本發(fā)明屬于機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種變速雙作用往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，傳動(dòng)機(jī)械廣泛的應(yīng)用于機(jī)械領(lǐng)域，傳動(dòng)機(jī)械的主要運(yùn)動(dòng)方式為往復(fù)運(yùn)動(dòng)，如柱塞泵等機(jī)器，然而在現(xiàn)有的往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中主要為單向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中不能根據(jù)往復(fù)沖程做功大小自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)速度和扭矩大小，而只能依靠改變輸入軸的轉(zhuǎn)速來改變往復(fù)沖程的速度和扭矩，這種傳統(tǒng)往復(fù)機(jī)構(gòu)具有體積大，能耗大，不易控制并且效率低下等諸多缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于為了克服上述存在的缺點(diǎn)，提供一種可自行改變速度和扭矩，結(jié)構(gòu)緊湊，效率較高，能耗較小的雙作用往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。為此，本發(fā)明的目的在于提出一種可自行變速的雙作用往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明的一種變速雙作用往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其零部件包括：箱體，所述箱體分別由上箱體和下箱體組成，所述上下箱體為整體鑄造結(jié)構(gòu)，所述箱體內(nèi)部加工有尺寸不同的孔用以固定安裝各個(gè)零部件。軸承，所述軸承安裝固定在所述上箱體和下箱體之間，用以支撐和固定輸入軸；輸入軸，所述輸入軸安裝在所述軸承上，所述輸入軸上加工有鍵槽，輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)為往復(fù)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力；輸入軸支撐座，所述輸入軸支撐座安裝在所述下箱體上，為所述輸入軸提供中間支撐；偏心齒輪，所述偏心齒輪通過鍵與所述輸入軸安裝連接，作為往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)輪；非圓齒輪，所述非圓齒輪通過鍵安裝連接在曲柄一側(cè)的曲軸上，其輪齒與所述偏心齒輪的輪齒嚙合，作為從動(dòng)輪；曲柄，所述曲柄兩端曲軸固定在曲柄支座上，中間曲軸與活塞連桿連接；曲軸，所述曲軸在隨所述非圓齒輪的驅(qū)動(dòng)下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)；曲柄支座，所述曲柄支座底部安裝固定在所述下箱體上，其上部加工有通孔與所述曲柄兩端曲柄軸相配合，用以支撐和固定曲柄；活塞機(jī)構(gòu)，所述活塞機(jī)構(gòu)安裝固定在所述上箱體和下箱體之間，另一端通過活塞連桿與所述曲柄中間曲軸相連接，從而帶動(dòng)活塞沖頭做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

具體地，所述活塞機(jī)構(gòu)包括：活塞缸，所述活塞缸固定在所述上箱體與下箱體之間，作為活塞頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)的通道；活塞頭，所述活塞頭與所述活塞缸內(nèi)壁相配合，另一端通過銷軸與活塞連桿連接；銷軸，所述銷軸將所述活塞與所述活塞連桿一端相連；活塞連桿，所述活塞連桿一端與所述活塞沖頭連接，另一端與所述曲柄上的中間曲柄軸連接，起到動(dòng)力傳遞的作用。

具體地，在所述一種變速雙作用往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，安裝有三組(注：在這里安裝三組，是為了說明方便；在實(shí)際應(yīng)用中，不限制于三組，可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成一組、或兩組、或多組)往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，每組往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均由一個(gè)所述非圓齒輪與兩側(cè)兩個(gè)(在實(shí)際應(yīng)用中，不限制于兩側(cè)兩個(gè)，可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成一側(cè)一個(gè))所述偏心齒輪嚙合驅(qū)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)兩側(cè)(在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成一側(cè))所述活塞頭做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，相鄰?fù)鶑?fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中所述曲柄在空間排列上呈120度(或均勻)分布。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明一種變速雙作用往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過利用一個(gè)偏心齒輪與兩個(gè)非圓齒輪的嚙合傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)構(gòu)的雙作用往復(fù)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)，并且在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中可自行改變輸出扭矩大小和往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度的大小，具有結(jié)構(gòu)緊湊、可自行改變輸出扭矩和往復(fù)速度的大小、效率高、能耗低的特點(diǎn)，而且，偏心齒輪兩側(cè)的曲柄在空間上呈120度分布，增加了機(jī)構(gòu)運(yùn)行的平穩(wěn)性。因此，此機(jī)構(gòu)具有廣泛的應(yīng)用范圍和推廣價(jià)值。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種變速雙作用往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的活塞機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的單組往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。

下面參考圖1-圖3描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種變速雙作用往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種變速雙作用往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括：箱體1、軸承2、輸入軸3、輸入軸支撐座4、偏心齒輪5、非圓齒輪6、曲柄7、曲柄支座8和活塞機(jī)構(gòu)9。

如圖1所示，箱體1由兩部分組成分別為下箱體1(1)和上箱體1(2)，所述上箱體1(2)和下箱體1(1)邊緣加工有通孔，通過螺栓將他們連接固定；箱體1左右兩側(cè)安裝有軸承2，用以支撐和固定輸入軸3；所述輸入軸3上加工有多個(gè)鍵槽，輸入軸3轉(zhuǎn)動(dòng)為往復(fù)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力；輸入軸支撐座4底部固定在下箱體1(1)上并與軸承2配合為輸入軸3提供中間支撐；所述輸入軸3上分別安裝有3個(gè)大小相同的偏心齒輪5作為主動(dòng)輪隨軸旋轉(zhuǎn)；所述非圓齒輪6成對(duì)分布在偏心齒輪5左右兩側(cè)，并通過鍵安裝固定在曲柄7一端的曲軸上，其輪齒與偏心齒輪5嚙合，作為從動(dòng)輪隨偏心齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)；所述曲柄7通過兩側(cè)曲柄軸安裝固定在曲柄支座8上，曲柄7中間曲柄軸與活塞機(jī)構(gòu)9相連，左右兩側(cè)的兩個(gè)非圓齒輪6在偏心齒輪5的驅(qū)動(dòng)下同向旋轉(zhuǎn)進(jìn)而帶動(dòng)兩側(cè)曲柄7旋轉(zhuǎn)，最終將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過活塞機(jī)構(gòu)9轉(zhuǎn)化為兩側(cè)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

如圖2所示活塞機(jī)構(gòu)9分為連桿9(1)、活塞沖頭9(2)、活塞缸9(3)和軸銷9(4)組成，連桿9(1)一端與曲柄7的中間曲柄軸連接，另一端通過軸銷9(4)與活塞沖頭9(2)連接，驅(qū)動(dòng)活塞沖頭9(2)在活塞缸9(3)內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

如圖3所示，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中，偏心齒輪5隨輸入軸3一起轉(zhuǎn)動(dòng)，偏心齒輪5作為主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)兩側(cè)非圓齒輪6-1和6-2同向旋轉(zhuǎn)，通過曲柄7帶動(dòng)兩側(cè)活塞機(jī)構(gòu)9做同向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而保證了當(dāng)一側(cè)活塞機(jī)構(gòu)9-1正向做功時(shí)，另一側(cè)活塞機(jī)構(gòu)9-2反向做功；當(dāng)活塞機(jī)構(gòu)9-2正向做功時(shí)，偏心齒輪5的近端與非圓齒輪6-2的長端嚙合，在輸入軸3扭矩不變的情況下，偏心齒輪5傳遞給非圓齒輪6-2的力增加，進(jìn)而增加非圓齒輪6-2的輸出轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)活塞機(jī)構(gòu)9-2對(duì)外做功；與此同時(shí)，活塞機(jī)構(gòu)9-1反向做功時(shí)，偏心齒輪5長端與非圓齒輪6-1短端嚙合，增加了力臂的長度，提高了非圓齒輪6-1的旋轉(zhuǎn)速度從而縮短了不做功的時(shí)間。

簡言之，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種變速雙作用往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過利用一個(gè)偏心齒輪與兩個(gè)非圓齒輪的嚙合傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)構(gòu)的雙作用往復(fù)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)，并且在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中通過改變力臂的長短，可自行改變兩側(cè)非圓齒輪輸出扭矩大小和活塞機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度的大小，具有結(jié)構(gòu)緊湊、可自行改變輸出扭矩和往復(fù)速度的大小、效率高、能耗低的特點(diǎn)，而且，偏心齒輪兩側(cè)的曲柄在空間上呈120度分布，增加了機(jī)構(gòu)運(yùn)行的平穩(wěn)性。因此，此機(jī)構(gòu)具有廣泛的應(yīng)用范圍和推廣價(jià)值。