專利名稱：摩擦輪周期性自主轉向機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種利用摩擦實現(xiàn)周期性自動轉向的機構，屬于工業(yè)生產機構技術領域。
背景技術：
在汽車轉向試驗和涉及周期性轉向等生產線中，經常需要給轉向輪設計獨立的轉向機構，從而增大了對能量的需求。利用轉向輪轉動過程的靜摩擦力，通過空間連桿實現(xiàn)摩擦輪的自轉向，可達到節(jié)省了能量的目的，但此類利用摩擦力來實現(xiàn)周期性自動轉向的裝置尚未見報道。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種結構簡單的摩擦輪周期性自主轉向機構，避免在某些環(huán)節(jié)中獨立設置轉向機構，節(jié)省能源。
本發(fā)明的技術方案是利用摩擦實現(xiàn)周期性自動轉向的機構，包括固定板8，機架 9，轉向輪10，對稱裝于機架9兩側的齒輪傳動機構和空間連桿機構；機架9為倒U形、其上端經軸承垂直裝于固定板8前端部(機架9可繞固定板8周向轉動)，轉向輪10經軸承和轉向輪軸1裝于倒U形機架9下端中間；齒輪傳動機構裝于轉向輪軸1與空間連桿機構之間； 機架9每側的空間連桿機構由偏心且垂直固定于齒輪傳動機構上部動力輸出齒輪上的連桿一 6、用作推桿的連桿二 5和垂直固定在固定板8尾端上的連桿三7組成，三個連桿經兩個球副連接，連桿一 6和連桿二 5由球副一水平連接，連桿二 5和連桿三7由球副二豎直連接。
所述齒輪傳動機構由對稱裝于倒U形機架9兩側的一對小齒輪2和一對大齒輪3 組成，大齒輪3經軸承和齒輪軸4裝于倒U形機架9上部兩側，小齒輪2固定在倒U形機架 9下端兩側的轉向輪軸1上，小齒輪2和大齒輪3相互嚙合，大齒輪3為齒輪傳動機構的動力輸出齒輪，連桿一 6偏心且垂直固定在大齒輪3上。
所述兩側空間連桿機構對稱布置，兩連桿一 6關于齒輪軸4中心對稱，球副二的連接中心與齒輪軸4的軸心在同一水平面上，以保證轉向的對稱性和穩(wěn)定性。球副一、二連接處的間隙< 4mm，根據(jù)實際需要具體確定。
所述轉向機構自主轉向的轉角由連桿一 6到齒輪軸4軸心的距離決定，機構轉向的周期由齒輪組的傳動比決定。轉向機構自主轉向的轉角<45°。機構轉角和周期、以及調節(jié)連桿一到齒輪軸軸心的距離和齒輪組的傳動比，根據(jù)實際需要具體確定。
所述轉向機構以轉向輪10所受摩擦力為動力，通過轉向輪10帶動齒輪組運動，經偏心固定的連桿一 6對機架1施加水平方向的作用力，實現(xiàn)轉向機構的周期性自主轉向。
本裝置使用時，轉向輪10所受摩擦力轉化為動力，轉向輪10帶動齒輪組運動，使得偏心固定的連桿一 6對機架產生作用力，該作用力在水平方向有分量，從而對機架1施加水平方向的作用力，實現(xiàn)轉向機構的周期性自主轉向。
本發(fā)明具在有摩擦輪繞軸轉動的同時實現(xiàn)自行轉向的特點，且轉角和周期可控， 可在相關領域避免獨立設置轉向機構，結構簡單，節(jié)能環(huán)保。


圖1是本發(fā)明斜視示意圖； 圖2是本發(fā)明主視圖示意圖。
圖中1-轉向輪軸，2-小齒輪，3-大齒輪，4-齒輪軸，5-連桿二，6-連桿一，7-連桿三，8-固定板，9-輪架，10-轉向輪。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本發(fā)明作進一步闡述，但本發(fā)明的保護范圍并不限于所述內容。
實施例1 如圖1、2所示，本摩擦輪周期性自主轉向機構，包括固定板8，機架9，轉向輪10，對稱裝于機架9兩側的齒輪組和空間連桿機構；機架9為倒U形、其上端經軸承垂直裝于固定板8前端部(機架9可繞固定板8周向轉動)，轉向輪10經軸承和轉向輪軸1裝于倒U形機架9下端中間；齒輪組由對稱裝于倒U形機架9兩側的一對小齒輪2和一對大齒輪3組成，大齒輪3經軸承和齒輪軸4裝于倒U形機架9上部兩側，小齒輪2固定在倒U 形機架9下端兩側的轉向輪軸1上，小齒輪2和大齒輪3相互嚙合；機架9每側的空間連桿機構由偏心且垂直固定在大齒輪3上的連桿一 6、用作推桿的連桿二 5和垂直固定在固定板 8尾端上的連桿三7組成，三個連桿經兩個球副連接，連桿一 6和連桿二 5由球副一水平連接(滿足水平軸向和一定空間角度的自由度)，連桿二 5和連桿三7由球副二豎直連接，球副一、二連接處的間隙為4mm。
球副二的連接中心與齒輪軸4的軸心在同一水平面上，兩側空間連桿機構對稱布置，兩個連桿一 6關于齒輪軸4中心對稱，以保證轉向的對稱性和穩(wěn)定性。
機構自主轉向的轉角為45°，自主轉向周期為10次/min，機構自主轉向的轉角大小通過調節(jié)連桿一 6到齒輪軸4軸心的距離^實現(xiàn)，機構轉向的周期通過調整齒輪組的傳動比η實現(xiàn)。
轉向機構以轉向輪10所受摩擦力為動力，通過轉向輪10帶動齒輪組運作，經偏心固定的連桿一 6對機架1施加水平方向的作用力，實現(xiàn)轉向機構的周期性自主轉向。
實施例2 如圖1、2所示，本摩擦輪周期性自主轉向機構的結構與實施例1相同。 機構自主轉向的轉角為40°，自主轉向周期為12次/min，球副一、二連接處的間隙為2mm。
實施例3 如圖1、2所示，本摩擦輪周期性自主轉向機構的結構與實施例1相同。 機構自主轉向的轉角為20°，自主轉向周期為6次/min，球副一、二連接處的間隙為1mm。
實施例4 如圖1、2所示，本摩擦輪周期性自主轉向機構的結構與實施例1相同。 機構自主轉向的轉角為15°，自主轉向周期為8次/min，球副一、二連接處的間隙為1mm。
權利要求
1.一種摩擦輪周期性自主轉向機構，其特征在于包括固定板(8)，機架(9)，轉向輪 (10)，對稱裝于機架(9)兩側的齒輪傳動機構和空間連桿機構；機架(9)為倒U形、其上端經軸承垂直裝于固定板(8)前端部，轉向輪(10)經軸承和轉向輪軸(1)裝于倒U形機架(9) 下端中間；齒輪傳動機構裝于轉向輪軸(1)與空間連桿機構之間；機架(9)每側的空間連桿機構由偏心且垂直固定于齒輪傳動機構上部動力輸出齒輪上的連桿一(6)、用作推桿的連桿二(5)和垂直固定在固定板(8)尾端上的連桿三(7)組成，三個連桿經兩個球副連接，連桿一(6)和連桿二(5)由球副一水平連接，連桿二(5)和連桿三(7)由球副二豎直連接。
2.如權利要求1所述的摩擦輪周期性自主轉向機構，其特征在于齒輪傳動機構由對稱裝于倒U形機架(9 )兩側的一對小齒輪(2 )和一對大齒輪(3 )組成，大齒輪(3 )經軸承和齒輪軸(4 )裝于倒U形機架(9 )上部兩側，小齒輪(2 )固定在倒U形機架(9 )下端兩側的轉向輪軸(1)上，小齒輪(2)和大齒輪(3)相互嚙合，大齒輪(3)為齒輪傳動機構的動力輸出齒輪，連桿一(6)偏心且垂直固定在大齒輪(3)上。
3.如權利要求1所述的摩擦輪周期性自主轉向機構，其特征在于兩側空間連桿機構對稱布置，兩連桿一(6)關于齒輪軸(4)中心對稱，球副二的連接中心與齒 輪軸(4)的軸心在同一水平面上。
4.如權利要求1所述的摩擦輪周期性自主轉向機構，其特征在于轉向機構自主轉向的轉角由連桿一(6)到齒輪軸(4)軸心的距離決定，機構轉向的周期由齒輪組的傳動比決定。
5.如權利要求4所述的摩擦輪周期性自主轉向機構，其特征在于轉向機構自主轉向的轉角<45°。
6.如權利要求1或3所述的摩擦輪周期性自主轉向機構，其特征在于球副一、二連接處的間隙彡4mm。
7.如權利要求1所述的摩擦輪周期性自主轉向機構，其特征在于轉向機構以轉向輪 (10)所受摩擦力為動力，通過轉向輪(10)帶動齒輪組運動，經偏心固定的連桿一(6)對機架(1)施加水平方向的作用力，實現(xiàn)轉向機構的周期性自主轉向。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用摩擦實現(xiàn)周期性自動轉向的機構，屬于工業(yè)生產機構技術領域。包括安裝摩擦轉向輪和固定連桿的支架，調整轉向周期的齒輪組和實現(xiàn)摩擦轉向輪周期性轉向的空間連桿機構三部分。摩擦輪提供原動力，帶動齒輪傳動，齒輪上偏心固定的連桿一和提供轉向牽引力的連桿二,、連桿三經兩個球副連接構成空間連桿機構，在反作用力的水平分量作用下實現(xiàn)摩擦輪的周期性自轉向。具有在摩擦輪繞軸轉動的同時實現(xiàn)自行轉向的特點，且轉角和周期可控，可在相關領域避免獨立設置轉向機構，結構簡單，節(jié)能環(huán)保。
文檔編號F16H37/12GK102506145SQ20111035272
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月10日 優(yōu)先權日2011年11月10日
發(fā)明者朱海龍, 程磊, 陳帥 申請人:昆明理工大學