[實用新型]SMA驅動曲柄滑塊機構

有效

• 申請號: 201220204768.7
• 申請日: 2012-05-09
• 公開（公告）號: CN202520490U
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 劉榮;毛文欽;蔣約鵬;余杰;葛樂樂
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: F03G7/06
• 分類號: F03G7/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本實用新型屬于機械技術領域，具體涉及一種SMA驅動曲柄滑塊機構。

背景技術

形狀記憶合金是新型的智能材料，在最近幾十年獲得了很大的發展。SMA驅動曲柄滑塊機構是為了滿足當前節能和高效的需要,充分利用形狀記憶合金特性而研制的一種新型驅動裝置。形狀記憶合金在驅動器領域的應用，主要是利用了高溫相和低溫相在相互轉變過程中產生的變形或者回復力達到驅動目的。與傳統機械或者電磁驅動方式相比較，形狀記憶合金在驅動領域的應用最顯著的特點是幾乎沒有驅動能量的消耗。它的基本原理是：形狀記憶合金受熱，發生相變，產生形狀回復力，使得它對外做功。冷卻時，形狀記憶合金發生逆相變，使SMA處于松軟狀態。此裝置可以用在工廠排放廢溫氣和費溫水處，利用余熱進行驅動。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提供一種SMA驅動曲柄滑塊機構。

本實用新型包括兩個固定連接的SMA驅動曲柄滑塊單元，一個SMA驅動曲柄滑塊單元包括普通彈簧、滑塊、形狀記憶合金彈簧、連桿、棘輪裝置、轉輪、第一固定塊、底座、第二固定塊、導軌、第三固定塊、輪軸。滑塊兩端、第三固定塊一端、連桿一端均設置有吊鉤。

普通彈簧一端與第三固定塊一端的吊鉤相連接，另一端與滑塊一端的吊鉤相連接；滑塊另一端的吊鉤與形狀記憶合金彈簧一端相連接，形狀記憶合金彈簧另一端與連桿一端的吊鉤相連接；連桿另一端與棘輪裝置相連接；棘輪裝置、轉輪都通過輪軸與第一固定塊相連接，滑塊底部固定在導軌自帶的滑塊上，導軌固定在第二固定塊頂部；第一固定塊底部、第二固定塊底部和第三固定塊底部都固定在底座上。

所述的形狀記憶合金彈簧的材料為馬氏體記憶合金。

本實用新型有益效果如下：

本實用新型結構簡單，制造維護方便，具有耐久性，使用周期長、高效等優點。同時可以利用工業排廢溫水、溫泉、地熱等低溫給形狀記憶合金加熱，這樣一來就又可以節約能源和防止環境污染。

附圖說明

圖1為本實用新型剖面結構示意圖；

圖2為本實用新型俯視結構示意圖；

圖中，普通彈簧1、滑塊2、形狀記憶合金彈簧3、連桿4、棘輪裝置5、轉輪6、第一固定塊7、底座8、第二固定塊9、導軌10、第三固定塊11、輪軸12。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1、圖2所示，一種SMA驅動曲柄滑塊機構包括兩個固定連接的SMA驅動曲柄滑塊單元，一個SMA驅動曲柄滑塊單元包括普通彈簧1、滑塊2、形狀記憶合金彈簧3、連桿4、棘輪裝置5、轉輪6、第一固定塊7、底座8、第二固定塊9、導軌10、第三固定塊11、輪軸12。滑塊2兩端、第三固定塊11一端、連桿4一端均設置有吊鉤。

普通彈簧1一端與第三固定塊11一端的吊鉤相連接，另一端與滑塊2一端的吊鉤相連接；滑塊2另一端的吊鉤與形狀記憶合金彈簧3一端相連接，形狀記憶合金彈簧3另一端與連桿4一端的吊鉤相連接；連桿4另一端與棘輪裝置5相連接；棘輪裝置5、轉輪6都通過輪軸12與第一固定塊7相連接，滑塊2底部固定在導軌10自帶的滑塊上，導軌10固定在第二固定塊9頂部；第一固定塊7底部、第二固定塊9底部和第三固定塊11底部都固定在底座8上。

所述的形狀記憶合金彈簧3的材料為馬氏體記憶合金。馬氏體記憶合金在溫度升高到一定程度時，會轉變為奧氏體，此時的記憶合金會恢復到原來的形狀，即被預拉伸的合金絲會恢復到原長，當溫度降低時，又從奧氏體轉變為馬氏體，合金絲又被拉伸。從而使棘輪裝置產生擺動，最終飛輪開始轉動。

本實用新型裝置工作過程如下：

工作時，加熱形狀記憶合金彈簧3，相變發生，形狀記憶合金彈簧3形狀的回復拉動滑塊2和普通彈簧1，產生動作，拉動連桿，使連桿向右擺動，同時拉伸普通彈簧1；冷卻時，形狀記憶合金彈簧3發生逆相變，此時，形狀記憶合金彈簧3很軟，在拉伸彈簧的作用下，驅動器恢復到原來的位置。如此反復，使得滑塊移動和棘輪裝置擺動，同時棘輪裝置通過輪軸，使得飛輪轉動。