[發(fā)明專利]一種Ti-Ni形狀記憶合金焦耳熱驅(qū)動裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811474094.0
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109611300A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董桂馥;敖東;張志新;孫坤瑜
• 申請（專利權(quán)）人: 大連大學(xué)
• 主分類號: F03G7/06
• 分類號: F03G7/06
• 代理公司: 大連智高專利事務(wù)所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 趙志雄

本發(fā)明公開了一種Ti?Ni形狀記憶合金焦耳熱驅(qū)動裝置，屬于機(jī)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。包括固定于底盤上的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接齒輪傳動機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果是：利用直齒輪傳動機(jī)構(gòu)將SMA彈簧的輸出位移放大；通過電能產(chǎn)生的焦耳熱進(jìn)行驅(qū)動，對活塞的密封性，保溫隔熱性要求較低，能量的轉(zhuǎn)化效率更高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于形狀記憶合金的驅(qū)動裝置，屬于機(jī)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

形狀記憶合金是一種的新型的功能性金屬材料，它產(chǎn)生于上世紀(jì)六十年代初，目前在包括機(jī)電、航空航天、醫(yī)療器械、汽車等許多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。形狀記憶合金具有優(yōu)良的的形狀記憶效應(yīng)，可通過合理的加熱和控制來改變形狀，輸出較大的位移和驅(qū)動力，因此可被制成驅(qū)動器等應(yīng)用在智能機(jī)器人領(lǐng)域。傳統(tǒng)的形狀記憶合金熱機(jī)采用冷熱水驅(qū)動，對于熱機(jī)的密封性要求很高，且熱水的熱能對SMA彈簧加熱轉(zhuǎn)化效率很低，熱能利用率低，熱機(jī)中裝載水體增加了本身質(zhì)量，移動負(fù)荷大。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種輕便靈活、能量轉(zhuǎn)換率高的Ti-Ni形狀記憶合金焦耳熱驅(qū)動裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種Ti-Ni形狀記憶合金焦耳熱驅(qū)動裝置，包括固定于底盤上的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接齒輪傳動機(jī)構(gòu)。

所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括，位于活塞缸體內(nèi)的SMA彈簧，所述SMA彈簧兩端分別連接正極銅片和負(fù)極銅片，所述正極銅片固定于活塞缸體端部，負(fù)極銅片連接活塞，所述活塞與活塞缸體內(nèi)壁滑動連接，連桿一端轉(zhuǎn)動所述活塞、另一端鉸接曲柄，所述正極銅片和負(fù)極銅片均連接加熱電源。

所述SMA彈簧兩端設(shè)有SMA彈簧座a和SMA彈簧座b，有SMA彈簧座a和SMA彈簧座b分別連接負(fù)極銅片和正極銅片。

所述齒輪傳動機(jī)構(gòu)為直齒輪傳動機(jī)構(gòu)，包括，與曲柄連接的轉(zhuǎn)動軸b，所述轉(zhuǎn)動軸b兩端設(shè)有主動直齒輪，所述主動直齒輪嚙合轉(zhuǎn)動軸c兩端的傳動直齒輪，所述傳動直齒輪嚙合轉(zhuǎn)動軸a上的從動直齒輪，所述轉(zhuǎn)動軸a、轉(zhuǎn)動軸b以及轉(zhuǎn)動軸c均貫穿固定座并通過法蘭軸承轉(zhuǎn)動連接所述固定座。

所述主動直齒輪的齒數(shù)多于傳動直齒輪，所述傳動直齒輪的齒數(shù)多于從動直齒輪。

所述固定座通過螺栓固定在底盤上。

所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過固定座固定在底板上。

所述活塞、負(fù)極銅片以及SMA彈簧座a之間通過膠體粘接，所述正極銅片與SMA彈簧座b之間通過膠體粘接。

所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)為兩個，對稱分布于所述齒輪傳動機(jī)構(gòu)兩側(cè)。

STM32單片機(jī)連接控制所述加熱電源。

本發(fā)明的有益效果是：利用直齒輪傳動機(jī)構(gòu)將SMA彈簧的輸出位移放大；通過電能產(chǎn)生的焦耳熱進(jìn)行驅(qū)動，對活塞的密封性，保溫隔熱性要求較低，能量的轉(zhuǎn)化效率更高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的軸測圖；

圖2為驅(qū)動結(jié)構(gòu)的剖視圖；

圖3為齒輪傳動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖；

圖4為齒輪傳動機(jī)構(gòu)軸測圖。

圖中附圖標(biāo)記如下：1、底盤，2、齒輪傳動機(jī)構(gòu)，2.1、轉(zhuǎn)動軸a，2.2、從動直齒輪，2.3、傳動直齒輪，2.4、主動直齒輪，2.5、法蘭軸承，2.6、固定座，2.7、轉(zhuǎn)動軸b，2.8、轉(zhuǎn)動軸c，3、驅(qū)動機(jī)構(gòu)，3.1、曲柄，3.2、連桿，3.3、正極銅片，3.4、活塞，3.5、負(fù)極銅片，3.6、SMA彈簧座a，3.7、活塞缸體，3.8、SMA彈簧座b，4、固定座。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1-4對本發(fā)明做進(jìn)一步說明：