[发明专利]一种曲面凸轮可调恒力输出机构

说明书

本发明提供了一种曲面凸轮可调恒力输出机构，本机构由基座组件，水平调节组件，水平约束组件，输出力组件，垂直辅助调节组件组成；基座组件由顶盖、套筒本体和法兰盖组成，零件依次安装；水平调节组件由外套筒、内套筒、滚轮安装架、滚轮、销轴、弹簧、底板和调节螺钉组成，各部分依次连接；所述水平约束组件由带动片、安装架、滚轮、销轴和滚轮安装块组成，依次安装；输出力组件由凸轮组成，凸轮与顶盖中心孔配合；垂直辅助调节组件由丝杆、螺母、扭簧和垂直调节螺钉组成，依次固连；凸轮与水平调节组件，水平约束组件，垂直辅助调节组件相连接；本发明具有承载能力大，可调恒力范围大，结构简单，可靠性高的优点。

技术领域

本发明属于恒力加载机构，特别提供一种曲面凸轮可调恒力输出机构。

背景技术

恒力机构是一种能在非恒力输入的作用下使内部机构产生一定位移量，输出恒力的装置。目前，恒力机构在机械自动化、电气自动化、航空设备和仪器仪表领域应用广泛，特别是机械加工、电气控制领域有广大的应用前景和经济价值。但目前实现的恒力输出的方法主要是机电一体化控制，通过布置在末端执行器的传感器检测负载大小，形成闭环系统来动态控制以达到相对恒定的输出力。但是机电一体化，一般情况下结构复杂、体积臃肿、成本高昂和可靠性不高。

例如中国专利CN201610003886公开了一种可调节恒力机构，该机构采用曲面凸轮、弹簧、滚轮等机械构件，并采用静力学公理，获得恒力输出。但是该装置获得的输出恒力范围有限，难以满足更大的恒力输出范围要求。

例如中国专利CN2015101975301公开了一种曲面恒力机构，该机构采用曲面推杆，弹簧、滚动轴承和心轴等机械构件，根据凸轮的受力特性，获得一定的恒力。但是该机构输出的恒力是恒定的，不能输出可调的恒力，难以应用于复杂的实际工程项目上。

发明内容

本发明的目的在于克服现有恒力机构存在的上述不足，提供了一种结构合理、输出力恒定且可调范围大的恒力机构。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

本发明的恒力机构由基座组件，水平调节组件，水平约束组件，输出力组件，垂直辅助调节组件组成。

所述基座组件由顶盖、本体套筒、法兰盖组成；顶盖、本体套筒、法兰盖依次连接。

所述水平调节组件由外套筒、内套筒、滚轮安装架、滚轮Ⅰ、销轴Ⅰ、弹簧、底板、调节螺钉组成；外套筒和本体套筒通过螺纹连接；外套筒与内套筒间隙配合；内套筒与滚轮安装架螺纹连接；滚轮安装架、滚轮Ⅰ、销轴Ⅰ依次连接；内套筒一端与弹簧固定，弹簧另一端与底板固定；底板直接与调节螺钉相接触。

所述水平约束组件由带动片、安装架、滚轮Ⅱ、销轴Ⅱ和滚轮安装块组成；带动片与水平调节组件连接；带动片与滚轮安装块固定连接；滚轮Ⅱ、销轴Ⅱ和滚轮安装块依次安装连接；滚轮Ⅱ在滚轮安装块槽内滚动；安装架与顶盖采用螺钉连接；水平约束组件和水平调节组件连接。

所述输出力组件由凸轮组成；凸轮与顶盖上的中心孔配合；凸轮与水平调节组件相接触；

所述垂直辅助调节组件由丝杆、螺母、扭簧和垂直调节螺钉组成；丝杆、螺母、扭簧和垂直调节螺钉依次连接；垂直辅助调节组件与输出力组件连接；

上述方案中，水平调节组件上的内套筒、外套筒沿径向方向滑动；

上述方案中，水平约束组件上不同销轴Ⅱ之间水平安装，滚轮Ⅱ对称布置；使得组件结构简单，便于安装，且运行可靠。

上述方案中，垂直辅助调节组件上的丝杆、螺母、扭簧和螺钉沿垂直轴线方向安装布置；

上述方案中，水平调节组件、水平约束组件数量相同，至少三组，关于中心轴沿周向布置；

本发明的工作原理：