專利名稱：曲柄連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將曲柄的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樗敵龅耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，特別是一種能夠調(diào)節(jié)所輸出的往復(fù)運(yùn)動(dòng)幅度，而同時(shí)保持運(yùn)動(dòng)的初相位不變，或者獨(dú)立地調(diào)節(jié)往復(fù)運(yùn)動(dòng)幅度和其初相位的傳動(dòng)裝置。
曲柄搖桿機(jī)構(gòu)廣泛地應(yīng)用于各種機(jī)械中，例如牛頭刨床的刨頭傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、汽車窗的掃雨刷等。很多設(shè)備中所用的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)都可調(diào)節(jié)所輸出的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的幅度，但這種調(diào)節(jié)都導(dǎo)致了初相位的改變，例如在牛頭刨床中，刨頭的往復(fù)運(yùn)動(dòng)幅度只能對(duì)稱于中點(diǎn)調(diào)整，即調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度后往復(fù)運(yùn)動(dòng)的中點(diǎn)不變，而運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)發(fā)生變化。因此，在調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度后，往往還需調(diào)整工件的位置，使之與刨頭的運(yùn)動(dòng)相適應(yīng)，以便加工工件上的相應(yīng)位置。這種由于調(diào)整往復(fù)運(yùn)動(dòng)的幅度而引起初相位變化所帶來的麻煩，在許多曲柄搖桿傳動(dòng)裝置中都會(huì)遇到?，F(xiàn)有曲柄搖桿傳動(dòng)裝置的另一個(gè)缺點(diǎn)，就是運(yùn)動(dòng)幅度總有一個(gè)下限，調(diào)幅機(jī)構(gòu)只能將運(yùn)動(dòng)幅度調(diào)節(jié)到一個(gè)上限與下限之間，而不能調(diào)到任意小，這也帶來了很多不便。
本發(fā)明的目的就是要克服現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)幅度可調(diào)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中的上述不足，提供一種能夠在從0到某一最大值的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)所輸出的往復(fù)運(yùn)動(dòng)幅度，且不影響往復(fù)運(yùn)動(dòng)的初相位的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供一種可分別獨(dú)立地調(diào)整所輸出的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的幅度和初相位的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而擴(kuò)大了現(xiàn)有的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的功能，使它在很多機(jī)器設(shè)備中使用起來更為方便。
本發(fā)明的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)主要部分為一準(zhǔn)六連桿機(jī)構(gòu)。一個(gè)曲柄由動(dòng)力輸入軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，曲柄的另一端與一連桿鉸接，上述連桿的另一端與另外二根連桿鉸接，這二根連桿長(zhǎng)度相等，其中一根的另一端再與一根搖桿鉸接，另一根為擺幅調(diào)節(jié)桿，它的另一端由一可自鎖的元件帶動(dòng)在一園弧內(nèi)運(yùn)動(dòng)，此園弧的半徑也與上述二連桿的長(zhǎng)度相等。各桿的尺寸及在機(jī)架上的位置應(yīng)設(shè)計(jì)成使上述二連桿與上述園弧半徑三者能夠重合在一起。改變調(diào)節(jié)桿端點(diǎn)在上述園弧內(nèi)的位置，則可在從0至一設(shè)定的最大值內(nèi)連續(xù)改變搖桿的擺幅，而不改變擺動(dòng)的初相位。
在上述機(jī)構(gòu)的輸出軸上連接一個(gè)普通的差速器，就構(gòu)成了一種能夠獨(dú)立調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度和初相位的曲柄連桿機(jī)構(gòu)。將上述搖桿的擺動(dòng)輸入到差速器的一端的軸內(nèi)，通過調(diào)整差速器的中間錐齒輪的位置，在其另一端則輸出不同初相位的擺動(dòng)。
下面將通過附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的描述。


圖1為本發(fā)明的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
圖2為本發(fā)明的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖3為將本發(fā)明曲柄連桿機(jī)構(gòu)與一差速器串聯(lián)后，用于一種被動(dòng)鍛煉康復(fù)器械的投影圖。
圖4為圖3中A-A剖面的剖面圖。
圖5為將本發(fā)明傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于牛頭刨床時(shí)與圖4相應(yīng)的剖面圖。
圖6為圖5的側(cè)視圖。
圖1和圖2所示的機(jī)構(gòu)均可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，即搖桿5的擺幅從0至一最大擺角連續(xù)可調(diào)，且在調(diào)節(jié)時(shí)不會(huì)影響擺動(dòng)的初相位。曲柄1在主動(dòng)軸13的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，并通過連桿2、3帶動(dòng)搖桿5擺動(dòng)，擺幅調(diào)節(jié)桿4與連桿2、3鉸接，使整個(gè)機(jī)構(gòu)成為單自由度系統(tǒng)。在圖1所示的實(shí)施例中，擺幅調(diào)節(jié)桿的另一端6有一滑塊，在一夾持件14的推動(dòng)下可沿一園弧形槽滑動(dòng)，夾持件14固定連接在螺母9上，通過調(diào)節(jié)螺桿則可帶動(dòng)螺母9并推動(dòng)擺幅調(diào)節(jié)桿的端點(diǎn)6，從而調(diào)節(jié)擺幅。
在圖2所示的實(shí)施例中，擺幅調(diào)節(jié)桿4的端點(diǎn)6與另一連桿10鉸接，連桿10與蝸輪11固連，通過調(diào)節(jié)蝸桿12則可調(diào)節(jié)搖桿5的擺幅。
圖3和圖4示出了圖1所示的機(jī)構(gòu)在被動(dòng)鍛煉康復(fù)器械中的應(yīng)用。由于曲柄1尺寸較小，這里用偏心輪代替了曲柄1。搖桿5與齒輪15固連，齒輪15與差速器17的齒輪16嚙合，齒輪16固連在軸18上，差速器的中間錐齒輪19的轉(zhuǎn)軸與蝸輪20為一整體，通過調(diào)節(jié)蝸桿21即可使輸出軸22的擺動(dòng)初相位得到改變。這就實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的第二個(gè)目的。被動(dòng)鍛煉復(fù)復(fù)器械中的下肢被動(dòng)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行臂23與輸出軸22固定連接，分別調(diào)節(jié)蝸桿8和21后，下肢被動(dòng)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行臂23即可按需要帶動(dòng)病人下肢鍛煉。
在圖3和圖4所示的器械中，只要將差速器的輸出軸22與一齒輪24固定連接，齒輪24與固定在牛頭刨刨頭26上的齒條25相嚙合，就構(gòu)成了本發(fā)明的用于牛頭刨刨頭驅(qū)動(dòng)裝置的實(shí)施例，圖5和圖6示出了該實(shí)施例。這種刨頭驅(qū)動(dòng)裝置可以單獨(dú)調(diào)節(jié)刨頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)的幅度和運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)，因而避免了使用現(xiàn)有牛頭刨床時(shí)，調(diào)節(jié)刨頭沖程總要相應(yīng)地調(diào)整工件位置的不便，加工較復(fù)雜工件時(shí)，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)就更加明顯。此外，這種牛頭刨床的刨頭沖程可以調(diào)節(jié)到任意小，可以加工現(xiàn)有刨床無法加工的小部件。
除了上述兩個(gè)應(yīng)用例以外，本發(fā)明的曲柄連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還可以用于涂漆裝置，脈動(dòng)調(diào)速器等許多領(lǐng)域，無論在哪里應(yīng)用，都具有運(yùn)動(dòng)幅度與初相位單獨(dú)可調(diào)，在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)或停機(jī)時(shí)均可調(diào)節(jié)和運(yùn)動(dòng)幅度可以無限小等等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種準(zhǔn)六連桿曲柄搖桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括由動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的曲柄1，與曲柄1另一端鉸接的連桿2，與連桿2另一端鉸接的另外二根連桿3和4，與連桿3另一端鉸接的搖桿5，其特征在于連桿4的另一端6在一可自鎖元件的帶動(dòng)下可沿一園弧運(yùn)動(dòng)，連桿3、4的長(zhǎng)度與上述園弧半徑相等，其它桿件尺寸應(yīng)使連桿3、4與上述園弧半徑三者能夠重合。
2.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)六連桿曲柄搖桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于連桿4的端點(diǎn)6上有一滑塊，它可在一滿足上述園弧條件的槽內(nèi)滑動(dòng)，上述可自鎖元件為一螺桿螺母組件，螺母上固定連接著一夾持件，上述滑塊可相對(duì)于上述夾持件上下運(yùn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)六連桿曲柄搖桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于連桿4的端點(diǎn)6與另一連桿10鉸接，連桿10固定在一蝸輪11上，蝸輪11與一蝸桿12嚙合，并在蝸桿的驅(qū)動(dòng)下可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求2、3所述的曲柄搖桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于搖桿5與一齒輪15固定連接，齒輪15與固定連接在一差速器的輸入軸上的齒輪16相嚙合，差速器的中間錐齒輪19的軸與一蝸輪20成一整體，蝸輪20與蝸桿21相嚙合。
5.一種被動(dòng)鍛煉康復(fù)器械，由動(dòng)力傳動(dòng)裝置與下肢被動(dòng)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行臂組成，其特征在于采用如權(quán)利要求4所述的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，在該裝置的動(dòng)力輸出軸22上固定連接下肢被動(dòng)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行臂23。
6.一種牛頭刨床的刨頭運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置，由動(dòng)力傳動(dòng)裝置和牛頭刨床刨頭組成，其特征在于采用如權(quán)利要求4所述的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，在該動(dòng)力傳動(dòng)裝置的動(dòng)力輸出軸22上固定連接一齒輪24，該齒輪24與一齒條25相嚙合，該齒條與牛頭刨床刨頭固定連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種準(zhǔn)六連桿曲柄搖桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括由動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)的曲柄1與曲柄1另一端鉸接的連桿2，與連桿2另一端鉸接的另外二根連桿3和4，與連桿3另一端鉸接的搖桿5，連桿4的另一端6在一可自鎖元件的帶動(dòng)下可沿一圓弧運(yùn)動(dòng)，連桿3、4的長(zhǎng)度與上述圓弧半徑相等，連桿3、4與上述圓弧半徑三者能夠重合，上述機(jī)構(gòu)與一差速離合器串聯(lián)，則此傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以分別獨(dú)立調(diào)節(jié)所輸出往復(fù)運(yùn)動(dòng)的幅度及初相位。
文檔編號(hào)F16K21/20GK1037200SQ8910386
公開日1989年11月15日 申請(qǐng)日期1989年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月17日
發(fā)明者孫建東, 金德聞, 張濟(jì)川 申請(qǐng)人:清華大學(xué)