[发明专利]一种消除传动链间隙的预紧装置

说明书

本发明属于进给系统传动链技术领域，具体涉及一种消除传动链间隙的预紧装置，用于消除通过传动链接触部件连接的输出端与执行端之间的传动误差，包括设置在执行端的传动轴上、与传动轴同轴的盘状的固定端，相互嵌套的第一平面涡卷弹簧和第二平面涡卷弹簧，第一平面涡卷弹簧和第二平面涡卷弹簧的结构相同、尺寸一致、扭矩产生方向相同，弹簧扭矩随着传动轴正向转动逐渐增大，传动轴反向转动时，弹簧扭矩自动释放，消除传动链间隙，第一平面涡卷弹簧和第二平面涡卷弹簧的内侧一端对称固定在传动轴的两侧，外侧一端对称固定在固定端上。本发明在不需要提高齿轮等接触零部件加工制造精度的前提下自动消除进给系统传动链上各种间隙，传动精度高。

技术领域

本发明属于进给系统传动链技术领域，具体涉及一种消除传动链间隙的预紧装置。

背景技术

现代机电一体化设备进给系统的性能直接决定设备的传动精度和效率，其性能受诸多因素的影响，其中最重要的因素便是传动链接触部件的间隙，包括齿轮副啮合间隙、万向节间隙、键槽配合间隙等。而设备或机构进给系统，特别是连续控制系统，要求对进给运动(包括直线运动和旋转运动)的位置和速度两个方面同时实现准确控制，这样就要求机械传动系统具有较高的定位精度和传动响应特性。进给系统由于经常处于正、反连续随时变向状态，如果传动链中齿轮传动副或其它接触部件存在间隙，在正、反换向后，机构执行端的实际转角就会与指令系统的输出轴之间存在误差，也就会使进给运动滞后于指令系统输出轴，久而久之，传动误差越来越大，尤其是在受工作环境或安装空间限制时，不能在机构的实际执行端设置监测仪表等方式时，便无法准确掌握和判断机构实际执行端的运动位置，影响传动链的传动精度。因此必须采取措施消除齿轮传动副等接触部件中的间隙，以提高进给系统的传动精度和定位精度。目前机械结构中通过可调中心法、双联齿轮双向传动、防间隙的辅助齿轮传动装置、斜齿圆柱齿轮和直齿锥齿轮传动装置可以消除齿轮传动间隙，也可以通过提高键槽等接触零部件机械加工的精度来减小传动链间隙。

上述消除或减小传动链间隙的装置或方法，结构均较为复杂，对齿轮等接触部件加工精度要求较高，对进给系统的长期平稳性和精度保持性均无法保证，影响设备或机构的传动精度。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种消除传动链间隙的装置，在不需要提高齿轮等接触零部件加工制造精度的前提下，可自动消除进给系统传动链上各种间隙，真正实现传动链输出端和执行端的无间隙传动。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种消除传动链间隙的预紧装置，用于消除通过传动链接触部件连接的进给系统的输出端与执行端之间的传动误差，其中，包括设置在所述执行端的传动轴上、与所述传动轴同轴的盘状的固定端，相互嵌套的第一平面涡卷弹簧和第二平面涡卷弹簧，所述第一平面涡卷弹簧和所述第二平面涡卷弹簧的结构相同、尺寸一致、弹簧扭矩产生方向相同，串联使用，所述弹簧扭矩随着所述传动轴正向转动逐渐增大，所述传动轴反向转动时，所述弹簧扭矩自动释放，消除传动链间隙，所述第一平面涡卷弹簧和所述第二平面涡卷弹簧的内侧一端对称固定在所述传动轴的两侧，所述第一平面涡卷弹簧和所述第二平面涡卷弹簧的外侧一端对称固定在所述固定端上。

进一步，所述固定端与所述传动轴之间为非固定连接，所述传动轴可以转动，所述固定端为固定设置，不可动。

进一步，所述第一平面涡卷弹簧和所述第二平面涡卷弹簧位于所述固定端的同一个侧面上，所述第一平面涡卷弹簧和所述第二平面涡卷弹簧处于同一个平面内。

进一步，所述固定端上设有沿直径对称的两个弹簧固定销，每个所述弹簧固定销旁设有一个挡销，所述第一平面涡卷弹簧和所述第二平面涡卷弹簧的外侧一端通过所述弹簧固定销和所述挡销的夹持固定在所述固定端上。

更进一步，所述弹簧固定销和所述挡销和所述固定端为一体成型零件；或者，所述弹簧固定销和所述挡销通过焊接或螺纹固定设置在所述固定端上。