專利名稱：驅(qū)動搖桿勻速直線運動的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種驅(qū)動搖桿勻速直線運動的裝置。
背景技術(shù)：
齒輪是機械和儀表中應(yīng)用最廣泛的傳動元件，它可以傳遞兩軸間的回轉(zhuǎn)運動。隨著科學(xué)技術(shù)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(jié)構(gòu)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(zhì)的壓差作用下使其產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩，使橢圓齒輪轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動的方式計量流體，不論其精度有多高，本領(lǐng)域技術(shù)人員參照該橢圓齒輪流量計也不會考慮到將橢圓齒輪轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動。在現(xiàn)有技術(shù)中，將旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)軸和第二旋轉(zhuǎn)軸，以及搖桿，在第一旋轉(zhuǎn)軸和搖桿的一端活動地安裝有第一傳動桿，而在第二旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)軸和第二旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)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(nèi)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(jié)構(gòu)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(shù)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(shù)方案。如中國專利1490541號公開的名稱為“非圓齒輪型勻速往復(fù)直線運動機構(gòu)”就提出一種方案。該發(fā)明所提供的非圓齒輪型勻速往復(fù)直線運動機構(gòu)，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(shè)計，即該機構(gòu)由非圓齒輪傳動副和正弦機構(gòu)組合而成，其正弦機構(gòu)是由曲柄，滑塊，滑槽，滑桿構(gòu)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(zhuǎn)動使曲柄帶動滑塊在滑槽上運動，以推動滑槽往復(fù)直線移動，進而驅(qū)動滑桿做勻速直線運動。雖然該機構(gòu)利用非圓齒輪可以將轉(zhuǎn)動變?yōu)橹本€運動，但由于該機構(gòu)中的正弦機構(gòu)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)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(nèi)容本實用新型的目的是提供一種利用橢圓齒輪驅(qū)動搖桿的方式解決使用壽命短和消耗能量大等問題的驅(qū)動搖桿勻速直線運動裝置。本實用新型所提出的驅(qū)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(qū)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(qū)動搖桿作直線運動，所以，該裝置的結(jié)構(gòu)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(qū)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(qū)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(shè)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(qū)動搖桿勻速直線運動裝置的一個實施例的外觀結(jié)構(gòu)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(qū)動搖桿勻速直線運動的裝置一個實施例的外觀整體結(jié)構(gòu)。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(zhuǎn)動時，支撐桿5固定不動，主動齒輪I帶動從動齒輪2轉(zhuǎn)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(nèi)進行勻速直線運動。
權(quán)利要求1.驅(qū)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(quán)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(quán)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(qū)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(jié)構(gòu)簡單，制造成本較低，輸出的速度誤差極小，在一定范圍內(nèi)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(quán)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(xué)院