一種可放大角度的停歇式擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種可放大角度的停歇式擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，具有一個(gè)回轉(zhuǎn)中心軸固定的凸輪，凸輪的回轉(zhuǎn)中心軸右側(cè)設(shè)有固定不動(dòng)的杠桿支點(diǎn)軸，杠桿中段能繞杠桿支點(diǎn)軸旋轉(zhuǎn)，杠桿一端靠近凸輪且與凸輪輪廓緊密接觸于杠桿接觸點(diǎn)處，杠桿另一端遠(yuǎn)離凸輪并通過(guò)銷連接滑塊，滑塊與擺桿的上端通過(guò)滑動(dòng)副連接，擺桿的下端能固定不動(dòng)的繞擺桿回轉(zhuǎn)中心軸旋轉(zhuǎn)；凸輪回轉(zhuǎn)中心軸、杠桿支點(diǎn)軸、銷軸心線、擺桿回轉(zhuǎn)中心軸均相互平行；凸輪與杠桿接觸點(diǎn)在遠(yuǎn)休止段，擺桿在最下端的極限位置，凸輪與杠桿接觸點(diǎn)在近休止段段，擺桿在最上端的極限位置，擺桿擺過(guò)的角度大于90°，實(shí)現(xiàn)了擺動(dòng)角度的放大。
【專利說(shuō)明】
一種可放大角度的停歇式擺動(dòng)機(jī)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種特定動(dòng)作的機(jī)械機(jī)構(gòu)，具體涉及一種采用凸輪的停歇式擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，適用于一些特定設(shè)備中，該設(shè)備工作時(shí)要求機(jī)構(gòu)的擺桿需要在第一位置停留一段時(shí)間進(jìn)行動(dòng)作，動(dòng)作結(jié)束后再轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度后到第二位置，并在第二位置要再停留一段時(shí)間進(jìn)行另一動(dòng)作，另一動(dòng)作結(jié)束后又要再返回到第一位置進(jìn)行下一循環(huán)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)的原理如圖10、11、12所示，凸輪I的回轉(zhuǎn)中心軸固定鉸接于A點(diǎn)，從動(dòng)件擺桿5的固定端固定鉸接于M點(diǎn)，從動(dòng)件擺桿5的自由端在接觸點(diǎn)N處與凸輪I相接觸。圖10中，從動(dòng)件擺桿5的自由端是在凸輪I的近休止角b范圍內(nèi)，此時(shí)從動(dòng)件擺桿5與水平面的夾角是R1。圖11中，擺桿5的自由端是在凸輪I的遠(yuǎn)休止角a范圍內(nèi)，此時(shí)從動(dòng)件擺桿5與水平面的夾角是R2。如圖12所示，當(dāng)凸輪I由圖10旋轉(zhuǎn)至圖11的位置，從動(dòng)件擺桿5的自由端由近休止位置擺動(dòng)到遠(yuǎn)休止位置，從動(dòng)件擺桿5擺動(dòng)的角度范圍是R= R2- Rl，擺動(dòng)角度R始終小于90度。
[0003]假設(shè)A、M兩點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng)，凸輪I在近休止段的半徑為L(zhǎng)I，遠(yuǎn)休止段的半徑為L(zhǎng)2，則為了使從動(dòng)件擺桿5始終與凸輪I接觸，從動(dòng)件擺桿5的長(zhǎng)度L3 2 L- LI，因此，如圖12所示，RI > 0° ;同時(shí)為了在凸輪I轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不與M點(diǎn)干涉，要求L2 <L，因此，如圖12所示，R2 <90°。通過(guò)凸輪I的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件擺桿5的間歇式擺動(dòng)時(shí)，但從動(dòng)件擺桿2的擺動(dòng)角度R始終小于90度，無(wú)法超過(guò)90度。
[0004]現(xiàn)有的曲柄擺桿機(jī)構(gòu)，由曲柄帶動(dòng)連桿從而帶動(dòng)擺桿進(jìn)行擺動(dòng)，由于曲柄在連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，由于曲柄在連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，擺桿的擺動(dòng)角度范圍雖然為O?180度，但擺桿的擺動(dòng)是連續(xù)的，在擺動(dòng)過(guò)程中并不會(huì)停留，因此，無(wú)法實(shí)現(xiàn)特定設(shè)備要求的停歇式擺動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有擺桿機(jī)構(gòu)的缺陷，提出一種可放大角度的停歇式擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，既能實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)的停歇，同時(shí)也能保持較大的擺動(dòng)角度。
[0006]本發(fā)明一種可放大角度的停歇式擺動(dòng)機(jī)構(gòu)采用的技術(shù)方案是:具有一個(gè)回轉(zhuǎn)中心軸固定的凸輪，凸輪的回轉(zhuǎn)中心軸右側(cè)設(shè)有固定不動(dòng)的杠桿支點(diǎn)軸，杠桿中段能繞杠桿支點(diǎn)軸旋轉(zhuǎn)，杠桿一端靠近凸輪且與凸輪輪廓緊密接觸于杠桿接觸點(diǎn)處，杠桿另一端遠(yuǎn)離凸輪并通過(guò)銷連接滑塊，滑塊與擺桿的上端通過(guò)滑動(dòng)副連接，擺桿的下端能固定不動(dòng)的繞擺桿回轉(zhuǎn)中心軸旋轉(zhuǎn);凸輪回轉(zhuǎn)中心軸、杠桿支點(diǎn)軸、銷軸心線、擺桿回轉(zhuǎn)中心軸均相互平行。
[0007]進(jìn)一步地，凸輪與杠桿接觸點(diǎn)在遠(yuǎn)休止段，擺桿在最下端的極限位置，杠桿擺過(guò)的角度r〈90°，擺桿擺過(guò)的角度180°- r>90° ;凸輪與杠桿接觸點(diǎn)在近休止段段，擺桿在最上端的極限位置，杠桿擺過(guò)的角度r〈90°，擺桿擺過(guò)的角度180°- r>90°。
[0008]本發(fā)明將擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)、杠桿機(jī)構(gòu)、雙擺桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)合，將凸輪作為動(dòng)力源實(shí)現(xiàn)了擺桿的停歇式擺動(dòng)，將雙擺桿機(jī)構(gòu)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了擺動(dòng)角度的放大，擺動(dòng)角度能大于90°，通過(guò)改變凸輪形狀使擺桿的擺動(dòng)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中有多次停歇。
[0009]本發(fā)明在特定設(shè)備中使用時(shí)，擺桿運(yùn)動(dòng)到第一位置，停留一段時(shí)間進(jìn)行某個(gè)動(dòng)作，動(dòng)作結(jié)束后會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)大于90°的角度后到第二位置，并在第二位置停留一段時(shí)間進(jìn)行另一動(dòng)作，在第二位置動(dòng)作結(jié)束后，又會(huì)再返回到第一位置進(jìn)行下一循環(huán)。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1本發(fā)明在近休止?fàn)顟B(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的機(jī)構(gòu)原理圖；
圖3為本發(fā)明在升程狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；，
圖4為圖3的機(jī)構(gòu)原理圖；
圖5為本發(fā)明在遠(yuǎn)休止?fàn)顟B(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為圖5的機(jī)構(gòu)原理圖；
圖7為發(fā)明在回程狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為圖7的機(jī)構(gòu)原理圖；
圖9為本發(fā)明在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的兩個(gè)極限位置的機(jī)構(gòu)原理圖；
圖1-9中:1.凸輪;2.杠桿;3.滑塊;4.擺桿；
A.凸輪回轉(zhuǎn)中心軸;B.杠桿支點(diǎn)軸;C.凸輪與杠桿的接觸點(diǎn);D.擺桿回轉(zhuǎn)中心軸;E.連接滑塊與杠桿的銷；
a.凸輪遠(yuǎn)休止角;b.凸輪近休止角；
rl.杠桿在近休止角范圍之內(nèi)時(shí)與水平面的夾角;r2.杠桿在遠(yuǎn)休止角范圍內(nèi)時(shí)與水平面的夾角;r.杠桿的擺動(dòng)角。
[0011]圖10是【背景技術(shù)】中現(xiàn)有擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)中的從動(dòng)件擺桿在近休止角范圍內(nèi)時(shí)的擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)原理圖；
圖11是【背景技術(shù)】中現(xiàn)有擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)中的從動(dòng)件擺桿在遠(yuǎn)休止角范圍內(nèi)時(shí)的擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)原理圖；
圖12是【背景技術(shù)】中現(xiàn)有擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的兩個(gè)極限位置的機(jī)構(gòu)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1和圖2，本發(fā)明具有一個(gè)凸輪I，凸輪I的回轉(zhuǎn)中心軸A固定不動(dòng)，凸輪I能繞回轉(zhuǎn)中心軸A旋轉(zhuǎn)。在凸輪I的回轉(zhuǎn)中心軸A右側(cè)是固定不動(dòng)的杠桿支點(diǎn)軸B，杠桿支點(diǎn)軸B與凸輪I的回轉(zhuǎn)中心軸平行。杠桿2中段固定連接于杠桿支點(diǎn)軸B上，且能夠繞杠桿支點(diǎn)軸B旋轉(zhuǎn)，杠桿2的一端靠近凸輪I并且與凸輪輪廓緊密接觸于杠桿接觸點(diǎn)C處，杠桿2的另一端遠(yuǎn)離凸輪I，并且杠桿2的另一端通過(guò)銷E和滑塊3連接于擺桿4的上端，擺桿4的下端通過(guò)擺桿回轉(zhuǎn)中心軸D固定不動(dòng)，擺桿回轉(zhuǎn)中心軸D與杠桿支點(diǎn)軸B平行。其中，銷E的軸心線平行于杠桿支點(diǎn)軸B，杠桿2的另一端通過(guò)銷E連接滑塊3，滑塊3空套在擺桿4上，且滑塊3與擺桿4通過(guò)滑動(dòng)副連接，杠桿2的另一端能帶動(dòng)滑塊3在擺桿4上滑動(dòng)，從而滑塊3帶動(dòng)擺桿4繞擺桿回轉(zhuǎn)中心軸D轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0013]本發(fā)明工作時(shí)，通過(guò)改變凸輪I的輪廓形狀，增加凸輪休止段，實(shí)現(xiàn)在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中擺動(dòng)有多次停歇。擺桿4在兩個(gè)極限位置時(shí)，杠桿支點(diǎn)軸B的軸心與銷E的軸心的連心線與擺桿中心線垂直。
[0014]如圖1和圖2所示，當(dāng)凸輪I與杠桿接觸點(diǎn)C處于近休止段時(shí)，杠桿2在近休止角范圍之內(nèi)時(shí)與水平面的夾角是rl，除凸輪I以外的其他零部件并不會(huì)隨凸輪I的轉(zhuǎn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，SP擺桿4處于最上端的極限位置，此時(shí)，線段BE垂直于線段DE，且處于停歇狀態(tài)。
[0015]如圖3和圖4，隨著凸輪I逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪I與杠桿接觸點(diǎn)C進(jìn)入到推程段，此時(shí)，凸輪I轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)杠桿2繞杠桿支點(diǎn)軸B順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)滑塊3沿?cái)[桿4向下，向靠近擺桿回轉(zhuǎn)中心軸D的方向滑動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)擺桿4繞擺桿回轉(zhuǎn)中心軸D逆時(shí)針擺動(dòng)，當(dāng)經(jīng)B、D、E三點(diǎn)共線位置后，如圖4，滑塊3便沿?cái)[桿4向遠(yuǎn)離擺桿回轉(zhuǎn)中心軸D的方向滑動(dòng)，帶動(dòng)擺桿4繼續(xù)繞擺桿回轉(zhuǎn)中心軸D逆時(shí)針擺動(dòng)，在此過(guò)程中ZBED先從90°變大到180°，再?gòu)?80°變小。如圖5和圖6所示，當(dāng)凸輪I與杠桿接觸點(diǎn)C進(jìn)入遠(yuǎn)休止段時(shí)，擺桿4到達(dá)最下方的極限位置，此時(shí)，線段BE垂直于線段DE，如圖6，在此過(guò)程中，杠桿2擺過(guò)角度為r，r= r2- rl，r〈90°，而擺桿4擺過(guò)的角度為180°- r，180°- r>90°>r，實(shí)現(xiàn)了擺動(dòng)角的放大。
[0016]如圖6，當(dāng)凸輪I與杠桿接觸點(diǎn)C處于遠(yuǎn)休止段時(shí)，杠桿2在遠(yuǎn)休止角范圍之內(nèi)時(shí)與水平面的夾角是r2，除凸輪I以外的其他零部件并不會(huì)隨凸輪I的轉(zhuǎn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，即擺桿4處于最下端的極限位置，此時(shí)，保持線段BE垂直于線段DE，且處于停歇狀態(tài)。
[0017]如圖7和圖8所示，隨著凸輪I逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪I與杠桿接觸點(diǎn)C進(jìn)入到回程段，此時(shí)，凸輪I轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)杠桿2繞杠桿支點(diǎn)軸B逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)滑塊3沿?cái)[桿4先向靠近擺桿回轉(zhuǎn)中心軸D的方向滑動(dòng)，再向遠(yuǎn)離擺桿回轉(zhuǎn)中心軸D的方向滑動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)擺桿4向上擺動(dòng)，在此過(guò)程中ZBED先從90°變大到180°，再?gòu)?80°變小。當(dāng)凸輪I與杠桿接觸點(diǎn)C進(jìn)入近休止段段時(shí)，擺桿4到達(dá)最上方的極限位置，此時(shí)，線段BE垂直于線段DE。如圖9所示，在此過(guò)程中，杠桿2擺過(guò)的角度為r，即杠桿2的擺動(dòng)范圍r= r2- rl，r〈90°，而擺桿4擺過(guò)的角度為180°- r，180°- r>90°>r，即擺桿4的擺動(dòng)范圍180°- r大于90°，如此，整個(gè)機(jī)構(gòu)經(jīng)過(guò)一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期回到運(yùn)動(dòng)起始狀態(tài)。
[0018]以上對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可放大角度的停歇式擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，具有一個(gè)回轉(zhuǎn)中心軸(A)固定的凸輪(I)，其特征是:凸輪的回轉(zhuǎn)中心軸(A)右側(cè)設(shè)有固定不動(dòng)的杠桿支點(diǎn)軸(B)，杠桿(2)中段能繞杠桿支點(diǎn)軸(B)旋轉(zhuǎn)，杠桿(2)—端靠近凸輪(I)且與凸輪輪廓緊密接觸于杠桿接觸點(diǎn)(C)處，杠桿(2)另一端遠(yuǎn)離凸輪(I)并通過(guò)銷(E)連接滑塊(3)，滑塊(3)與擺桿(4)的上端通過(guò)滑動(dòng)副連接，擺桿(4)的下端能固定不動(dòng)的繞擺桿回轉(zhuǎn)中心軸(D)旋轉(zhuǎn)；凸輪回轉(zhuǎn)中心軸(A)、杠桿支點(diǎn)軸(B)、銷(E)軸心線、擺桿回轉(zhuǎn)中心軸(D)均相互平行。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可放大角度的停歇式擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是:凸輪(I)與杠桿接觸點(diǎn)(C)在遠(yuǎn)休止段，擺桿(4)在最下端的極限位置，杠桿(2)擺過(guò)的角度r〈90°，擺桿(4)擺過(guò)的角度180°- r>90° ;凸輪(I)與杠桿接觸點(diǎn)(C)在近休止段段，擺桿(4)在最上端的極限位置，杠桿(2)擺過(guò)的角度r〈90°，擺桿(4)擺過(guò)的角度180°- r>90°。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種可放大角度的停歇式擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是:在凸輪(I)與杠桿接觸點(diǎn)(C)處于近休止段以及凸輪(I)與杠桿接觸點(diǎn)(C)處于遠(yuǎn)休止段的兩個(gè)極限位置，杠桿支點(diǎn)軸(B )的軸心與銷(E )的軸心的連心線與擺桿中心線垂直。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種可放大角度的停歇式擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是:凸輪(I)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)杠桿(2)繞杠桿支點(diǎn)軸(B)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)滑塊(3)沿?cái)[桿(4)向靠近擺桿回轉(zhuǎn)中心軸(D)的方向滑動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)擺桿(4)繞擺桿回轉(zhuǎn)中心軸(D)逆時(shí)針擺動(dòng)，在杠桿支點(diǎn)軸(B)的軸心，擺桿回轉(zhuǎn)中心軸(D)的軸心、銷(E)軸心三點(diǎn)共線位置后，滑塊(3)沿?cái)[桿(4)向遠(yuǎn)離擺桿回轉(zhuǎn)中心軸(D)的方向滑動(dòng)。
【文檔編號(hào)】F16H37/12GK105840759SQ201610324763
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月17日
【發(fā)明人】張勝文, 王永霞, 方喜峰, 張輝
【申請(qǐng)人】江蘇科技大學(xué)