一种可控变刚度的圆柱螺旋弹簧装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109681555A(43)申请公布日2019.04.26(21)申请号201910016845.2(22)申请日2019.01.08(71)申请人张志刚地址011500内蒙古自治区呼和浩特市和林格尔县城关镇石灰夭村91号2户(72)发明人张志刚徐连香卢杰(74)专利代理机构郑州银河专利代理有限公司41158代理人陈玄(51)Int.Cl.F16F3/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称一种可控变刚度的圆柱螺旋弹簧装置(57)摘要本发明提供一种可控变刚度的圆柱螺旋弹簧装置，包括驱动模组、圆柱螺旋弹簧、固定保持架、移动保持架、传动轴、可拆分的外接法兰支座、锥齿轮传动组和导向组件，两个传动轴的一端均安装驱动模组，传动轴上安装圆柱螺旋弹簧，传动轴的外围设三组由可拆分的外接法兰支座组合的固定保持架和移动保持架，驱动模组由螺杆驱动块、螺杆、大锥齿轮、直齿轮、齿轮传动支架、基座、齿条、齿条导向块和小锥齿轮组成，大锥齿轮与螺杆一端的小锥齿轮啮合，螺杆贯穿螺杆驱动块，基座上还安装有齿条和齿条导向块。本发明采用改变圆柱螺旋弹簧中径大小的方式来实现刚度可调，通过检测旋转机构的转角实时获得弹簧刚度的大小。CN109681555ACN109681555A权利要求书1/1页1.一种可控变刚度的圆柱螺旋弹簧装置，包括驱动模组（1）、圆柱螺旋弹簧（2）、固定保持架（3）、移动保持架（4）、传动轴（5）、可拆分的外接法兰支座（6）、锥齿轮传动组（7）和导向组件（8），其特征在于，两个传动轴（5）的一端均安装驱动模组（1），传动轴（5）上安装圆柱螺旋弹簧（2），其中一个所述传动轴（5）通过锥齿轮传动组（7）连接另一个所述传动轴（5），所述传动轴（5）的外围设三组由可拆分的外接法兰支座（6）组合的固定保持架（3）和移动保持架（4），所述驱动模组（1）由螺杆驱动块（11）、螺杆（12）、大锥齿轮（13）、直齿轮（14）、齿轮传动支架（15）、基座（16）、齿条（17）、齿条导向块（18）和小锥齿轮（19）组成，所述基座（16）通过内六角螺丝安装齿轮传动支架（15），所述基座（16）和齿轮传动支架（15）的中央贯穿所述传动轴（5），所述传动轴（5）位于齿轮传动支架（15）的一段安装有大锥齿轮（13）和直齿轮（14），所述大锥齿轮（13）与螺杆（12）一端的小锥齿轮（19）啮合，螺杆（12）贯穿螺杆驱动块（11），所述螺杆驱动块（11）安装在基座（16）上并与所述移动保持架（4）固定连接，所述基座（16）上还安装有齿条（17）和齿条导向块（18），齿条（17）与直齿轮（14）啮合。2.根据权利要求1所述的可控变刚度的圆柱螺旋弹簧装置，其特征在于，所述圆柱螺旋弹簧（2）在两端分别有安装固定结构，圆柱螺旋弹簧（2）的一端通过销轴与传动轴（5）连接，圆柱螺旋弹簧（2）的另一端与活动套在传动轴（5）上的导向滑块（21）连接。3.根据权利要求1所述的可控变刚度的圆柱螺旋弹簧装置，其特征在于，所述螺杆驱动块（11）为一个在上面有螺纹孔和过孔的块状结构，螺纹孔与螺杆（12）形成螺旋副。4.根据权利要求1所述的可控变刚度的圆柱螺旋弹簧装置，其特征在于，所述固定保持架（3）两端设有安装孔与基座（16）连接，固定保持架（3）中间有导向槽给移动滑块提供导轨。5.根据权利要求1所述的可控变刚度的圆柱螺旋弹簧装置，其特征在于，另外两个所述移动保持架（4）的两端与齿条（17）连接，在基座（16）的导轨滑道中滑行，基座（16）的中间也开槽。6.根据权利要求1所述的可控变刚度的圆柱螺旋弹簧装置，其特征在于，所述传动轴（5）的端部有键槽与外围设备连接。7.根据权利要求1所述的可控变刚度的圆柱螺旋弹簧装置，其特征在于，所述外接法兰支座（6）的每一部分上开有一个方孔与导向组件（8）连接，上面开有过孔与外围设备连接。8.根据权利要求1所述的可控变刚度的圆柱螺旋弹簧装置，其特征在于，所述导向组件（8）由两部分组成，一部分上有两个导向块，另一部分有一个导向块，在固定保持架（3）的导向槽中滑动，两部分还有半圆柱腔体结构可以用来安装和封装锥齿轮传动组（7）。2CN109681555A说明书1/4页一种可控变刚度的圆柱螺旋弹簧装置技术领域[0001]本发明涉及到一种变刚度弹簧，特别涉及一种可控变刚度的圆柱螺旋弹簧装置。背景技术[0002]弹簧刚度是载荷增量dF与变形增量dλ之比，即产生单位变形所需的载荷，弹簧的刚度计算公式为F'=dF/dλ。特性线为渐增型的弹簧，刚度随着载荷的增加而增大；而渐减型的弹簧，刚度随着载荷的增加而减少。至于直线型的弹簧，刚度则不随载荷变化而变化，即F'=dF/dλ=F/λ=常数。