本發(fā)明涉及機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種電動(dòng)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，能實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)的機(jī)構(gòu)有主要有：四桿機(jī)構(gòu)，包括曲柄搖桿、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、搖桿滑塊機(jī)構(gòu)等；可正反擺動(dòng)的擺動(dòng)液壓缸；擺動(dòng)氣缸等。但上述擺動(dòng)機(jī)構(gòu)均存在一些弊端，如曲柄搖桿機(jī)構(gòu)是將曲柄的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成導(dǎo)桿的往復(fù)擺動(dòng)，具有急回運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，不能直接實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)擺動(dòng)；四桿機(jī)構(gòu)低副中存在間隙，數(shù)目較多的低副會(huì)引起運(yùn)動(dòng)累積誤差；而且四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，不易精確地實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。采用液壓缸驅(qū)動(dòng)時(shí)，運(yùn)行過程中液壓系統(tǒng)能量損失較大，工作性能受到溫度影響較大，且存在漏油、失壓等危險(xiǎn)，同時(shí)在工作平臺(tái)傾斜過程中，其受到的橫向力變大，而液壓缸對(duì)于橫向力的承受能力較小，所以整體橫向強(qiáng)度變差。氣缸根據(jù)工作力的大小來確定活塞桿上的推力和拉力，若氣缸直徑較小，輸出力不足，氣缸不能正常工作，若要滿足較大負(fù)載，會(huì)加大氣缸直徑、使得設(shè)備變重、耗氣量增大。綜上所述，目前機(jī)械擺動(dòng)機(jī)構(gòu)存在小尺寸下難以承受大負(fù)載的問題，同時(shí)上述機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性不高，需要改善其運(yùn)動(dòng)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題：為了解決現(xiàn)有擺動(dòng)機(jī)構(gòu)中小尺寸與大負(fù)載不能協(xié)調(diào)、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性欠缺等問題，本發(fā)明提出了一種新型的電動(dòng)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，利用蝸輪蝸桿實(shí)現(xiàn)自鎖，結(jié)構(gòu)緊湊、負(fù)載較大，無排氣排液污染，可克服液動(dòng)漏油失壓等缺陷，能實(shí)現(xiàn)角度的精確調(diào)節(jié)。

技術(shù)方案：本發(fā)明的一種電動(dòng)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括電機(jī)，換向傘齒輪，蝸桿，運(yùn)動(dòng)件導(dǎo)軌，運(yùn)動(dòng)件，小齒輪，內(nèi)扇齒，蝸輪，蝸輪軸，齒輪箱，齒輪箱導(dǎo)軌；

電機(jī)、換向傘齒輪、蝸桿、蝸輪、蝸輪軸位于齒輪箱內(nèi)部；運(yùn)動(dòng)件導(dǎo)軌、運(yùn)動(dòng)件、小齒輪、內(nèi)扇齒、齒輪箱導(dǎo)軌位于齒輪箱外部；齒輪箱為上部開口結(jié)構(gòu)；

電機(jī)固定在齒輪箱端蓋上，電機(jī)輸出軸與換向傘齒輪主動(dòng)輪采用鍵聯(lián)接，電機(jī)輸出軸與換向傘齒輪主動(dòng)輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)；換向傘齒輪與蝸桿同軸，并采用鍵連接方式傳遞運(yùn)動(dòng)；

蝸輪位于蝸輪軸一端，蝸輪與蝸輪軸采用鍵聯(lián)接方式固定；蝸輪軸兩端均采用軸承定位，軸承內(nèi)圈與蝸輪軸采用過盈方式配合，軸承外圈與齒輪箱端蓋采用過盈方式配合；

齒輪箱端蓋分別位于齒輪箱兩端，用于密封齒輪箱和定位蝸輪軸；兩個(gè)小齒輪分別位于蝸輪軸的兩端，小齒輪一側(cè)通過蝸輪軸9的軸肩限位，另一端通過固定在蝸輪軸上的軸端擋圈限位，小齒輪與蝸輪軸通過鍵連接；

內(nèi)扇齒內(nèi)圈為內(nèi)齒輪結(jié)構(gòu)，并與小齒輪嚙合，內(nèi)扇齒外側(cè)通過與運(yùn)動(dòng)件內(nèi)側(cè)固定；運(yùn)動(dòng)件上部?jī)?nèi)表面與齒輪箱上部外表面均為圓弧形結(jié)構(gòu)且同軸心，運(yùn)動(dòng)件上部圓弧內(nèi)表面壓在齒輪箱上部圓弧外表面上；

當(dāng)運(yùn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其上部圓弧內(nèi)表面繞齒輪箱上部圓弧外表面滑動(dòng)，滑動(dòng)表面之間貼有聚四氟乙烯薄片，以減小運(yùn)動(dòng)摩擦力；

運(yùn)動(dòng)件導(dǎo)軌固定在運(yùn)動(dòng)件下部，齒輪箱導(dǎo)軌固定在齒輪箱外側(cè)面下部，當(dāng)運(yùn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)件導(dǎo)軌沿齒輪箱導(dǎo)軌滑動(dòng)；

運(yùn)動(dòng)件導(dǎo)軌與齒輪箱導(dǎo)軌配合使用，用于限制運(yùn)動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)路徑，防止運(yùn)動(dòng)件沿蝸輪軸軸向竄動(dòng)以及徑向跳動(dòng)；齒輪箱底部通過鉸鏈聯(lián)接在支架上，運(yùn)動(dòng)件兩側(cè)與支架保持距離，旋轉(zhuǎn)過程中與支架不干涉。

優(yōu)選的，電機(jī)位于齒輪箱內(nèi)部，換向傘齒輪包括主動(dòng)輪和從動(dòng)輪，換向傘齒輪2主動(dòng)輪和從動(dòng)輪軸交角為90°；電機(jī)帶動(dòng)換向傘齒輪主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，換向傘齒輪從動(dòng)輪帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選的，蝸桿帶動(dòng)蝸輪以及與蝸輪同軸心的蝸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪蝸桿具有自鎖功能。

優(yōu)選的，小齒輪位于蝸輪軸一端，蝸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)與其同軸心的小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪帶動(dòng)內(nèi)扇齒轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)扇齒固聯(lián)在運(yùn)動(dòng)件上，運(yùn)動(dòng)件隨內(nèi)扇齒同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選的，運(yùn)動(dòng)件上部?jī)?nèi)表面與齒輪箱上部外表面均為圓弧形結(jié)構(gòu)且同軸心，運(yùn)動(dòng)件導(dǎo)軌固定在運(yùn)動(dòng)件下部，齒輪箱導(dǎo)軌固定在齒輪箱側(cè)面下部，當(dāng)運(yùn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)件導(dǎo)軌沿齒輪箱導(dǎo)軌滑動(dòng)，運(yùn)動(dòng)件上部?jī)?nèi)表面沿齒輪箱上部外表面滑動(dòng)。

有益效果：

1.本發(fā)明可有效降低臺(tái)面轉(zhuǎn)動(dòng)中心，在不增加高度尺寸的條件下實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)不干涉支撐件，可有效降低擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的整體高度。

2.本發(fā)明采用電機(jī)，齒輪，蝸輪蝸桿等實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)輸出與傳遞，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，可承受較大負(fù)載，且能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)角度精確控制。

3.本發(fā)明采用電動(dòng)控制，可避免液壓系統(tǒng)漏油失壓，難以維護(hù)以及氣壓缸體積較大等缺點(diǎn)，衛(wèi)生狀況良好。

附圖說明

圖1是本發(fā)明電動(dòng)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)不包含齒輪箱的三維結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明電動(dòng)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明電動(dòng)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)沿蝸輪軸豎直方向的剖視圖。

圖4是本發(fā)明電動(dòng)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)臺(tái)面為一體結(jié)構(gòu)時(shí)的三維結(jié)構(gòu)圖。

其中，1為電機(jī)，2為換向傘齒輪，3為蝸桿，4為運(yùn)動(dòng)件導(dǎo)軌，5為運(yùn)動(dòng)件，6為小齒輪，7為內(nèi)扇齒，8為蝸輪，9為蝸輪軸，10為齒輪箱，11為齒輪箱導(dǎo)軌。

具體實(shí)施方式

為解決現(xiàn)有擺動(dòng)機(jī)構(gòu)小尺寸下承受負(fù)載不足的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電動(dòng)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)。

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(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，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

6.參閱圖1至圖4所示，展示了本發(fā)明一種電動(dòng)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括電機(jī)1，換向傘齒輪2，蝸桿3，運(yùn)動(dòng)件導(dǎo)軌4，運(yùn)動(dòng)件5，小齒輪6，內(nèi)扇齒7，蝸輪8，蝸輪軸9，齒輪箱10，齒輪箱導(dǎo)軌11；電機(jī)1、換向傘齒輪2、蝸桿3、蝸輪8、蝸輪軸9位于齒輪箱10內(nèi)部；運(yùn)動(dòng)件導(dǎo)軌4、運(yùn)動(dòng)件5、小齒輪6、內(nèi)扇齒7、齒輪箱導(dǎo)軌11位于齒輪箱10外部；齒輪箱10為上部開口結(jié)構(gòu)；

電機(jī)1固定在齒輪箱10端蓋上，電機(jī)1輸出軸與換向傘齒輪2主動(dòng)輪采用鍵聯(lián)接，電機(jī)1輸出軸與換向傘齒輪2主動(dòng)輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)；換向傘齒輪2與蝸桿3同軸，并采用鍵連接方式傳遞運(yùn)動(dòng)；

蝸輪8位于蝸輪軸9一端，蝸輪8與蝸輪軸9采用鍵聯(lián)接方式固定；蝸輪軸9兩端均采用軸承定位，軸承內(nèi)圈與蝸輪軸9采用過盈方式配合，軸承外圈與齒輪箱10端蓋采用過盈方式配合；

齒輪箱10端蓋分別位于齒輪箱10兩端，用于密封齒輪箱10和定位蝸輪軸9；兩個(gè)小齒輪6分別位于蝸輪軸9的兩端，小齒輪6一側(cè)通過蝸輪軸9的軸肩限位，另一端通過固定在蝸輪軸9上的軸端擋圈限位，小齒輪6與蝸輪軸9通過鍵連接；

內(nèi)扇齒7內(nèi)圈為內(nèi)齒輪結(jié)構(gòu)，并與小齒輪6嚙合，內(nèi)扇齒7外側(cè)通過與運(yùn)動(dòng)件5內(nèi)側(cè)固定；運(yùn)動(dòng)件5上部?jī)?nèi)表面與齒輪箱10上部外表面均為圓弧形結(jié)構(gòu)且同軸心，運(yùn)動(dòng)件5上部圓弧內(nèi)表面壓在齒輪箱10上部圓弧外表面上；

當(dāng)運(yùn)動(dòng)件5轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其上部圓弧內(nèi)表面繞齒輪箱10上部圓弧外表面滑動(dòng)，滑動(dòng)表面之間貼有聚四氟乙烯薄片，以減小運(yùn)動(dòng)摩擦力；

運(yùn)動(dòng)件導(dǎo)軌4固定在運(yùn)動(dòng)件5下部，齒輪箱導(dǎo)軌11固定在齒輪箱10外側(cè)面下部，當(dāng)運(yùn)動(dòng)件5轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)件導(dǎo)軌4沿齒輪箱導(dǎo)軌11滑動(dòng)；

運(yùn)動(dòng)件導(dǎo)軌4與齒輪箱導(dǎo)軌11配合使用，用于限制運(yùn)動(dòng)件5的運(yùn)動(dòng)路徑，防止運(yùn)動(dòng)件5沿蝸輪軸9軸向竄動(dòng)以及徑向跳動(dòng)；齒輪箱10底部通過鉸鏈聯(lián)接在支架上，運(yùn)動(dòng)件5兩側(cè)與支架保持距離，旋轉(zhuǎn)過程中與支架不干涉。

電機(jī)位于齒輪箱內(nèi)部，換向傘齒輪2包括主動(dòng)輪和從動(dòng)輪，換向傘齒輪2主動(dòng)輪和從動(dòng)輪軸交角為90°；電機(jī)帶動(dòng)換向傘齒輪主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，換向傘齒輪從動(dòng)輪帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)。

蝸桿帶動(dòng)蝸輪以及與蝸輪同軸心的蝸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪蝸桿具有自鎖功能。

小齒輪位于蝸輪軸一端，蝸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)與其同軸心的小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪帶動(dòng)內(nèi)扇齒轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)扇齒固聯(lián)在運(yùn)動(dòng)件上，運(yùn)動(dòng)件隨內(nèi)扇齒同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

運(yùn)動(dòng)件上部?jī)?nèi)表面與齒輪箱上部外表面均為圓弧形結(jié)構(gòu)且同軸心，運(yùn)動(dòng)件導(dǎo)軌固定在運(yùn)動(dòng)件下部，齒輪箱導(dǎo)軌固定在齒輪箱側(cè)面下部，當(dāng)運(yùn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)件導(dǎo)軌沿齒輪箱導(dǎo)軌滑動(dòng)，運(yùn)動(dòng)件上部?jī)?nèi)表面沿齒輪箱上部外表面滑動(dòng)。參閱圖1和圖2，所述電機(jī)1為直流電機(jī)，電機(jī)1通過螺釘固定在齒輪箱10端蓋上，電機(jī)1輸出軸與換向傘齒輪2主動(dòng)輪采用鍵聯(lián)接，電機(jī)1輸出軸與換向傘齒輪2主動(dòng)輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)。換向傘齒輪2從動(dòng)輪與蝸桿3同軸，并采用鍵連接方式傳遞運(yùn)動(dòng)，換向傘齒輪2主動(dòng)輪和從動(dòng)輪軸交角為90°。當(dāng)電機(jī)1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)1輸出軸帶動(dòng)換向傘齒輪2主動(dòng)輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，換向傘齒輪2主動(dòng)輪帶動(dòng)換向傘齒輪2從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)向豎直方向轉(zhuǎn)動(dòng)的換向，換向傘齒輪2從動(dòng)輪帶動(dòng)蝸桿3同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

參閱圖1、圖2和圖3，蝸輪8位于蝸輪軸9一端，蝸輪8與蝸輪軸9采用鍵聯(lián)接方式固定。蝸輪軸9兩端均采用軸承定位，軸承內(nèi)圈與蝸輪軸9采用過盈方式配合，軸承外圈與齒輪箱10端蓋采用過盈方式配合。齒輪箱10端蓋分別位于齒輪箱10兩端，用于密封齒輪箱10和定位蝸輪軸9。兩個(gè)小齒輪6分別位于蝸輪軸9的兩端，小齒輪6一側(cè)通過蝸輪軸9的軸肩限位，另一端通過固定在蝸輪軸9上的軸端擋圈限位，小齒輪6與蝸輪軸9通過鍵連接。內(nèi)扇齒7內(nèi)圈為內(nèi)齒輪結(jié)構(gòu)，并與小齒輪6嚙合，內(nèi)扇齒7外側(cè)通過螺釘與運(yùn)動(dòng)件5內(nèi)側(cè)固定。運(yùn)動(dòng)件5上部?jī)?nèi)表面與齒輪箱10上部外表面均為圓弧形結(jié)構(gòu)且同軸心，運(yùn)動(dòng)件5上部圓弧內(nèi)表面壓在齒輪箱10上部圓弧外表面上。當(dāng)運(yùn)動(dòng)件5轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其上部圓弧內(nèi)表面繞齒輪箱10上部圓弧外表面滑動(dòng)，滑動(dòng)表面之間貼有聚四氟乙烯薄片，以減小運(yùn)動(dòng)摩擦力。運(yùn)動(dòng)件導(dǎo)軌4固定在運(yùn)動(dòng)件5下部，齒輪箱導(dǎo)軌11固定在齒輪箱10外側(cè)面下部，當(dāng)運(yùn)動(dòng)件5轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)件導(dǎo)軌4沿齒輪箱導(dǎo)軌11滑動(dòng)。運(yùn)動(dòng)件導(dǎo)軌4與齒輪箱導(dǎo)軌11配合使用，用于限制運(yùn)動(dòng)件5的運(yùn)動(dòng)路徑，防止運(yùn)動(dòng)件5沿蝸輪軸9軸向竄動(dòng)以及徑向跳動(dòng)。當(dāng)蝸桿3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，蝸輪8帶動(dòng)蝸輪軸9及小齒輪6同步轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪6帶動(dòng)內(nèi)扇齒7及運(yùn)動(dòng)件5同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。由于齒輪箱10與蝸桿軸9固定，從而使內(nèi)扇齒7和運(yùn)動(dòng)件5繞內(nèi)扇齒7的幾何中心同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

齒輪箱10底部通過鉸鏈聯(lián)接在支架上，運(yùn)動(dòng)件5兩側(cè)與支架保持一定距離，旋轉(zhuǎn)過程中與支架不干涉。通過選用不同尺寸參數(shù)的內(nèi)扇齒7，可使運(yùn)動(dòng)件5實(shí)現(xiàn)不同的擺動(dòng)角度，本發(fā)明理論上可實(shí)現(xiàn)的最大擺角為±90°。通過改變電機(jī)1的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)件5向不同方向的擺動(dòng)。

本實(shí)施例中零件多為標(biāo)準(zhǔn)件，成本低，替換方便。本發(fā)明可有效降低臺(tái)面轉(zhuǎn)動(dòng)中心和設(shè)備的整體高度，結(jié)構(gòu)緊湊，并可承受較大負(fù)載，且運(yùn)動(dòng)過程平穩(wěn)。本發(fā)明采用電動(dòng)控制，能夠有效避免液壓控制中液壓缸漏油失壓、難以維護(hù)，氣動(dòng)控制中氣壓缸體積大等缺陷。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。例如，電機(jī)1與換向傘齒輪2之間可以接入減速器以調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)速；通過改變減速器、換向傘齒輪2、蝸輪8蝸桿3的位置，可改變電機(jī)1在齒輪箱10中的位置和放置方向。如上述實(shí)施例所示，小齒輪6和內(nèi)扇齒7可同時(shí)布置在蝸輪軸9兩端，也可只布置在蝸輪軸9任意一端，以簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)。