基于扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)的高速可調(diào)速直線運(yùn)動(dòng)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)的高速可調(diào)速直線運(yùn)動(dòng)裝置，包括第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)電機(jī)外側(cè)套有電機(jī)殼體，電機(jī)與減速器連接，減速器與安全離合器配合；主動(dòng)件和從動(dòng)件之間的軸心位置裝有彈簧；主動(dòng)件的邊緣裝有繩索，繩索末端固定在從動(dòng)件的邊緣，第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)一側(cè)的前端還設(shè)有第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二主動(dòng)件、第二從動(dòng)件，第二從動(dòng)件與所述電機(jī)同軸固定安裝。本實(shí)用新型多個(gè)自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的高速的直線運(yùn)動(dòng)，還可以按需要在這個(gè)時(shí)間段的不同的時(shí)間節(jié)點(diǎn)上觸發(fā)某個(gè)機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)最高移動(dòng)速度之下的不同的移動(dòng)速度。
【專利說明】
基于扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)的高速可調(diào)速直線運(yùn)動(dòng)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)的高速可調(diào)速直線運(yùn)動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是使構(gòu)件上某點(diǎn)作準(zhǔn)確或近似直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。17世紀(jì)晚期，在人類能造出精確滑桿和導(dǎo)槽之前出現(xiàn)了一種機(jī)械設(shè)計(jì)思想，目的是用制造簡便的剛片、連桿和鉸的組合完成直線形的導(dǎo)槽和滑桿的功能，使構(gòu)件上某點(diǎn)作準(zhǔn)確或近似直線運(yùn)動(dòng)。由于現(xiàn)在加工高精度滑桿和導(dǎo)槽已無困難，這種機(jī)構(gòu)已不多見，僅在儀表和某些機(jī)械上還有應(yīng)用。但這種設(shè)計(jì)思想對于現(xiàn)代的仿生學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)有著重要的啟發(fā)作用。直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)分為近似直線運(yùn)動(dòng)和準(zhǔn)確直線運(yùn)動(dòng)的兩類，它們有著各自的特點(diǎn)，被應(yīng)用在不同的場合。
[0003 ]機(jī)構(gòu)中的一部分能夠?qū)崿F(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)有很多，如流體傳動(dòng)液壓栗的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)液壓桿的直線運(yùn)動(dòng)，但這不是簡單的主動(dòng)件對從動(dòng)件的單一機(jī)構(gòu)，而是一套有多種的能量轉(zhuǎn)換元件與控制元件的復(fù)雜系統(tǒng);如四桿機(jī)構(gòu)中的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄的回轉(zhuǎn)帶動(dòng)滑塊做直線運(yùn)動(dòng)，在滑塊運(yùn)動(dòng)中是固定的非等速直線運(yùn)動(dòng)；如螺旋機(jī)構(gòu)中螺桿或螺母轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)另一部分做直線運(yùn)動(dòng)，但螺旋機(jī)構(gòu)的移動(dòng)速度不夠快;如凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)讓頂桿進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，但凸輪機(jī)構(gòu)的直線行程太短。
[0004]在科研或生產(chǎn)實(shí)踐中，有時(shí)由于限定的條件，主動(dòng)件不能產(chǎn)生較高的速度，或者沒有太多的功能轉(zhuǎn)換空間，不能通過杠桿之類的機(jī)構(gòu)擴(kuò)大從動(dòng)件的移動(dòng)速度。為此要考慮速度疊加的方式，即要設(shè)計(jì)能提供超過單個(gè)機(jī)構(gòu)移動(dòng)速度的總速度，同時(shí)考慮到調(diào)速的需要，就要有一種可控的移動(dòng)裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是用速度疊加的方法產(chǎn)生較高的可調(diào)高速移動(dòng)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種基于扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)的高速可調(diào)速直線運(yùn)動(dòng)裝置，包括第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)，電機(jī)外側(cè)套有電機(jī)殼體，電機(jī)與減速器連接，減速器與安全離合器配合，安全離合器與主動(dòng)件同軸活動(dòng)連接；
[0007]從動(dòng)件與主動(dòng)件同軸間隔設(shè)置，主動(dòng)件和從動(dòng)件之間的軸心位置裝有彈簧；
[0008]所述主動(dòng)件的邊緣裝有若干用于傳遞扭矩的繩索，繩索末端固定在所述從動(dòng)件的邊緣，線索與主動(dòng)件、從動(dòng)件構(gòu)成籠形；
[0009]所述繩索與彈簧之間安裝有內(nèi)伸縮節(jié)，內(nèi)伸縮節(jié)包括多級花鍵套，內(nèi)伸縮節(jié)外徑自中部位置向兩端逐級遞減，內(nèi)伸縮節(jié)兩端分別與主動(dòng)件、從動(dòng)件連接，其中內(nèi)伸縮節(jié)與從動(dòng)件固定連接，與主動(dòng)件可旋轉(zhuǎn)連接；
[0010]所述內(nèi)伸縮節(jié)中部的內(nèi)伸縮節(jié)外套外表面設(shè)有定位件，所述繩索自定位件中穿過，定位件的沿內(nèi)伸縮節(jié)軸線方向的兩側(cè)分別裝有限位塊；
[0011]所述繩索的外側(cè)設(shè)有外伸縮節(jié)，外伸縮節(jié)包括多級花鍵套，外伸縮節(jié)外徑自主動(dòng)件向從動(dòng)件方向逐級遞減，外伸縮節(jié)的兩端分別套接在電機(jī)殼體和從動(dòng)件的上，其中外伸縮節(jié)與所述電機(jī)殼體為固定套接，與從動(dòng)件為可轉(zhuǎn)動(dòng)套接；
[0012]所述第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)一側(cè)的前端還設(shè)有第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二主動(dòng)件、第二從動(dòng)件，第二從動(dòng)件通過第二繩索與第二主動(dòng)件連接，第二從動(dòng)件與所述電機(jī)同軸固定安裝;第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，第二繩索扭轉(zhuǎn)，第二從動(dòng)件向第二主動(dòng)件靠攏，第二從動(dòng)件帶動(dòng)第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)向第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)靠攏，同時(shí)第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，第一從動(dòng)件沿軸向直線運(yùn)動(dòng)。
[0013]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)前端還依次連接多個(gè)自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，多個(gè)自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，多個(gè)自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可同時(shí)或獨(dú)立動(dòng)作。
[0014]作為本實(shí)用新型的另一項(xiàng)改進(jìn)，所述第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)功率大于第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)功率，所述依次連接多個(gè)自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)功率逐次增大。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0016]本實(shí)用新型多個(gè)自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)串聯(lián)在一定時(shí)間內(nèi)完成一次收縮時(shí)，實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的高速的直線運(yùn)動(dòng)，還可以按需要在這個(gè)時(shí)間段的不同的時(shí)間節(jié)點(diǎn)上觸發(fā)某個(gè)機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)最高移動(dòng)速度之下的不同的移動(dòng)速度。觸發(fā)的管理模塊可以采現(xiàn)有的單片機(jī)等技術(shù)進(jìn)行控制，實(shí)用性較高。
【附圖說明】

[0017]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型公開的一種基于扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)的高速可調(diào)速直線運(yùn)動(dòng)裝置，包括第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5，第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5包括電機(jī)I，電機(jī)I外側(cè)套有電機(jī)殼體101，電機(jī)I與減速器2連接，減速器2與安全離合器3配合，安全離合器3與主動(dòng)件4同軸活動(dòng)連接；
[0020]從動(dòng)件6與主動(dòng)件4同軸間隔設(shè)置，主動(dòng)件4和從動(dòng)件6之間的軸心位置裝有彈簧8;
[0021]所述主動(dòng)件4的邊緣裝有若干用于傳遞扭矩的繩索7，繩索7末端固定在所述從動(dòng)件6的邊緣，線索7與主動(dòng)件4、從動(dòng)件6構(gòu)成籠形；
[0022]所述繩索7與彈簧8之間安裝有內(nèi)伸縮節(jié)9，內(nèi)伸縮節(jié)9包括多級花鍵套，內(nèi)伸縮節(jié)9外徑自中部位置向兩端逐級遞減，內(nèi)伸縮節(jié)9兩端分別與主動(dòng)件4、從動(dòng)件6連接，其中內(nèi)伸縮節(jié)9與從動(dòng)件6固定連接，與主動(dòng)件4可旋轉(zhuǎn)連接；
[0023]所述內(nèi)伸縮節(jié)9中部的內(nèi)伸縮節(jié)外套901外表面設(shè)有定位件10，所述繩索7自定位件10中穿過，定位件10的沿內(nèi)伸縮節(jié)9軸線方向的兩側(cè)分別裝有限位塊11;
[0024]所述繩索7的外側(cè)設(shè)有外伸縮節(jié)12，外伸縮節(jié)12包括多級花鍵套，外伸縮節(jié)12外徑自主動(dòng)件4向從動(dòng)件6方向逐級遞減，外伸縮節(jié)12的兩端分別套接在電機(jī)殼體101和從動(dòng)件6的上，其中外伸縮節(jié)12與電機(jī)殼體101為固定套接，與從動(dòng)件6為可轉(zhuǎn)動(dòng)套接。
[0025]所述第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5的電機(jī)I一側(cè)的前端還設(shè)有第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13，第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13與所述第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5結(jié)構(gòu)相同，第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13包括第二主動(dòng)件131、第二從動(dòng)件132，第二從動(dòng)件132通過第二繩索133與第二主動(dòng)件131連接，第二從動(dòng)件133與所述電機(jī)I同軸固定安裝。
[0026]第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13啟動(dòng)，第二繩索133扭轉(zhuǎn)，第二從動(dòng)件向132第二主動(dòng)件靠攏，在第二從動(dòng)件132帶動(dòng)下第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5向第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13靠攏，同時(shí)第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5啟動(dòng)，第一從動(dòng)件131沿軸向直線運(yùn)動(dòng)。
[0027]所述第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13前端還可以依次連接多個(gè)自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖中未示出)，多個(gè)自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，多個(gè)自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可同時(shí)或獨(dú)立動(dòng)作。多個(gè)機(jī)構(gòu)串聯(lián)在一定時(shí)間內(nèi)完成一次收縮時(shí)，可以按需要在這個(gè)時(shí)間段的不同的時(shí)間節(jié)點(diǎn)上觸發(fā)某個(gè)機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)最高移動(dòng)速度之下的不同的移動(dòng)速度。觸發(fā)的管理模塊可以采現(xiàn)有的單片機(jī)等技術(shù)進(jìn)行控制。
[0028]為了保證機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中有足夠的動(dòng)力，所述第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)功率大于第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)功率，且所述依次連接多個(gè)自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)功率逐次增大。同理，與電機(jī)配套的減速機(jī)也做適當(dāng)變化。
[0029]該實(shí)用新型工作原理在于，假設(shè)一個(gè)扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置在伸長時(shí)是2米長，收縮時(shí)是I米長，收縮時(shí)間是I秒鐘，如果以從動(dòng)件為活動(dòng)端，就是這個(gè)從動(dòng)件的時(shí)速為I米/秒。兩個(gè)扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置串聯(lián)時(shí)，如果是相同的I秒時(shí)間里，前后兩套機(jī)構(gòu)同時(shí)收縮，則在同樣的I秒時(shí)間內(nèi)可從4米縮為2米，這個(gè)從動(dòng)件的時(shí)速即為2米/秒。四個(gè)扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置串聯(lián)時(shí)，則在同樣的I秒時(shí)間內(nèi)可從8米縮為4米，這個(gè)從動(dòng)件的時(shí)速為4米/秒。
[0030]所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)的高速可調(diào)速直線運(yùn)動(dòng)裝置，其特征在于，包括第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)，電機(jī)外側(cè)套有電機(jī)殼體，電機(jī)與減速器連接，減速器與安全離合器配合，安全離合器與主動(dòng)件同軸活動(dòng)連接； 從動(dòng)件與主動(dòng)件同軸間隔設(shè)置，主動(dòng)件和從動(dòng)件之間的軸心位置裝有彈簧； 所述主動(dòng)件的邊緣裝有若干用于傳遞扭矩的繩索，繩索末端固定在所述從動(dòng)件的邊緣，線索與主動(dòng)件、從動(dòng)件構(gòu)成籠形； 所述繩索與彈簧之間安裝有內(nèi)伸縮節(jié)，內(nèi)伸縮節(jié)包括多級花鍵套，內(nèi)伸縮節(jié)外徑自中部位置向兩端逐級遞減，內(nèi)伸縮節(jié)兩端分別與主動(dòng)件、從動(dòng)件連接，其中內(nèi)伸縮節(jié)與從動(dòng)件固定連接，與主動(dòng)件可旋轉(zhuǎn)連接； 所述內(nèi)伸縮節(jié)中部的內(nèi)伸縮節(jié)外套外表面設(shè)有定位件，所述繩索自定位件中穿過，定位件的沿內(nèi)伸縮節(jié)軸線方向的兩側(cè)分別裝有限位塊； 所述繩索的外側(cè)設(shè)有外伸縮節(jié)，外伸縮節(jié)包括多級花鍵套，外伸縮節(jié)外徑自主動(dòng)件向從動(dòng)件方向逐級遞減，外伸縮節(jié)的兩端分別套接在電機(jī)殼體和從動(dòng)件的上，其中外伸縮節(jié)與所述電機(jī)殼體為固定套接，與從動(dòng)件為可轉(zhuǎn)動(dòng)套接； 所述第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)一側(cè)的前端還設(shè)有第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二主動(dòng)件、第二從動(dòng)件，第二從動(dòng)件通過第二繩索與第二主動(dòng)件連接，第二從動(dòng)件與所述電機(jī)同軸固定安裝;第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，第二繩索扭轉(zhuǎn)，第二從動(dòng)件向第二主動(dòng)件靠攏，第二從動(dòng)件帶動(dòng)第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)向第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)靠攏，同時(shí)第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，第一從動(dòng)件沿軸向直線運(yùn)動(dòng)。2.如權(quán)利要求1所述的基于扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)的高速可調(diào)速直線運(yùn)動(dòng)裝置，其特征在于，所述第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)前端還依次連接多個(gè)自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，多個(gè)自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，多個(gè)自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可同時(shí)或獨(dú)立動(dòng)作。3.如權(quán)利要求2所述的基于扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)的高速可調(diào)速直線運(yùn)動(dòng)裝置，其特征在于，所述第二自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)功率大于第一自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)功率，所述依次連接多個(gè)自伸縮式扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)功率逐次增大。
【文檔編號】H02K7/10GK205693507SQ201620631666
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月23日 公開號201620631666.1, CN 201620631666, CN 205693507 U, CN 205693507U, CN-U-205693507, CN201620631666, CN201620631666.1, CN205693507 U, CN205693507U
【發(fā)明人】劉正義
【申請人】福建工程學(xué)院