[發明專利]一種具有兩個方向旋轉自由度的轉動連接組件

在審

• 申請號: 201210103235.4
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN102650331A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 賈大偉;潘衛明;周建明;許世杰;彭小方;梁偉青;楊欣;范偉成
• 申請（專利權）人: 上海齊耀動力技術有限公司
• 主分類號: F16H21/16
• 分類號: F16H21/16
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

技術領域

本發明涉及一種直線-旋轉運動轉換機構部件，尤其是一種具有兩個方向旋轉自由度的轉動連接組件，也就是軸承組件，應用于斜盤或搖擺盤等軸向式傳動機構領域。

背景技術

斜盤或搖擺盤等軸向式傳動機構是將直線往復運動轉化為旋轉運動的常用部件，如斜盤或搖擺盤式傳動結構斯特林發動機中，傳動機構多采用斜盤或搖擺盤式結構，活塞的運行方向與輸出軸的軸線方向相同，使得布置緊湊，有利于發動機的小型化設計，因此活塞的直線-旋轉運動的轉換機構部件就顯得尤為重要，而其中軸承組件是其中的一個重要零部件，其往往涉及兩個自由度的運動環境，其性能、可靠性直接影響發動機的性能和可靠性，因此一直是國內外研究的熱點。公開號為CN?101641497A的中國專利文獻介紹了一種可以實現二個轉動自由度的組合結構形式，它由擺筒銷、軸承座、U形連桿、連桿銷以及五個軸承(包括二個球軸承、一個滾針軸承和兩個止推軸承)等多個零件組成。在傳動系統中：擺筒銷前端螺紋與擺筒相連接，U型連桿與活塞桿相連接，上述組合結構可實現直線往復運動與旋轉運動之間的相互轉化，但存在如下不足：

(1)組件結構復雜，零部件較多，軸承就多達五個，不利于機構小型化和輕量化；

(2)軸承較多，尤其是滾針軸承和止推軸承存在潤滑及潤滑油密封難度較大的問題，控制不好，會影響機構工作的可靠性；

(3)U形連桿工藝性較差，加工難度大，成本較高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種可用于實現兩個方向轉動自由度的組合裝置(又稱軸承組件)，解決目前的軸承組件結構復雜，零部件多，成本高，可靠性差的問題。

為實現上述目的，本發明提出了一種具有兩個方向旋轉自由度的轉動連接組件，包括軸承、軸承座和連桿，其還包括橫向中心軸和縱向中心軸，橫向中心軸中間與其軸線垂直方向有一通孔，縱向中心軸穿過上述的通孔，與橫向中心軸十字交叉布置；所述的軸承座為中空的框架結構，橫向中心軸和縱向中心軸布置在軸承座內；橫向中心軸通過橫向軸承與軸承座連接，橫向布置在軸承座內；所述的連桿的一端為中空的筒體結構，橫向中心軸上有與所述的筒體結構相適配的矩形通孔，連桿通過縱向軸承穿置在縱向中心軸上，并與縱向中心軸連接，連桿可以沿橫向中心軸的軸線在一定角度內橫向轉動，并可沿縱向中心軸的軸線在軸承座內在一定角度內轉動。

優選地，上述的具有兩個方向旋轉自由度的轉動連接組件，軸承座橫向有一個布置橫向中心軸的通孔，垂向有一個用于布置連桿的大端/頭的通孔，縱向也設置有便于安裝/拆卸縱向中心軸的通孔，上述垂向和縱向的通孔足夠大，保證連桿沿軸承座的橫向、縱向的有足夠轉動空間。

優選地，上述的具有兩個方向旋轉自由度的轉動連接組件，支撐橫向中心軸的軸承為兩個，布置在連桿的兩側，采用一端固定一端游離支撐的形式，游離支撐端的橫向軸承采用擋圈固定，固定支撐端的橫向軸承的內圈采用內螺紋擋圈定位，外圈采用外螺紋擋圈定位。

優選地，上述的具有兩個方向旋轉自由度的轉動連接組件，縱向軸承外圈通過孔用擋圈進行定位，縱向軸承內圈通過一對軸承擋圈進行定位，并通過設置在縱向中心軸端面的螺釘/栓通過壓塊鎖緊固定。

優選地，上述的具有兩個方向旋轉自由度的轉動連接組件，所述的縱向中心軸與縱向軸承之間采用間隙或過渡配合，連桿與縱向軸承之間采用過渡或過盈配合。

優選地，上述的具有兩個方向旋轉自由度的轉動連接組件，所述的橫向中心軸上設置有中心孔。

優選地，上述的具有兩個方向旋轉自由度的轉動連接組件，所述的橫向軸承和縱向軸承采用自潤滑軸承。

本發明的有益效果是：

采用上述技術方案設計了適用于某氣體發動機的部件，并在樣機上進行了驗證試驗，并經超過100小時的連續運行試驗，試驗結果表明，該裝置運轉平穩、可靠，振動噪聲低，相比傳統的結構，其具有結構緊湊，零部件少，可靠性高，成本低的優點。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

圖1為本發明的外形結構示意圖。

圖2是本發明的縱向剖視圖。

圖3是本發明的橫向剖視圖。

1-軸承座；2-橫向中心軸；3-縱向中心軸；4-螺栓；5-連桿；6-橫向軸承；7-擋圈；8-縱向軸承；9-內螺紋擋圈；10-外螺紋擋圈；11-軸承擋圈；12-螺釘/栓；13-孔用擋圈。

具體實施方式