[發(fā)明專利]一種回轉(zhuǎn)運動與往復直線運動轉(zhuǎn)換機構

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910459089.0
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN110056624A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設計）人: 郭康權;李星恕;侯俊才
• 申請（專利權）人: 西北農(nóng)林科技大學
• 主分類號: F16H27/02
• 分類號: F16H27/02;F16H33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種回轉(zhuǎn)運動與往復直線運動轉(zhuǎn)換機構，屬于機械工程領域。利用無保持架曲溝球軸承能夠?qū)⒒剞D(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成大行程的往復運動的原理，公開一種將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成往復直線運動的機構，由無保持架曲溝球軸承、芯軸、彈簧和驅(qū)動齒輪等組成。本發(fā)明利用無保持架曲溝球軸承曲溝的推程壓縮彈簧，返程利用彈簧的彈性勢能將外圈向下拉動，完成往復運動。與傳統(tǒng)曲柄連桿機構相比較，本發(fā)明公開的回轉(zhuǎn)運動與往復直線運動轉(zhuǎn)換機構具有以下優(yōu)點：1.結構簡單，占據(jù)空間小；2.只有回轉(zhuǎn)運動和往復直線運動，噪音小；3.所需零件少，零件加工要求低，容易制造。

技術領域

本發(fā)明公開了一種回轉(zhuǎn)與運動與往復直線運動轉(zhuǎn)換機構，屬于機械工程領域。特別涉及一種基于無保持架曲溝球軸承的回轉(zhuǎn)運動與往復直線運動的轉(zhuǎn)換機構。

背景技術

回轉(zhuǎn)運動與往復直線運動的轉(zhuǎn)換在工業(yè)生產(chǎn)和機械設備中應用廣泛，其中主要的轉(zhuǎn)換機構有曲柄連桿機構、凸輪機構、曲柄滑塊機構和曲柄擺環(huán)機構等幾種形式。其中由活塞和曲柄連桿組成的轉(zhuǎn)換機構應用最為廣泛。

曲柄是曲柄連桿機構的主要部件之一，其主要作用是將電動機等的旋轉(zhuǎn)運動通過連桿改變?yōu)榛钊耐鶑椭本€運動。但是，曲柄結構復雜，體積大，很難實現(xiàn)完全的動靜平衡，對材料要求高，加工難度大；另一個零件連桿是由桿體、連桿小頭襯套、連桿大頭軸瓦和連桿螺栓等結構，連桿是曲柄與活塞間的連接件，它將曲柄的偏心回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為活塞的往復運動。曲柄連桿機構的受力和運動狀態(tài)復雜，機構笨重，運行時產(chǎn)生較大的振動，并產(chǎn)生復雜慣性效應和噪音；凸輪機構可以實現(xiàn)各種復雜的運動要求，而且結構簡單、緊湊，可以準確實現(xiàn)要求的運動規(guī)律，但是凸輪為點或線接觸，壓力較大，點、線接觸易磨損，不能用于高速和移動范圍較大的運動。

為了克服傳統(tǒng)曲柄和連桿機構等回轉(zhuǎn)運動與往復直線運動轉(zhuǎn)換機構的弊端，本發(fā)明公開一種基于無保持架曲溝球軸承的回轉(zhuǎn)運動與往復直線運動轉(zhuǎn)換機構，利用無保持架曲溝球軸承（專利申請?zhí)枺篊N201910024162.1）的結構，將外圈限制其回轉(zhuǎn)，只能作往復運動，將內(nèi)圈的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成外圈往復直線運動。

發(fā)明內(nèi)容

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了一種基于無保持架曲溝球軸承的回轉(zhuǎn)運動與往復直線運動轉(zhuǎn)換機構，有曲溝球軸承內(nèi)外圈、芯軸、彈簧和滑塊、滑槽等組成。本發(fā)明限制無保持架曲溝球軸承外圈的轉(zhuǎn)動，使其只能作直線運動，利用無保持架曲溝球軸承曲溝的推程壓縮彈簧，返程利用彈簧的彈性勢能將外圈向下拉動，完成往復運動。本發(fā)明公開的回轉(zhuǎn)運動與往復直線運動轉(zhuǎn)換機構的回轉(zhuǎn)運動部件，全部為軸對稱型回轉(zhuǎn)零件，能夠克服曲柄連桿機構等的諸多弊端。實現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術方案如下：

一種回轉(zhuǎn)運動與往復直線運動轉(zhuǎn)換機構，由外圈頂蓋1，內(nèi)圈頂蓋2，上軸承3，彈簧4，鋼珠5，芯軸6，無保持架曲溝球軸承內(nèi)圈7，無保持架曲溝球軸承外圈8，下軸承9，主動齒輪10，支承軸承11，機架12，滑塊13，彈簧座14和滑槽15構成，其特征是：所述無保持架曲溝球軸承內(nèi)圈7通過支承軸承11安裝在機架內(nèi)，使無保持架曲溝球軸承內(nèi)圈7僅可在主動齒輪10的帶動下作周向旋轉(zhuǎn)；所述上軸承3與無保持架曲溝球軸承內(nèi)圈7內(nèi)壁有過盈配合，下軸承9與芯軸6有過盈配合；所述彈簧4初態(tài)即有一定預緊力，其一端頂在下軸承9頂部，另一端頂在上軸承3底部，兩端設置彈簧座14；當無保持架曲溝球軸承外圈8處于升程時，通過外圈頂蓋1、芯軸6、下軸承9壓縮彈簧4，儲蓄彈性勢能；無保持架曲溝球軸承外圈8達到最大升程后，彈簧4處于最大壓縮狀態(tài)，回程時彈簧4利用彈性勢能將無保持架曲溝球軸承外圈8拉回；所述無保持架曲溝球軸承外圈8被其外壁上的滑塊13與機架12內(nèi)壁上的滑槽15限制，使其僅能作往復直線運動；

所述的無保持架曲溝球軸承內(nèi)圈7與無保持架曲溝球軸承外圈8的曲溝曲線，至少包含兩個升程與回程；

所述滑塊13與滑槽15組合為滑動摩擦，使用前應注入潤滑油；

所述滑塊13與滑槽15組合可采取單個或多個布置，也可采用其它形式限制無保持架曲溝球軸承外圈8的周向回轉(zhuǎn)運動；