專利名稱：軸類滑塊往復(fù)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通用機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動同 往復(fù)運(yùn)動相互轉(zhuǎn)換的軸類滑塊往復(fù)機(jī)構(gòu)，可廣泛應(yīng)用于往復(fù)泵、壓縮 機(jī)、發(fā)動機(jī)、液壓馬達(dá)、運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)等運(yùn)動轉(zhuǎn)換。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動同往復(fù)運(yùn)動相互轉(zhuǎn)換的機(jī)械大都釆用傳統(tǒng) 的曲柄-連桿機(jī)構(gòu)或凸輪機(jī)構(gòu)。而曲柄-連桿機(jī)構(gòu)具有承載能力大， 運(yùn)動平穩(wěn)之優(yōu)點(diǎn)，其主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，標(biāo)準(zhǔn)化程度差，
制造成本高；相反，凸輪機(jī)構(gòu)雖結(jié)構(gòu)簡單，但在實(shí)際中其受力運(yùn)動副 承壓有限，嚴(yán)重制約著自身受力范圍，因此它只局限在受力小的簡單 機(jī)械上使用。
為了克服上述曲柄-連桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)，本申請人先后 申請了 "單拐偶缸徑向?qū)χ猛鶑?fù)運(yùn)動機(jī)"專利(專利號98232933.4 ) 以及"單拐雙滑運(yùn)動轉(zhuǎn)換方法及轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)"(專利申請?zhí)?200610105328.5)。上述專利申請雖然提出了利用單拐偶缸實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動同往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)化的方法，但是其機(jī)構(gòu)中要么將偏心軸分為三段， 導(dǎo)致偏心軸精度下降，要么只能是偏心拐支承方式，導(dǎo)致偏心軸的抗 負(fù)荷能力較差；特別是滑塊支承在偏心拐上只能實(shí)現(xiàn)滑動摩擦，摩擦 系數(shù)大易.發(fā)熱；往復(fù)滑體為框架連接式，依靠若干螺釘連接易松動。 致使整體機(jī)構(gòu)可靠性差，強(qiáng)度低，易變形，受力不平穩(wěn)，制造工藝性 差
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而推出一種結(jié)構(gòu)簡單、 運(yùn)動平穩(wěn)、承載能力大、既能夠?qū)⑶?連桿機(jī)構(gòu)和凸輪運(yùn)動機(jī)構(gòu)的 優(yōu)勢集于一身，又能避免曲柄-連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜和凸輪機(jī)構(gòu)承載能 力小的缺點(diǎn)，主要針對原專利存在的問題進(jìn)行了實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)。以實(shí) 現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動同往復(fù)運(yùn)動相互轉(zhuǎn)換的空心軸類滑塊往復(fù)機(jī)。 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)
一種實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)與直線運(yùn)動互相轉(zhuǎn)換的空心軸類滑塊往復(fù)機(jī)，其具 有空心軸類滑塊，所述空心軸類滑塊具有滑塊面且其軸向兩端有支承 軸頭；空心軸類滑塊通過滑動或滾動形式安裝于具有偏心拐和圓柱形 調(diào)心盤的旋轉(zhuǎn)偏心主軸上，每個偏心拐兩端對稱有兩個圓柱形調(diào)心
盤；與往復(fù)工作室相連的往復(fù)滑體分別安裝在空心軸類滑塊相對應(yīng)的 滑塊面上并隨其同步運(yùn)動；旋轉(zhuǎn)偏心主軸通過兩端的主支承和支承蓋 安裝于殼體的中央；殼體包圍前述機(jī)構(gòu)并與支承蓋固定連接；往復(fù)滑 體包括滑柱和連接滑柱的匹配體，以及與滑塊面相吻合的結(jié)合面。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是結(jié)合了曲柄-連桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，又克服 了其各自的缺點(diǎn)。具有結(jié)構(gòu)簡單，構(gòu)造部件少，裝配工藝好，各部位 潤滑效果好，并且標(biāo)準(zhǔn)化程度高的優(yōu)點(diǎn)。并主要針對原專利中存在的 問題，將往復(fù)滑體改為無螺釘聯(lián)接形式，從根本上排除了殼體內(nèi)運(yùn)動 部件因螺釘連接松動而發(fā)生故障的可能性；特別是將原平動滑塊與原 旋轉(zhuǎn)偏心軸的偏心拐之間的支承關(guān)系改為軸類滑塊的兩支承軸頭與 旋轉(zhuǎn)偏心主軸的調(diào)心盤相互支承的形式，從而使旋轉(zhuǎn)偏心主軸的受力 原理發(fā)生本質(zhì)改變，顯著提高了旋轉(zhuǎn)偏心主軸的承載能力，進(jìn)一步拓 寬了運(yùn)動機(jī)構(gòu)的應(yīng)用領(lǐng)域。
由于上述受力原理的本質(zhì)改變，以及滑塊面外形狀能適應(yīng)多種實(shí) 用結(jié)構(gòu)，使得本發(fā)明轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化等三化程度 躍居國際領(lǐng)先水平；實(shí)用性顯著提高，產(chǎn)品的成本大幅降低；不僅適應(yīng)低速輕載運(yùn)動轉(zhuǎn)換，也能適應(yīng)高速重載運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)械。


圖l為本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖l在四缸同平面布置時的側(cè)面剖視結(jié)構(gòu)圖。 圖3為本發(fā)明空心軸類滑塊與旋轉(zhuǎn)偏心主軸上的調(diào)心盤之間支 承關(guān)系示意圖。
圖4為偏心圓柱形軸類滑塊示意圖。
圖5為平面形軸類滑塊示意圖。
圖6為圓柱弧面形軸類滑塊示意圖。
圖7為往復(fù)滑體結(jié)構(gòu)示意圖(結(jié)合面3. 3為圓柱弧面)。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示， 一種實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)與直線運(yùn)動互相轉(zhuǎn)換的空心軸類滑塊 往復(fù)機(jī)，其具有空心軸類滑塊4，所述空心軸類滑塊4具有滑塊面4. 1 且其軸向兩端有支承軸頭4. 2;空心軸類滑塊4通過滑動或滾動形式 安裝于具有偏心拐1. 1和圓柱形調(diào)心盤的旋轉(zhuǎn)偏心主軸1上，每個偏 心拐1. 1兩端對稱有兩個圓柱形調(diào)心盤1. 2;與往復(fù)工作室7相連的 往復(fù)滑體3分別安裝在空心軸類滑塊4相對應(yīng)的滑塊面4.1上并隨其 同步運(yùn)動；旋轉(zhuǎn)偏心主軸1通過兩端的主支承5和支承蓋6安裝于殼 體2的中央；殼體2包圍前述機(jī)構(gòu)并與支承蓋6固定連接；往復(fù)滑體 3包括滑柱3. 2和連接滑柱3. 2的匹配體3. 1，以及與滑塊面4. 1相 吻合的結(jié)合面3. 3。往復(fù)滑體3的匹配體3. 1穿過空心軸類滑塊4的 兩支承軸頭4.2，并以相對運(yùn)動副方式分別套裝在空心軸類滑塊4的 滑塊面4. 1的相應(yīng)位置上。殼體2上徑向均布導(dǎo)向孔與往復(fù)滑體3的 各滑柱3. 2之間；往復(fù)滑體3的匹配體3. 1與空心軸類滑塊4的滑塊 面4. 1之間以及旋轉(zhuǎn)偏心主軸1的圓柱形調(diào)心盤1. 2上的支承孔與空 心軸類滑塊4的兩支承軸頭4. 2之間的各運(yùn)動副均可設(shè)置對應(yīng)結(jié)構(gòu)的單元式滑動或滾動承軸。旋轉(zhuǎn)偏心主軸l為組合件，且每個偏心拐 1. 1的軸向兩端總有一對內(nèi)側(cè)面帶有支承孔的用于支承空心軸類滑塊
4的圓柱形調(diào)心盤1.2。
本發(fā)明滑塊面4. 1同匹配體3. 1之間的相對運(yùn)動副所能適應(yīng)的有 實(shí)用價值的配合面形狀差異，將有帶軸肩的支承軸頭4. 2的空心軸類 滑塊4分為三類，分別如附圖4、 5、 6所示。
第一類空心軸類滑塊4的滑塊面4.1為偏心圓盤，支承軸頭 4. 2連接于偏心圓盤軸向兩端。軸類滑塊4相對往復(fù)滑體3做旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動，而自身做行星運(yùn)動的偏心圓柱形空心軸類滑塊4，它們?yōu)槠慕Y(jié) 構(gòu)，其滑塊面4. 1的偏心距和旋轉(zhuǎn)偏心主軸1的偏心距e相等，往復(fù) 滑體3的行程為4e。如有兩支承軸頭4. 2的單圓及多圓均布的各種 偏心圓柱形空心軸類滑塊4，其典型結(jié)構(gòu)如圖4所示的帶兩支承軸頭 4. 2的雙圓偏心圓柱形空心軸類滑塊4。
第二類空心軸類滑塊4的滑塊面4. 1為平面形，支承軸頭4.2 連接于滑塊面4. l軸向兩端。軸向兩端有支承軸頭4.2，相對往復(fù)滑 體3做往復(fù)運(yùn)動，而自身做平行平面運(yùn)動的各種平面形空心軸類滑塊 4，它們?yōu)閷ΨQ結(jié)構(gòu)，其往復(fù)滑體3的行程為旋轉(zhuǎn)偏心主軸1偏心距 e的兩倍。如有兩支承軸頭4. 2的各種多邊平面形空心軸類滑塊4， 其典型結(jié)構(gòu)如圖5所示的四方平面形空心軸類滑塊4。
第三類空心軸類滑塊4的滑塊面4.1為圓弧面，支承軸頭4.2 連接于滑塊面4. 1軸向兩端。軸向兩端有支承軸頭4. 2的各種多邊斗 形圓柱弧面形空心軸類滑塊4。它們雖和第二類空心軸類滑塊4的運(yùn)
動關(guān)系相同，但加工制造精度優(yōu)于第二類，而運(yùn)轉(zhuǎn)要求精度又顯著低 于第一類空心軸類滑塊4.因此，第三類空心軸類滑塊4明顯兼有前 兩類空心軸類滑塊4的優(yōu)點(diǎn)，其典型結(jié)構(gòu)如圖6所示的四方斗形圓柱 弧面空心軸類滑塊4。如圖7所示，兩個相同的可在同一平面布置的一種較為理想的往
復(fù)滑體3的具體結(jié)構(gòu)是往復(fù)滑體3的匹配體3. 1為有環(huán)形底盤的U 形撥叉，U形撥叉兩端與滑柱3.2連為一體。圖7為設(shè)有圓柱弧面滑 瓦用于同實(shí)施例中空心軸類滑塊4相匹配的U形撥叉式往復(fù)滑體3。
本發(fā)明通過滑塊面4. 1軸向兩端有支承軸頭4. 2且滑塊面4. 1外 形狀又能適應(yīng)多種實(shí)用結(jié)構(gòu)的空心軸類滑塊4，實(shí)現(xiàn)往復(fù)滑體3的往 復(fù)動力同旋轉(zhuǎn)偏心主軸1的無徑向彎曲力矩作用的純扭轉(zhuǎn)動力的互 逆轉(zhuǎn)換。
具體特征體現(xiàn)在如下四個方面
首先，將各往復(fù)滑體3的匹配體3. 1穿過空心軸類滑塊4的帶有 軸肩的兩支承軸頭4.2,并以相對運(yùn)動副方式分別套裝在空心軸類滑 塊4的滑塊面4. 1的相應(yīng)位置上，從而實(shí)現(xiàn)往復(fù)滑體3同空心軸類滑 塊4之間的相對運(yùn)動。
盡管滑塊面4. 1的外形狀有多種實(shí)用結(jié)構(gòu)，但只要按滑塊面4. 1 同匹配體3.1間形成相對運(yùn)動副所能適應(yīng)的有實(shí)用價值的配合面形 狀差異來區(qū)分，總有兩支承軸頭4. 2的空心軸類滑塊4同對應(yīng)往復(fù)滑 體3匹配吻合(比如可以是附圖6與7的匹配關(guān)系，但是不僅僅限于 這些形式)。
其次，利用滑塊面4.1軸向伸出的帶有支承軸肩的兩支承軸頭 4. 2,將空心的空心軸類滑塊4穿過旋轉(zhuǎn)偏心主軸1的偏心拐1. 1， 以相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動副方式支承在旋轉(zhuǎn)偏心主軸1的調(diào)心盤1. 2 (內(nèi)側(cè)面 的成對支承孔)上，使旋轉(zhuǎn)偏心主軸1的偏心拐1. 1不傳遞徑向力。
再次，借助主支承5位于圓柱形調(diào)心盤1.2外鄰的幾何關(guān)系，將 作用在調(diào)心盤1. 2上的徑向力直接傳遞給其身旁的主支承5,使旋轉(zhuǎn) 偏心主軸1的徑向彎曲力矩趨于零。同時也將組合后的旋轉(zhuǎn)偏心主軸 1通過主支承5及支承蓋6可靠地安裝到中心對稱殼體2的中央。在實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)偏心主軸1無徑向彎曲力矩作用的純扭轉(zhuǎn)動力傳遞的同時， 實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)偏心主軸1承載能力的成倍翻番。
最后，不論套裝在滑塊面4.1上的匹配體3.1隨自身安裝方位及
滑塊面4. 1外形狀結(jié)構(gòu)如何變化，往復(fù)滑體3的各滑柱3. 2分別穿過 殼體2上相應(yīng)徑向均布導(dǎo)向孔后，總能同任一實(shí)用結(jié)構(gòu)的匹配體3. 1 固定聯(lián)接，使往復(fù)滑體3只能在各自導(dǎo)向孔上做往復(fù)運(yùn)動。
本發(fā)明通過強(qiáng)度十分富裕的圓柱形調(diào)心盤1.2，將徑向作用力 直接傳遞給在其身旁的主支承5，徹底改變了傳統(tǒng)曲拐往復(fù)機(jī)械只能 依賴強(qiáng)度較差的偏心拐l.l來傳遞徑向力的弊端，創(chuàng)造性的通過力作 用點(diǎn)的合理轉(zhuǎn)移，不僅使旋轉(zhuǎn)偏心主軸l承載能力成倍翻番，更重要 的使整機(jī)各運(yùn)動.副的所有軸承分別有了充分自由的選型空間，從而顯 著提高整機(jī)的承載能力及其轉(zhuǎn)速水平。還由于滑塊面4. 1外形狀能適 應(yīng)多種實(shí)用結(jié)構(gòu)，所以又顯著提高了該機(jī)的系列化及其通用化水平。
權(quán)利要求
1、一種實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)與直線運(yùn)動互相轉(zhuǎn)換的空心軸類滑塊往復(fù)機(jī)，其特征是具有空心軸類滑塊(4)，所述空心軸類滑塊(4)具有滑塊面(4.1)且其軸向兩端有支承軸頭(4.2)；空心軸類滑塊(4)通過滑動或滾動形式安裝于具有偏心拐(1.1)和圓柱形調(diào)心盤(1.2)的旋轉(zhuǎn)偏心主軸(1)上，每個偏心拐(1.1)兩端對稱有兩個圓柱形調(diào)心盤(1.2)；與往復(fù)工作室(7)相連的往復(fù)滑體(3)分別安裝在空心軸類滑塊(4)相對應(yīng)的滑塊面(4.1)上并隨其同步運(yùn)動；旋轉(zhuǎn)偏心主軸(1)通過兩端的主支承(5)和支承蓋(6)安裝于殼體(2)的中央；殼體(2)包圍前述機(jī)構(gòu)并與支承蓋(6)固定連接；往復(fù)滑體(3)包括滑柱(3.2)和連接滑柱(3.2)的匹配體(3.1)，以及與滑塊面(4.1)相吻合的結(jié)合面(3.3)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心軸類滑塊往復(fù)機(jī)，其特征是往復(fù) 滑體(3 )的匹配體(3. 1 )穿過空心軸類滑塊(4 )的兩支承軸頭(4. 2 )， 并以相對運(yùn)動副方式分別套裝在空心軸類滑塊(4)的滑塊面(4.1) 的相應(yīng)位置上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心軸類滑塊往復(fù)機(jī)，其特征在于 殼體(2)上徑向均布導(dǎo)向孔與往復(fù)滑體(3)的各滑柱(3.2)之間； 往復(fù)滑體(3)的匹配體(3.1)與空心軸類滑塊(4)的滑塊面(4.1) 之間以及旋轉(zhuǎn)偏心主軸(1)的調(diào)心盤(1.2)上的支承孔與空心軸類 滑塊(4)的兩支承軸頭(4.2)之間的各運(yùn)動副均可設(shè)置對應(yīng)結(jié)構(gòu)的單元式滑動或滾動承軸。 '
4、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的空心軸類滑塊往復(fù)機(jī)，其特征 在于空心軸類滑塊(4)的滑塊面(4. l)為偏心圓盤，支承軸頭(4.2) 帶有軸肩并連接于偏心圓盤軸向兩端。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的空心軸類滑塊往復(fù)機(jī)，其特征在于空心軸類滑塊(4)的滑塊面(4. l)為平面形，支承軸頭(4.2)帶有軸肩并連接于滑塊面(4.1)軸向兩端。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的空心軸類滑塊往復(fù)機(jī)，其特征 在于空心軸類滑塊(4)的滑塊面(4. l)為圓弧面，支承軸頭(4.2) 帶有軸肩并連接于滑塊面(4.1)軸向兩端。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心軸類滑塊往復(fù)機(jī)，其特征在于 旋轉(zhuǎn)偏心主軸(1)為組合件，且每個偏心拐(1.1)的軸向兩端總有 一對內(nèi)側(cè)面帶有支承孔的用于支承空心軸類滑塊(4 )的調(diào)心盤(1. 2 )。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的空心軸類滑塊往復(fù)機(jī)，其特征 在于往復(fù)H件(3)的匹配體(3. 1)為有環(huán)形底盤的U形撥叉，U形 撥叉兩端與滑柱(3.2)連為一體。
全文摘要
一種實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)與直線運(yùn)動互相轉(zhuǎn)換的空心軸類滑塊往復(fù)機(jī)，其具有空心軸類滑塊，所述空心軸類滑塊具有滑塊面且其軸向兩端有支承軸頭；空心軸類滑塊通過滑動或滾動形式安裝于具有偏心拐和圓柱形調(diào)心盤的旋轉(zhuǎn)偏心主軸上，每個偏心拐兩端對稱有兩個圓柱形調(diào)心盤；與往復(fù)工作室相連的往復(fù)滑體分別安裝在空心軸類滑塊相對應(yīng)的滑塊面上并隨其同步運(yùn)動；旋轉(zhuǎn)偏心主軸通過兩端的主支承和支承蓋安裝于殼體的中央；殼體包圍前述機(jī)構(gòu)并與支承蓋固定連接；往復(fù)滑體包括滑柱和連接滑柱的匹配體，以及與滑塊面相吻合的結(jié)合面。本發(fā)明效果是結(jié)合了曲柄-連桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，又克服了其各自的缺點(diǎn)。具有結(jié)構(gòu)簡單，構(gòu)造部件少，裝配工藝好，各部位潤滑效果好，并且標(biāo)準(zhǔn)化程度高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F16H21/28GK101639115SQ200910023768
公開日2010年2月3日 申請日期2009年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月21日
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