伸的彈簧，兩只彈簧輸出的轉動力矩相等。

本發明所述小角度傳動系統，是指其傳動軸轉動角度不大于60度。

為獲得更大的消隙調節行程，所述彈簧在轉動軸軸端面上的固定點，設置在越過由彈簧拉伸軸線切割轉動軸軸端面所獲得的弧面的中心線的位置。

本發明采用彈簧裝置來輸出衡定力矩，既省去了電機及驅動電路，節省器材成本和電力消耗，又可避免電機發熱，防止引起熱對流而降低成像質量；且結構簡單，性能可靠，不易損壞。

附圖說明?

圖1為本發明結構示意圖。

圖中：

1：變速箱；2：第一只彈簧；3：轉動軸；4：轉動軸從反向極限位置轉到正向極限位的旋轉角度，記為θ；5：第二只彈簧；6：軸套；

a：彈簧自由時（未預拉伸時）的長度；

b：反轉（逆時針）到極限位置時，彈簧的拉伸長度；

b¹：正轉（順時針）到極限位置時，彈簧的拉伸長度；

R：反轉到極限位置時，彈簧到轉動軸軸心的垂直距離，即彈簧反轉到極限位置時的力臂；

R¹：正轉到極限位置時，彈簧到轉動軸軸心的垂直距離，即彈簧正轉到極限位置時的力臂；

A：第二只彈簧在軸套上的固定點；

B：第二只彈簧在轉動軸端面上的固定點；

C：第一只彈簧在轉動軸端面上的固定點；

D：第一只彈簧在軸套上的固定點。

具體實施方式

如圖1所示：本發明包括傳動箱1和轉動軸3，及軸套6，軸套6與傳動箱的箱體固定連接；在轉動軸3的軸端面上，相對于軸中心，對稱安裝兩只規格相同的已預拉伸的彈簧，第一只彈簧2固定于C、D兩點，第二只彈簧5固定于A、B兩點，?固定點A、C在軸套上，固定不動，固定點B、D在轉動軸3的端面上，可隨轉動軸3旋轉。其中，固定點A、C，以及固定點B、D，分別相對于轉動軸3的軸心對稱，且固定點B、D應設置在越過彈簧拉伸軸線切割轉動軸3軸端面所獲得的弧面的中心線的位置，以獲得較大的轉動調節所需要的輸出力矩。