[發(fā)明專利]內(nèi)錐面凸輪及內(nèi)錐面凸輪搖桿機(jī)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410032496.0
• 申請(qǐng)日: 2014-01-23
• 公開（公告）號(hào): CN103775606A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 竇云霞;王傳洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號(hào): F16H53/00
• 分類號(hào): F16H53/00;F16H37/12
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛(wèi);趙艷

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種內(nèi)錐面凸輪及內(nèi)錐面凸輪搖桿機(jī)構(gòu)。

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背景技術(shù)

搖桿機(jī)構(gòu)，亦即鉸支杠桿作往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，在工業(yè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)中均有大量的應(yīng)用。目前，工業(yè)上廣泛應(yīng)用的搖桿機(jī)構(gòu)主要有曲柄-連桿-搖桿機(jī)構(gòu)和凸輪-搖桿機(jī)構(gòu)兩種。

對(duì)于曲柄-連桿-搖桿機(jī)構(gòu)，該類型的搖桿機(jī)構(gòu)所能夠得到的搖桿擺動(dòng)幅度最大，但是該機(jī)構(gòu)存在三個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，而且搖桿的位移、速度、加速度都是固定不變的，從而極大地限制了其應(yīng)用范圍。

對(duì)于凸輪-搖桿機(jī)構(gòu)，該類型的搖桿機(jī)構(gòu)雖然能夠依靠設(shè)計(jì)凸輪曲線來(lái)得到不同的搖桿位移、速度和加速度，但是常見的盤狀凸輪搖桿機(jī)構(gòu)、軸向凸輪搖桿機(jī)構(gòu)、弧面凸輪分度機(jī)構(gòu)等，大多存在搖桿擺動(dòng)幅度小，亦即擺桿輸出位移小的問(wèn)題。上述三種凸輪機(jī)構(gòu)還有一個(gè)共同的突出缺點(diǎn)，即凸輪機(jī)構(gòu)在凸輪徑向上的結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較大，機(jī)構(gòu)的緊湊性較差。此外，有些凸輪搖桿機(jī)構(gòu)采用力封閉設(shè)計(jì)，需要通過(guò)外力來(lái)實(shí)現(xiàn)搖桿的回程。

例如，機(jī)械工業(yè)出版社2007年10月第1版的《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用機(jī)構(gòu)與裝置圖冊(cè)（美Neil?Sclater,Nicholas?P.Chironis編，鄒平?譯）》中第150頁(yè)圖5.1-2所介紹的端面形封閉凸輪-搖桿機(jī)構(gòu)、機(jī)械工業(yè)出版社2004年3月第1版的《機(jī)構(gòu)構(gòu)型與選用（孟憲源?姜琪?編著）》中第68頁(yè)圖1-164所介紹的軸向凸輪-搖桿機(jī)構(gòu)、化學(xué)工業(yè)出版社2013年8月第1版的《高等機(jī)械設(shè)計(jì)（王新華?主編）》中第109頁(yè)圖6-17所介紹的弧面凸輪（亦稱蝸桿凸輪）分度機(jī)構(gòu)，均采用形封閉設(shè)計(jì)，其搖桿的擺動(dòng)幅度受到較大制約。而《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》雜志1996年4月第2期發(fā)表的《新型球面空間分度凸輪機(jī)構(gòu)嚙合特性的研究》所介紹的所謂的新型球面分度凸輪機(jī)構(gòu)，實(shí)際上可以用厚度較大的盤狀凸輪來(lái)代替；而且該凸輪采用力封閉方式，如果變成形封閉，需要另外增加一只凸輪，無(wú)論是結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度還是制造成本無(wú)疑都大大提高。

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的內(nèi)錐面凸輪。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種內(nèi)錐面凸輪，包括凸輪本體，所述凸輪本體的一軸端上具有沿其軸向內(nèi)凹的內(nèi)錐面，所述內(nèi)錐面上開設(shè)有凸輪槽。

優(yōu)選地，所述凸輪槽在所述凸輪本體上呈封閉狀。

本發(fā)明的另一目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的內(nèi)錐面凸輪搖桿機(jī)構(gòu)，從而獲取較大的輸出位移。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種內(nèi)錐面凸輪搖桿機(jī)構(gòu)，設(shè)于機(jī)架上，所述搖桿機(jī)構(gòu)包括可繞自身軸心線旋轉(zhuǎn)地設(shè)于所述機(jī)架上的內(nèi)錐面凸輪、鉸支在所述機(jī)架上可擺動(dòng)的搖桿，所述內(nèi)錐面凸輪包括凸輪本體，所述凸輪本體的一軸端上具有沿其軸向內(nèi)凹的內(nèi)錐面，所述內(nèi)錐面上開設(shè)有凸輪槽，所述凸輪槽在所述凸輪本體上呈封閉狀，所述搖桿的一端設(shè)有導(dǎo)向件，所述導(dǎo)向件間隙配合地設(shè)于所述凸輪槽中。

優(yōu)選地，所述搖桿在所述機(jī)架上的鉸支中心位于所述凸輪本體的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線上。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)向件為圓柱端頭、球頭端頭、圓柱滾子、球面滾子中的一種。

由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)錐面凸輪搖桿機(jī)構(gòu)上，實(shí)質(zhì)的運(yùn)動(dòng)部件僅為內(nèi)錐面凸輪和搖桿，其以最少的機(jī)械構(gòu)件便實(shí)現(xiàn)了搖桿機(jī)構(gòu)的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造工藝性好、技術(shù)性能指標(biāo)高，可以輸出不同的位移、速度和加速度，同時(shí)可以獲得較大的輸出位移，克服了現(xiàn)有技術(shù)中搖桿機(jī)構(gòu)存在的缺陷，也填補(bǔ)了凸輪機(jī)構(gòu)領(lǐng)域的一項(xiàng)空白，對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu)學(xué)來(lái)說(shuō)也是一種貢獻(xiàn)。

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附圖說(shuō)明

附圖1為本發(fā)明中內(nèi)錐面凸輪的軸端示意圖；

附圖2為本發(fā)明中內(nèi)錐面凸輪搖桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述。

參見圖2所示的內(nèi)錐面凸輪搖桿機(jī)構(gòu)，設(shè)于機(jī)架1上，該搖桿機(jī)構(gòu)包括可繞自身軸心線旋轉(zhuǎn)地設(shè)于機(jī)架1上的內(nèi)錐面凸輪2、鉸支在機(jī)架1上可擺動(dòng)的搖桿3。