專利名稱：驅動搖桿勻速直線運動的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種驅動搖桿勻速直線運動的裝置。
背景技術：
齒輪是機械和儀表中應用最廣泛的傳動元件，它可以傳遞兩軸間的回轉運動。隨著科學技術的發(fā)展，在機器和儀表制造中越來越多采用非圓齒輪來實現(xiàn)傳遞特定的運動規(guī)律，因為其具有變傳動比傳動的特性，在運動性能、承載能力以及結構可靠性等諸多方面都明顯優(yōu)于其他具有同樣運動特征的裝置，而非圓齒輪中以橢圓齒輪最為常見，如橢圓齒輪流量計是一種用于測量流體流量精度較高的儀表。該種流量計的測量部分包括兩個相互嚙合的齒輪和外殼，在測量流體的流量時，橢圓齒輪在被測介質的壓差作用下使其產(chǎn)生轉動力矩，使橢圓齒輪轉動，以帶動指針動作實現(xiàn)計量。雖然橢圓齒輪流量計是依靠橢圓齒輪 轉動的方式計量流體，不論其精度有多高，本領域技術人員參照該橢圓齒輪流量計也不會考慮到將橢圓齒輪轉動轉變?yōu)橹本€運動。在現(xiàn)有技術中，將旋轉運動變?yōu)橹本€運動的曲柄搖桿裝置通常包括兩個間隔有一定距離的第一旋轉軸和第二旋轉軸，以及搖桿，在第一旋轉軸和搖桿的一端活動地安裝有第一傳動桿，而在第二旋轉軸上和搖桿的中部區(qū)域活動地安裝第二傳動桿。當?shù)谝恍D軸和第二旋轉軸轉動時，可通過第一傳動桿和第二傳動桿帶動搖桿在一定范圍內勻速擺動，使搖桿的自由端部實現(xiàn)近似勻速直線運動。雖然該裝置可以將圓周運動變?yōu)橹本€運動，且直線運動的誤差相對較小，但由于第一傳動桿和第二傳動桿之間必須具有很大的長度差，而長度差越大，兩者之間的傳動速度的誤差也會越大，所以，該種曲柄搖桿裝置中搖桿自由端達不到非常理想的勻速直線運動。由于非圓齒輪的結構緊湊，剛性好，傳動平穩(wěn)，易實現(xiàn)動平衡，所以，在現(xiàn)有技術中，利用非圓齒輪來實現(xiàn)變速運動是人們渴望解決的一種技術方案。如中國專利1490541號公開的名稱為“非圓齒輪型勻速往復直線運動機構”就提出一種方案。該發(fā)明所提供的非圓齒輪型勻速往復直線運動機構，其中非圓齒輪傳動副中的主，從動輪的節(jié)曲線完全按照理想運動曲線設計，即該機構由非圓齒輪傳動副和正弦機構組合而成，其正弦機構是由曲柄，滑塊，滑槽，滑桿構成，主動齒輪齒輪軸，從動齒輪齒輪軸和滑桿的支架均安裝在機架上。其意是想通過非圓齒輪的轉動使曲柄帶動滑塊在滑槽上運動，以推動滑槽往復直線移動，進而驅動滑桿做勻速直線運動。雖然該機構利用非圓齒輪可以將轉動變?yōu)橹本€運動，但由于該機構中的正弦機構的結構比較復雜，制作成本較高；同時，因利用曲柄帶動滑塊使其在滑槽上運動，滑塊對滑槽有相當大的機械沖擊力，使兩者之間能產(chǎn)生比較大的機械磨損，進而降低其使用壽命；另一個問題是，滑塊必須對滑槽施加較大的作用力才能使其移動，而施加的作用力過大，易使其傳動不夠平穩(wěn)，不易實現(xiàn)動平衡，且其消耗的能量也較大。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種利用橢圓齒輪驅動搖桿的方式解決使用壽命短和消耗能量大等問題的驅動搖桿勻速直線運動裝置。本實用新型所提出的驅動搖桿勻速直線運動的裝置包括橢圓形的主動齒輪和從動齒輪，以及一端與從動齒輪活動連接的搖桿，所述主動齒輪軸和從動齒輪軸安裝在支撐桿上，該支撐桿延伸出從動齒輪的端部與連動桿活動連接，連動桿的另一端與搖桿的中部區(qū)域活動連接。所述主動齒輪和從動齒輪的偏心率為0. 123-0. 127。所述搖桿通過偏心軸與從動齒輪相連接。本實用新型所提出的驅動搖桿勻速直線運動裝置中僅采用橢圓齒輪副和連動桿驅動搖桿作直線運動，所以，該裝置的結構相當簡單，制造成本較低；同時因搖桿是由橢圓齒輪副和連動桿直接驅動的，不僅使搖桿直線運動更加穩(wěn)定，可實現(xiàn)動平衡，而且其抗機械沖擊的強度比較大，適合于在多種場合使用；另外，因橢圓齒輪的偏心率e的大小決定了傳 動比函數(shù)曲線，從而影響橢圓齒輪驅動搖桿運動裝置的速度相對誤差，對e進行優(yōu)化分析，將橢圓齒輪的輸出偏心率設定為0. 123-0. 127，其速度誤差極小。

附圖I是本實用新型所提出的驅動搖桿勻速直線運動裝置的一個實施例的外觀結構示意圖；附圖2是圖I右視圖。
具體實施方式
參見圖I和圖2，這兩個附圖給出本實用新型所提出的驅動搖桿勻速直線運動的裝置一個實施例的外觀整體結構。該裝置包括橢圓形的主動齒輪I和與主動齒輪I相嚙合的從動齒輪2，在主動齒輪I上安裝有主動齒輪軸3，在從動齒輪2上安裝有從動齒輪軸4，且主動齒輪3和從動齒輪4的偏心率為0. 123-0. 127，最佳偏心率為0. 125。主動齒輪軸3和從動齒輪軸4均固定在支撐桿5上，支撐桿5遠離主動齒輪軸3的一端延伸出從動齒輪2，且其延伸端通過樞軸7與連動桿6活動連接。搖桿8的一端通過偏心軸9與從動齒輪2活動連接，而連動桿6的另一端通過樞軸10與搖桿8的中部區(qū)域活動連接。該裝置的初始位置為主動齒輪I上的主動齒輪軸3和從動齒輪2上的從動齒輪軸4均在水平方向，偏心軸9與主動齒輪軸3和從動齒輪軸4在同一條直線上。當主動齒輪I勻速轉動時，支撐桿5固定不動，主動齒輪I帶動從動齒輪2轉動，從動齒輪2通過偏心軸9帶動搖桿8及連動桿6動作，致使搖桿8的自由端在一定范圍內進行勻速直線運動。
權利要求1.驅動搖桿勻速直線運動的裝置，其特征在于該裝置包括橢圓形的主動齒輪和從動齒輪，以及一端與從動齒輪活動連接的搖桿，所述主動齒輪軸和從動齒輪軸安裝在支撐桿上，該支撐桿延伸出從動齒輪的端部與連動桿活動連接，連動桿的另一端與搖桿的中部區(qū)域活動連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的裝置，其特征在于所述主動齒輪和從動齒輪的偏心率為0.123-0. 127。
3.根據(jù)權利要求I所述的裝置，其特征在于所述搖桿通過偏心軸與從動齒輪相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種驅動搖桿勻速直線運動裝置，該裝置包括橢圓形的主動齒輪和從動齒輪，以及一端與從動齒輪活動連接的搖桿，所述主動齒輪軸和從動齒輪軸固定在支撐桿上，該支撐桿延伸出從動齒輪的端部與連動桿活動連接，連動桿的另一端與搖桿的中部區(qū)域活動連接。該裝置傳動更加穩(wěn)定，容易實現(xiàn)動平衡，而且結構簡單，制造成本較低，輸出的速度誤差極小，在一定范圍內進行勻速直線運動。
文檔編號F16H37/12GK202510650SQ20122011234
公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月23日 優(yōu)先權日2012年3月23日
發(fā)明者張兆剛, 杜運普, 王宇, 甘曉曄, 黃志東 申請人:遼寧科技學院