[實用新型]一種實現等速往復運動的組合機構

有效

• 申請號: 202022153326.1
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN213451568U
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 陳曦;何芝仙;趙高攀
• 申請（專利權）人: 安徽工程大學
• 主分類號: F16H37/12
• 分類號: F16H37/12
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 吳慧

本實用新型公開了一種實現等速往復運動的組合機構，包括非圓齒輪機構和連桿機構，連桿機構為對心曲柄滑塊機構，對心曲柄滑塊機構與非圓齒輪機構串聯，非圓齒輪機構包括主動非圓齒輪和從動非圓齒輪，從動非圓齒輪與主動非圓齒輪嚙合，對心曲柄滑塊機構的曲柄連接在從動非圓齒輪的中心軸上，曲柄連接在從動非圓齒輪的轉動中心處，曲柄隨從動非圓齒輪運動。對心曲柄滑塊機構包括曲柄、連桿和滑塊，曲柄的一端連接在從動非圓齒輪的中心上，曲柄的另一端與連桿連接，連桿的另一端與滑塊連接。該組合機構還包括機架，機架上設有供滑塊移動的導軌，滑塊滑動連接在導軌上。采用非圓齒輪與對心曲柄滑塊機構串聯組合，可嚴格實現從動件等速往復運動規律。

技術領域

本實用新型屬于機構學技術領域，具體涉及一種實現等速往復運動的組合機構。

背景技術

在機械工程中，某些機器的主傳動系統，其執行構件必須能夠較嚴格或者近似實現勻速往復運動規律，如在機械工程及建筑工程中廣泛使用的耗能減震器試驗機、拉壓材料疲勞試驗機，其工作要求就是其主傳動系統能夠比較嚴格地實現等速往復運動規律，這樣試驗的結果才能可信。目前，能夠實現嚴格等速規律的傳動系統主要是液壓傳動系統，而機械傳動系統卻很少見。因而，現有的耗能減震器試驗機、拉壓材料疲勞試驗機的主傳動系統都采用液壓傳動。但是液壓傳動系統價格昂貴，且存在換油或者漏油，使用壽命短等不足。其主傳動系統采用能夠實現等速運動規律的機構實現，可克服其不足。除凸輪機構外，采用一種機構一般不能實現從動件等速運動規律，但凸輪機構屬于高副機構，一般不能用于機器主傳動系統。采用不完全齒輪齒輪傳動可以實現等速往復運動規律，但換向沖擊大，往復運動行程不能調整。專利201810439332.8提出了一種非圓齒輪與正弦機構串聯組合可實現從動件等速往復運動規律，但正弦機構存在一個與運動方向垂直的比較長滑塊導軌，給結構設計帶來困難，結構橫向尺寸增大，增加機器往復運動慣性力。

實用新型內容

針對現有技術中存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、使用方便且可實現等速往復運動的組合機構。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案為：一種實現等速往復運動的組合機構，其特征在于：包括非圓齒輪機構和連桿機構，所述連桿機構為對心曲柄滑塊機構，對心曲柄滑塊機構與非圓齒輪機構串聯，非圓齒輪機構包括主動非圓齒輪和從動非圓齒輪，從動非圓齒輪與主動非圓齒輪嚙合，對心曲柄滑塊機構的曲柄連接在從動非圓齒輪的中心軸上，曲柄隨從動非圓齒輪運動。

進一步的，所述對心曲柄滑塊機構包括曲柄、連桿和滑塊，曲柄的一端連接在從動非圓齒輪的中心上，曲柄的另一端與連桿連接，連桿的另一端與滑塊連接。

進一步的，所述組合機構還包括機架，機架上設有供滑塊移動的導軌，滑塊滑動連接在導軌上，主動非圓齒輪驅動從動非圓齒輪轉動，從動非圓齒輪帶動曲柄轉動，從而通過連桿帶動滑塊往復直線運動。

進一步的，所述主動非圓齒輪的中心與轉軸配合轉動連接在機架上，從動非圓齒輪的中心與轉軸配合轉動連接在機架上，主動非圓齒輪的轉動中心與從動非圓齒輪的轉動中心在同一條水平線上。

進一步的，所述滑塊的移動中心與主動非圓齒輪的轉動中心和從動非圓齒輪的轉動中心共線且在同一條水平線上。

采用本實用新型技術方案的優點為：

1、本實用新型采用非圓齒輪與對心曲柄滑塊機構串聯組合，可嚴格實現從動件等速往復運動規律，且從動件往復運動行程可調變化；進一步拓展應用，該組合機構理論上可以實現從動件任意速度變化規律；且通過改變曲柄長度，可以實現滑塊運動行程可調節。

2、本實用新型由一對非圓齒輪傳動機構與一個對心曲柄滑塊機構組合而成，當主動齒輪均速轉動時，通過一對非圓齒輪傳動再帶動一個對心曲柄滑塊機構，可嚴格實現正弦機構的從動件等速往復運動；由于該組合機構采用非圓齒輪與曲柄滑塊機構串聯組合而成，可以應用于需要準確實現等速運動規律且傳遞較大功率的機器主傳動系統，如機械傳動式拉壓疲勞試驗機、機械傳動式減震器試驗機等。