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帶單向軸承的曲柄搖塊式半轉機構.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510752157.4

申請日:

2015.11.04

公開號:

CN105240474A

公開日:

2016.01.13

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F16H 21/18申請日:20151104|||公開
IPC分類號: F16H21/18 主分類號: F16H21/18
申請人: 安徽工業大學
發明人: 邱支振; 陳富強; 王孝義; 李彪
地址: 243002安徽省馬鞍山市馬向路新城東區
優先權:
專利代理機構: 南京知識律師事務所32207 代理人: 蔣海軍
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510752157.4

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2017.09.22|||2016.02.10|||2016.01.13

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開一種帶單向軸承的曲柄搖塊式半轉機構,屬于仿生機械技術領域該半轉機構包括半轉桿、動軸、反向單向軸承、曲柄、主軸、平板搖塊、搖塊軸、正向單向軸承及機架;主軸、搖塊軸安裝在機架上,曲柄的兩端分別與主軸及動軸連接,動軸與半轉桿的中間位置連接,半轉桿沿縱向設有滑槽,平板搖塊能夠在滑槽內滑動,平板搖塊與搖塊軸固連,搖塊軸通過正向單向軸承安裝在機架上。當主軸帶動曲柄轉動時,半轉桿在動軸的帶動下同時受到搖塊的約束產生半轉運動,動軸處的反向單向軸承與搖塊處的正向單向軸承保證半轉構件的運動精度,該半轉機構可以產生仿動物肢體運動效果所須的不對稱轉動。

權利要求書

權利要求書
1.  一種帶單向軸承的曲柄搖塊式半轉機構,其特征在于該半轉機構包括半轉桿(1)、滑槽(2)、動軸(3)、反向單向軸承(4)、曲柄(5)、主軸(6)、平板搖塊(7)、搖塊軸(8)、正向單向軸承(9)及機架(10);所述主軸(6)、搖塊軸(8)安裝在所述機架(10)上,所述曲柄(5)的兩端分別與所述主軸(6)及所述動軸(3)連接,所述主軸(6)的軸心到所述搖塊軸(8)的軸心的距離與所述主軸(6)的軸心到所述動軸(3)的軸心的距離相等,所述動軸(3)通過所述反向單向軸承(4)與所述半轉桿(1)的中間位置連接,所述半轉桿(1)沿縱向設有所述滑槽(2),所述平板搖塊(7)能夠在所述滑槽(2)內滑動,所述平板搖塊(7)與所述搖塊軸(8)固連,所述搖塊軸(8)通過所述正向單向軸承(9)安裝在所述機架(10)上。

說明書

說明書帶單向軸承的曲柄搖塊式半轉機構
技術領域:
本發明屬于仿生機械技術領域,具體涉及一種帶單向軸承的曲柄搖塊式半轉機構。
背景技術:
半轉機構可產生一種特殊的不對稱轉動,目前已在仿生機械研究中得到應用。但是這些技術中主要用齒輪傳動機構來實現半轉運動,如中國專利ZL200910263070雙直桿腿步行輪的步行機構通過置于轉臂內部的行星齒輪傳動或鏈傳動來實現工作構件的不對稱轉動。傳動系統的結構較復雜,零件多、重量大,不適合在飛行仿生中應用,為此提出對半轉機構進行簡約化設計的要求。結構盡可能簡單,重量盡可能小的半轉機構是開拓半轉機構應用范圍的必要技術前提。在中國專利ZL2012103539607中基于傳統的曲柄搖塊機構,采用曲柄與搖塊分置避免運動干涉,采用帶槽動軸避免運動的不確定性,使連桿的往復擺動變成為單方向不對稱轉動的半轉桿。完全舍棄了復雜的齒輪傳動,大幅度地實現半轉機構的簡約化設計。但是帶槽動軸與滑塊接觸與分離造成半轉構件運動的微小偏差,且帶槽動軸的結構不夠簡潔,尚未達到理想的簡約化設計的目的。
發明內容:
本發明針對現有技術存在的上述技術問題,提供一種結構簡單的帶單向軸承的曲柄搖塊式半轉機構。本發明提出不使用結構略顯復雜的帶槽動軸,而用兩個特定位置的單向軸承與最少運動件組成更加簡約的半轉機構的方案。從而得到結構極其簡單,只有三個運動構件的最簡半轉機構;而且單向軸承保證了半轉機構運動的精度與穩定性,大大減少了運動偏差。
本發明所提供的帶單向軸承的曲柄搖塊式半轉機構包括半轉桿1、滑槽2、動軸3、反向單向軸承4、曲柄5、主軸6、平板搖塊7、搖塊軸8、正向單向軸承9及機架10。主軸6與搖塊軸8安裝在機架10上,曲柄5的兩端分別與主軸6及動軸3連接,主軸6的軸心到搖塊軸8的軸心的距離與主軸6的軸心到動軸3的軸心的距離相等,動軸3通過反向單向軸承4與半轉桿1的中間位置連接,半轉桿1上有沿縱向的滑槽2,平板搖塊7在滑槽2內滑動,平板搖塊7與搖塊軸8固連,搖塊軸8通過正向單向軸承9安裝在機架10上。
當主軸6帶動曲柄5轉動時,半轉桿1在動軸3的帶動下同時受到平板搖塊7的約束產生不對稱轉動,動軸3處的反向單向軸承4與搖塊軸8處的正向單向軸承9保證半轉桿1的運動精度,且在動軸3與搖塊軸8位置重迭時,可以保證半轉桿1的運動確定性。
曲柄5通過主軸6安裝在機架10上,搖塊軸8通過正向單向軸承9安裝在機架10上, 搖塊軸8與主軸6的距離必須與曲柄5上主軸6與動軸3的距離相等,平板搖塊7與搖塊軸8固連,反向單向軸承4放置在半轉桿1的中間位置,動軸3通過反向單向軸承4與半轉桿1連接,半轉桿1上設置沿著縱向的滑槽2,平板搖塊7可在滑槽2內滑動。
當主軸6帶動曲柄5轉動時,通過動軸3帶動半轉桿1運動,在反向單向軸承4的制約下,半轉桿1相對曲柄5的轉動方向只能與曲柄5的轉動方向相反;同時由于半轉桿1的滑槽2在平板搖塊7上滑動,在曲柄5與平板搖塊7的共同作用下半轉桿1產生與曲柄5轉動方向相同但角速度只有曲柄5的二分之一的不對稱轉動,裝有正向單向軸承9的搖塊軸8限制平板搖塊7與半轉桿1相對機架10的轉動方向只能與曲柄5相同。反向單向軸承4與正向單向軸承9從兩個不同的方向制約了半轉桿1,使半轉桿1只能按照理論軌跡運動,有效地消除了由于機構間隙或外界干涉造成的運動偏差。
本發明具有以下技術優點:結構極其簡單,只有三個運動構件;單向軸承保證了機構運動的精度與穩定性。
附圖說明:
圖1是本發明帶單向軸承的曲柄搖塊式半轉機構的主視結構示意圖;
圖2是本發明帶單向軸承的曲柄搖塊式半轉機構的俯視結構示意圖。
圖中:1、半轉桿;2、滑槽;3、動軸;4、反向單向軸承;5、曲柄;6、主軸;7、平板搖塊;8、搖塊軸;9、正向單向軸承;10、機架。
具體實施方式:
如圖1所示,本發明帶單向軸承的曲柄搖塊式半轉機構包括半轉桿1、滑槽2、動軸3、反向單向軸承4、曲柄5、主軸6、平板搖塊7、搖塊軸8、正向單向軸承9及機架10。主軸6與搖塊軸8安裝在機架10上,安裝時必須保證主軸6與搖塊軸8的距離與曲柄5上主軸6與動軸3的距離相等,而且搖塊軸8要用正向單向軸承9安裝在機架10上。反向單向軸承4放置在半轉桿1的中間位置,動軸3通過反向單向軸承4與半轉桿1連接。半轉桿1上設置沿著縱向的滑槽2,平板搖塊7可在滑槽2內滑動,平板搖塊7與搖塊軸8固連。
當主軸6帶動曲柄5轉動時,通過動軸3帶動半轉桿1運動,在反向單向軸承4的制約下,半轉桿1相對曲柄5的轉動方向只能與曲柄5的轉動方向相反;同時由于半轉桿1的滑槽2在平板搖塊7上滑動,在曲柄5與平板搖塊7的共同作用下半轉桿1產生與曲柄5轉動方向相同但角速度只有曲柄5的二分之一的不對稱轉動。由于搖塊軸8上裝有正向單向軸承9,因此限制平板搖塊7與半轉桿1相對機架10的轉動方向只能與曲柄5相同。反向單向軸承4與正向單向軸承9從兩個不同的方向制約了半轉桿1,使半轉桿1只能按照理論軌跡運動,有效地消除了由于機構間隙或外界干涉造成的運動偏差。

關 鍵 詞:
單向 軸承 曲柄 搖塊式半 轉機
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