一種往復運行速度與位移放大的機構及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種往復運行速度與位移放大的機構及方法，尤其適用于大位移、大速度運動或者該工況下的模擬實驗。
【背景技術】
[0002]對于一些大位移、大速度運動的工況，由于驅動器的輸出位移和速度有限而較難實現(xiàn)以及再現(xiàn)模擬實驗。為了實現(xiàn)驅動器小位移、小速度下的放大，目前放大機構主要采用動滑輪組形式，但只能沿一個方向運行，不能往復運行;若采用齒輪嚙合的增速方式，其結構復雜，配合困難、效率低，同時較難實現(xiàn)整數(shù)倍比的放大。為此，本發(fā)明考慮空間的布置，采用繩系、輪組組合的方式，實現(xiàn)往復運行速度與位移的放大，滿足大位移、大速度運動工況。

【發(fā)明內容】

[0003]技術問題:本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術中存在的問題，提供一種往復運行速度與位移放大的機構及方法，實現(xiàn)大位移、大速度運動或者該工況下的模擬實驗。
[0004]技術方案:本發(fā)明的往復運行速度與位移放大的機構，包括設在基座上的直線運動驅動軸與固定式換向輪組，直線運動驅動軸上連接有活動輪組架，活動輪組架上設有位于固定式換向輪組兩側的活動換向輪組，固定式換向輪組與活動換向輪組上纏繞有驅動繩，驅動繩上設置有運行速度與位移放大比例r的驅動連接塊;驅動繩的一端連接有預緊彈
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[0005]所述的運行速度與位移放大比例r為3?8倍。
[0006]所述的運行速度與位移放大比例r為3倍，固定式換向輪組包括設有兩個繩槽的固定換向輪一，活動換向輪組包括設在固定換向輪一兩側的活動換向輪一、二;驅動繩一端固定于活動輪組架上，驅動繩的另一端依次經過固定換向輪一的第一個繩槽、活動換向輪一、驅動連接塊、活動換向輪二、固定換向輪一的第二個繩槽，最終連接于固定在活動輪組架的預緊彈簧上。
[0007]所述的運行速度與位移放大比例r為4倍，固定式換向輪組包括設有兩個繩槽的固定換向輪一，活動換向輪組包括活動換向輪一、二、三、四，預緊彈簧設置在基座上，驅動繩的一端固定于基座上，另一端依次經過活動換向輪一、固定換向輪一的第一個繩槽、活動換向輪三、驅動連接塊、活動換向輪四、固定換向輪一的第二個繩槽、活動換向輪二，最終連接在固定于基座上的預緊彈簧上。
[0008]所述的運行速度與位移放大比例r為5倍，固定式換向輪組包括分別設有兩個繩槽的固定換向輪一、二;所述活動換向輪組包括活動換向輪一、二、三、四，預緊彈簧設在活動輪組架上；驅動繩一端固定于活動輪組架上，驅動繩的另一端依次經過固定換向輪一的第一個繩槽、活動換向輪一、固定換向輪二的第一個繩槽、活動換向輪三、驅動連接塊、活動換向輪四、固定換向輪二的第二個繩槽、活動換向輪二、固定換向輪一的第二個繩槽，最終連接在固定于活動輪組架上的預緊彈簧上。
[0009]所述的運行速度與位移放大比例r為6倍，固定式換向輪組包括各自設置有兩個繩槽的固定換向輪一、二;活動換向輪組包括活動換向輪一、二、三、四、五、六;所述預緊彈簧固設在基座上，驅動繩一端固定于基座上，驅動繩的另一端依次經過活動換向輪一、固定換向輪一的繩槽一、活動換向輪三、固定換向輪二的繩槽一、活動換向輪五、驅動連接塊、活動換向輪六、固定換向輪二的繩槽二、活動換向輪四、固定換向輪一的繩槽二、活動換向輪二，最終固接在位于基座上的預緊彈簧上；
[0010]所述的運行速度與位移放大比例r為7倍，固定式換向輪組包括各自設置有兩個繩槽的固定換向輪一、二、三;活動換向輪組包括活動換向輪一、二、三、四、五、六，預緊彈簧設在活動輪組架上；驅動繩一端固定于活動輪組架上，驅動繩的另一端依次經過固定換向輪一的繩槽一、活動換向輪一、固定換向輪二的繩槽一、活動換向輪三、固定換向輪三的繩槽一、活動換向輪五、驅動連接塊、活動換向輪六、固定換向輪三的繩槽二、活動換向輪四、固定換向輪二的繩槽二、活動換向輪二、固定換向輪一的繩槽二，最終連接在位于活動輪組架上的預緊彈簧上；
[0011]所述的運行速度與位移放大比例r為8倍，固定式換向輪組包括各自設置有兩個繩槽的固定換向輪一、二、三;活動換向輪組包括活動換向輪一、二、三、四、五、六、七、八，預緊彈簧設在基座上;驅動繩一端固定于基座上，驅動繩的另一端依次經過活動換向輪一、固定換向輪一的繩槽一、活動換向輪三、固定換向輪二的繩槽一、活動換向輪五、固定換向輪三的繩槽一、活動換向輪七、驅動連接塊、活動換向輪八、固定換向輪三的繩槽二、活動換向輪六、固定換向輪二的繩槽二、活動換向輪四、固定換向輪一的繩槽二、活動換向輪二，最終連接在位于基座上的預緊彈簧上。
[0012]—種使用上述機構的往復運行速度與位移放大的方法:驅動固定在基座上的直線運動驅動軸，直線運動驅動軸推動與其相連的活動輪組架作直線往復運動，設置在活動輪組架上的活動換向輪組與活動輪組架一起沿直線往復移動，帶動纏繞在固定式換向輪組與活動換向輪組上的驅動繩往復運動；由于固定式換向輪組不移動、只是活動換向輪組移動，連接在往復移動的驅動繩上的驅動連接塊按設置的運行速度與位移放大比例r移動相應放大比例的位移和速度;所述的放大比例的位移為r.s、速度為r.v，s為往復運動的距離，ν為往復運動的速度
[0013]有益效果:由于采用了上述技術方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點:
[0014](1)實現(xiàn)多種位移和速度放大比例的往復直線驅動:本發(fā)明的驅動機構利用固定式與活動換向輪組配合，實現(xiàn)了直線運動驅動軸的多種輸出速度比或行程比的放大，滿足高速度或大行程的工況要求，同時對稱閉環(huán)張緊的形式克服了傳統(tǒng)滑輪組單向驅動的缺點，實現(xiàn)了往復直線驅動。
[0015](2)適用范圍廣:本發(fā)明的驅動機構適用于行程受限、較高輸出速度工況的往復直線運動驅動軸的驅動布置，包括液壓缸驅動等，適用范圍廣；
[0016](3)結構簡單、占用空間小，驅動平穩(wěn)可靠:本發(fā)明的驅動機構結構簡單，克服了現(xiàn)有齒輪嚙合傳動的繁瑣，可利用一輪多槽的滑輪減小整體結構，占用空間小;機構設有驅動繩預緊彈簧，保證驅動平穩(wěn)可靠。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明位移和速度放大比例為3倍的三維模型圖；
[0018]圖2是本發(fā)明位移和速度放大比例為3倍的機構示意圖；
[0019]圖3是本發(fā)明位移和速度放大比例為3倍的驅動繩纏繞示意圖；
[0020]圖4是本發(fā)明位移和速度放大比例為3倍的機構原理圖；
[0021 ]圖5是本發(fā)明位移和速度放大比例為4倍的三維模型圖；
[0022]圖6是本發(fā)明位移和速度放大比例為4倍的機構示意圖；
[0023]圖7是本發(fā)明位移和速度放大比例為4倍的驅動繩纏繞示意圖；
[0024]圖8是本發(fā)明位移和速度放大比例為4倍的機構原理圖；
[0025]圖9是本發(fā)明位移和速度放大比例為5倍的機構示意圖；
[0026]圖10是本發(fā)明位移和速度放大比例為6倍的機構示意圖；
[0027]圖11是本發(fā)明位移和速度放大比例為7倍的機構示意圖；
[0028]圖12是本發(fā)明位移和速度放大比例為8倍的機構示意圖。
[0029]圖中:1-活動換向輪組；2-驅動繩；3-驅動連接塊;4-固定式換向輪組；5-預緊彈簧;6-活動輪組架;7-直線運動驅動軸；1-1-活動換向輪一 ；1-2-活動換向輪二 ； 1-3-活動換向輪三；卜4-活動換向輪四；1-5-活動換向輪五；1-6-活動換向輪六；卜7-活動換向輪七；卜8_活動換向輪八;4-1-固定換向輪一;4-2-固定換向輪二;4-3-固定換向輪三。
【具體實施方式】
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[0030]下面結合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步的描述:
[0031 ]本發(fā)明的往復運行速度與位移放大的機構，主要由活動換向輪組1、固定式換向輪組4、活動輪組架6和直線運動驅動軸7構成，直線運動驅動軸7與固定式換向輪組4設在基座上，活動輪組架6連接在直線運動驅動軸7上，活動輪組架6上設有位于固定式換向輪組4兩側的活動換向輪組1，固定式換向輪組4與活動換向輪組1上纏繞有驅動繩2，驅動繩2上設置有運行速度與位移放大比例r的驅動連接塊3;驅動繩2的一端連接有預緊彈簧5。所述的運行速度與位移放大比例r為3?8倍。
[0032]本發(fā)明的往復運行速度與位移放大的方法:驅動固定在基座上的直線運動驅動軸7，直線運動驅動軸7推動與其相連的活動輪組架6作直線往復運動，設置在活動輪組架6上的活動換向輪組1與活動輪組架6—起沿直線往復