[实用新型]一种用于机械传动的圆柱螺旋扭簧及其工装

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于机械传动的圆柱螺旋扭簧及其工装。

背景技术

在直线运动驱动器领域，驱动器机械传动部分主要通过如图1所示的蜗轮蜗杆的减速和丝杆螺母的传动，实现载荷上升或下降的直线位移。在驱动器负载上升时，载荷重力方向和驱动器传递的推力方向相反，驱动器负载运动基本趋于一种平均匀速直线运动。但在驱动器负载下降时，载荷重力方向和驱动器传递的拉力方向相同，驱动器负载下降速度比负载上升运动速度快，为了减小该方向的运动速度并趋于平均匀速运动，在直线运动驱动器的蜗轮或丝杆上往往设计一种用于自锁的螺旋扭簧减速机构。螺旋扭簧内径小于塑性摩擦轴的外径，采用过盈配合方式，单向传递扭矩，塑性摩擦轴往往并接在蜗轮或丝杆上。多数螺旋扭簧一端设计一个可以固定的扭转臂，在塑性摩擦轴不同顺逆方旋转时，扭簧扭矩由垂直于轴向的扭转臂第一圈依次传递给扭簧另一端，整个簧体旋松或抱紧塑性摩擦轴，实现驱动器缓冲阻动、自锁减速的功能。

螺旋扭簧传统上簧丝具有正方形、矩形、圆形等横截面。在横截面积相同的情况下，其扭转刚性和扭矩差别不大，但用于驱动器自锁方面，传统螺旋扭簧因其簧丝截面的不同各有优缺点，如下阐释两种传统扭簧的特征：

如图2所示，传统簧丝截面是正方形的螺旋扭簧，扭簧内圆和塑性摩擦轴外圆接触面积大，塑性摩擦轴不易磨损，但扭簧工作一定时间后，由于变形因素和簧丝之间所产生的碰撞，易发生声响；也存在加工难度大，扭簧内径尺寸精度差，不易加工的缺点；也存在工作油脂或散热膏由于簧丝接触面之间缝隙小，浸入并依附于簧体和塑性摩擦轴圆周面的工作油脂或散热膏存量少，不易降低扭簧工作时所产生的温升。

如图3所示，传统簧丝截面是圆形的螺旋扭簧，由于簧丝之间接触面积小空隙大，扭簧工作不易产生声响；扭簧工作油脂或散热膏容易依附摩擦轴圆周表面，浸入占据簧丝之间的空隙，散热效果好；圆形截面扭簧加工制造在工艺上比方形截面扭簧容易，但是存在扭簧内径尺寸控制难，精度差缺陷，一般内径尺寸公差只能控制在±0.1mm范围内。圆形截面扭簧由于簧体簧丝和塑性摩擦轴外圆接触面是线性接触，接触面积比较小，塑性摩擦轴特别容易磨损。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于机械传动的圆柱螺旋扭簧，可以有效地解决现有簧丝截面是正方形的螺旋扭簧，易发生声响，扭簧内径尺寸精度差，加工难度大，散热效果差的问题，以及簧丝截面是圆形的螺旋扭簧，扭簧内径尺寸控制难，且容易造成摩擦轴磨损的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种用于机械传动的圆柱螺旋扭簧，扭簧的一端为固定用扭转臂，扭簧的另一端为自由端，其特征在于：扭簧的每一圈内壁均为向心的平面，平面使得扭簧的整个内壁为螺旋环绕而成的圆柱面。

优选的，扭簧的内壁上相邻两平面之间留有间隙，在保证扭簧能提供足够扭矩的前提下，有利于扭簧工作油脂依附在摩擦轴圆周表面。

本实用新型还提供了一种上述圆柱螺旋扭簧的工装，包括扭簧夹头和内圆磨床，扭簧夹头的轴线方向上设有夹紧孔，夹紧孔的内径与待加工的扭簧外径相对应，夹紧孔的孔壁上设有与扭转臂对应的限位孔，扭簧置于夹紧孔中、扭转臂穿过限位孔实现扭簧固定于扭簧夹头内，扭簧夹头固定于内圆磨床中，通过内圆磨床的砂轮来加工扭簧的内壁。

本实用新型由于采用了上述技术方案，使驱动器负载能实现可靠地单向自锁减速和匀速平稳运行；簧丝之间接触面积小空隙大，扭簧工作不易产生声响，工作噪音小；簧丝内壁的平面提高了扭簧内径尺寸精度高，一般扭簧内径尺寸公差精度可控制在±0.02mm范围内，同时簧丝与摩擦轴之间为面与面的接触，不易磨损，使用寿命长；扭簧的内壁上相邻两平面之间留有间隙，扭簧工作油脂会浸入占据簧丝之间的间隙，容易依附于摩擦轴的圆周表面，散热效果好；且该工装结构简单，加工简便，生产效率高。本实用新型可应用于机械传动领域内所有使用螺旋扭簧的单向自锁减速结构，可作为一个标准部件使用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为电机传动装置的结构示意图；

图2为现有簧丝截面是正方形的螺旋扭簧的结构示意图；

图3为现有簧丝截面是圆形的螺旋扭簧的结构示意图；

图4为本实用新型一种用于机械传动的圆柱螺旋扭簧的结构示意图；

图5为本实用新型装配在驱动器机械传动部分时的结构示意图；

图6为用于本实用新型的工装的结构示意图。

具体实施方式