[發明專利]一種圓周運動與直線往復運動轉換裝置

在審

• 申請號: 201710554120.X
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107237869A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 李利
• 申請（專利權）人: 馬鞍山虹邁專業化設計有限公司
• 主分類號: F16H19/02
• 分類號: F16H19/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于機械傳動領域，更具體的說，涉及一種圓周運動與直線往復運動轉換裝置。

技術背景

圓周運動轉直線運動在工業生產中應用廣泛，內燃機、光驅、機器人、沖壓機等工業機械皆有運用，隨著現代工業的發展特別是自動化技術的革新，對圓周運動與直線運動的轉化需求日漸提高；目前圓周運動與直線運動的轉換裝置多采用曲軸、曲柄連桿等結構，但直線運動行程基本都受某一部件的旋轉直徑限制，且轉化過程中速度均勻性不佳限制了其應用范圍。

發明內容

1發明要解決的技術問題

本發明的目的在于解決現有技術傳動轉化過程中直線運動行程受某個部件旋轉直徑的限制及轉化過程中速度線性變化不能夠滿足對勻速運動的需求。

2技術方案

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

本發明的一種圓周運動與直線往復運動轉換裝置包括齒輪、齒輪軸、傳動裝置和位置約束裝置；所述位置約束裝置包括限位基板和限位桿，限位基板上有可使齒輪軸穿過的軸孔，所述限位桿為位于限位桿一側的圓柱結構，位置約束裝置作為整個裝置的固定部對裝置起支撐作用；所述齒輪通過固定連接的齒輪軸穿過軸孔安裝于與限位桿同側位置；所述傳動裝置主體為橢圓環形結構且沿內環面分布有連續的齒軌，沿傳動裝置側壁有由凹槽構成的與限位桿運動軌跡相適應的軌道；所述齒輪安裝于傳動裝置環形內側，且始終有與齒軌耦合的部分；齒輪轉動帶動傳動裝置時，相應限位桿位于軌道內并可根據齒輪傳動狀態沿軌道滑動，從而對齒輪與齒軌進行位置約束使之不至脫離。

更進一步地，所述軌道為封閉式道；限位桿根據傳動狀態在軌道內做循環運動。

更進一步地，所述軌道為開放式軌道；限位桿可沿軌道滑動；當上一個限位桿位于其軌道內出口附近位置時下一個限位桿位于其軌道內入口位置；當下一個限位桿完全進入與之相應的軌道時上一個限位桿從其軌道內脫離，脫離后的限位桿位于環內；限位桿交替滑入相應的軌道內。

更進一步地，所述限位桿有兩個，位于軸孔軸心上下兩側設置，且限位桿與軸孔軸心最小間距大于齒輪半徑；相應的，所述軌道有兩個，位置分別于對應的限位桿運動軌跡相適應。

更進一步地，所述限位桿有四個，分別位于軸孔上、下、左、右四側設置，且限位桿與軸孔軸心最小間距大于齒輪半徑；相應的，所述軌道有四個，位置分別于對應的限位桿運動軌跡相適應。

更進一步地，所述傳動裝置主體為由上、下側兩個相互平行的長方體和左、右側兩個對稱的半圓環組成的橢圓環形結構；所述齒輪直徑小于左右兩側半圓直徑。

更進一步地，所述限位裝置有兩個分別位于傳動裝置兩側，傳動裝置兩側相應位置均有相應導軌。

更進一步地，所述限位基板縱長大于橢圓上下兩側最大邊距，使運動過程中傳動裝置上下兩側始終受限位基板位置限定。

更進一步地，所述限位桿頂端安裝有軸承，所述軌道寬度與軸承直徑相適應并可使軸承沿軌道滑動。

更進一步地，所述限位桿與軌道位置可互換。

3有益效果

采用發明提供的技術方案，與現有技術相比，具有如下有益效果：

(1)本發明的一種圓周運動與直線往復運動轉換裝置，通過齒輪與橢圓形齒軌的相互運動使得轉化后的直線運動行程取決于橢圓形的長度，從而代替現有技術中直線運動行程受某一部件旋轉直徑的限制，使其在使用時節省對傳動部所占空間的需求，體積較小，更適用于精細化設備應用。

(2)本發明的一種圓周運動與直線往復運動轉換裝置，通過將橢圓齒軌的長邊設置為直線形從而獲得更加穩定的線性輸出。

(3)本發明的一種圓周運動與直線往復運動轉換裝置，通過橢圓齒軌上的半圓形齒軌段使其在與齒輪咬合的過程中通過齒輪與齒軌的半徑優化縮短非線性輸出的時間，進一步增加輸出穩定性。

(4)本發明的一種圓周運動與直線往復運動轉換裝置，通過約束裝置和軌道的設置，使齒輪在運動過程中能夠始終保持咬合狀態，防止故障發生。

附圖說明

圖1為實施例1中的一種圓周運動與直線往復運動轉換裝置組裝結構示意圖；

圖2為實施例1中的一種傳動裝置結構示意圖；

圖3為實施例1中的一種位置約束裝置結構示意圖；

圖4為實施例2中的一種傳動裝置結構示意圖；

圖5為實施例6中的一種傳動裝置結構示意圖。

圖6為實施例2中的一種位置約束裝置結構示意圖。

示意圖中的標號說明