機(jī)械位移耦合與解耦機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，具體涉及一種機(jī)械位移耦合與解耦機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域，傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu)被認(rèn)為是最易于使用的也是可靠性與安全性最高的機(jī)構(gòu)。尤其是連桿類的機(jī)構(gòu)，由于其各個(gè)單元件連接部分的元件在制造精度以及制造成本上均具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。連桿機(jī)構(gòu)一般被用于機(jī)械傳動(dòng)尤其是平面或空間桿系運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，作為機(jī)械位移傳遞而廣泛傳用。一般是單輸入或單輸出型，也就是說有一個(gè)輸入點(diǎn)對(duì)應(yīng)多個(gè)輸出點(diǎn)，或者是多個(gè)輸入點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)輸出點(diǎn)。
[0003]但是，在使用到涉及多輸入多輸出狀況下，連桿機(jī)構(gòu)則很難實(shí)現(xiàn)，目前沒有該方面的使用。一般對(duì)于多輸入多輸出方面的使用方面，針對(duì)雙輸入雙輸出型機(jī)構(gòu)使用需求最為強(qiáng)烈。
[0004]對(duì)于雙輸入雙輸出類型的機(jī)械位移耦合與解耦方面，要面臨著多個(gè)問題:1、兩個(gè)輸入之間的相互干擾問題，針對(duì)多輸入單輸出型的機(jī)構(gòu)，一般多個(gè)輸入點(diǎn)之間會(huì)產(chǎn)生作用力，相互制約，會(huì)出現(xiàn)紛爭(zhēng)現(xiàn)象；2、輸出之間的線性疊加問題，兩個(gè)輸出端之間，必須嚴(yán)格控制各個(gè)輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸出位移是可線性疊加并且相互不影響其結(jié)果的。例如，當(dāng)一個(gè)輸入端的位移為零時(shí)，多個(gè)輸出端的位移便是精確受這一個(gè)輸入端的影響，另一個(gè)輸入端也是同理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本公開旨在提供一種雙輸入雙輸出的機(jī)械位移耦合與解耦機(jī)構(gòu)，以填補(bǔ)本領(lǐng)域的空白。
[0006]根據(jù)本公開的一方面，提供一種機(jī)械位移耦合與解耦機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)包括輸入滑道、輸入桿甲、輸入桿乙、十字套筒、中間連桿甲、中間連桿乙、輸出桿甲、輸出桿乙、芯軌、輸入管軌、輸出管軌、側(cè)軌；輸入滑道為槽狀滑道，側(cè)邊固定有輸入點(diǎn)，兩側(cè)設(shè)置有兩組側(cè)軌且輸入滑道能夠沿側(cè)軌做直線運(yùn)動(dòng)；輸入桿甲與兩組測(cè)軌平行安裝，桿體穿過十字套筒的一條套管內(nèi)，一個(gè)端頭與輸入滑道配合安裝并能夠沿輸入滑道滑動(dòng)，另一個(gè)端頭與中間連桿甲和中間連桿乙共鉸，中間連桿甲的另一端與輸出桿甲鉸接，中間連桿乙的另一端與輸出桿乙鉸接；十字套筒的另外兩個(gè)端頭分別套于芯軌上，并能夠沿芯軌做平動(dòng)，輸出桿甲和輸出桿乙分別穿過兩個(gè)輸出管軌，并能夠沿兩個(gè)輸出管軌做平動(dòng)，輸入桿乙穿過輸入管軌，與十字管軌固連；輸入桿甲的運(yùn)動(dòng)方向始終與輸入桿乙的運(yùn)動(dòng)方向垂直，輸入管軌、芯軌、輸出管軌、側(cè)軌均為固定軌道。
[0007]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在機(jī)械位移耦合與解耦機(jī)構(gòu)中，輸入管軌、輸出管軌、芯軌、側(cè)軌與對(duì)應(yīng)的輸入桿、輸出桿、十字套筒、輸入滑道均可以為間隙配合。
[0008]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，輸入桿甲的一個(gè)端頭與輸入滑道可以為間隙配合。
[0009]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，輸入桿甲的一個(gè)端頭與輸入滑道可以為滾輪導(dǎo)槽機(jī)構(gòu)。
[0010]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，輸入管軌、輸出管軌、芯軌、側(cè)軌與對(duì)應(yīng)的輸入桿、輸出桿、十字套筒、輸入滑道配合截面可以為圓形、矩形、三角形或燕尾槽形。
[0011]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種機(jī)械位移耦合與解耦機(jī)構(gòu)中輸入管軌、輸出管軌、芯軌、側(cè)軌與對(duì)應(yīng)的輸入桿、輸出桿、十字套筒、輸入滑道之間可以填充有滾珠。
[0012]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，機(jī)械位移耦合與解耦機(jī)構(gòu)中的中間連桿甲、中間連桿乙與輸入桿甲的延長線所成的角度范圍可以在30°?75°范圍內(nèi)。
[0013]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，中間連桿甲、中間連桿乙與輸入桿甲的延長線所成的角度可以分別為45°和45。ο
[0014]根據(jù)本公開的機(jī)械位移耦合與解耦機(jī)構(gòu)，通過選用兩組相互垂直的輸入桿，使得兩個(gè)輸入信號(hào)互不干擾，互不影響，并且在力學(xué)方面能夠得到完全的隔離；通過使用一個(gè)輸入桿連接兩個(gè)輸出桿的形式，通過兩個(gè)中間連桿實(shí)現(xiàn)兩個(gè)輸出桿的反向運(yùn)動(dòng)；通過使用另一個(gè)輸入桿連接十字套筒所帶動(dòng)的所有機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)輸出桿的同向運(yùn)動(dòng)；當(dāng)兩個(gè)輸入桿同時(shí)發(fā)出不同的機(jī)械位移時(shí)，輸出桿自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的親合信號(hào)，而兩個(gè)輸出桿各自的信號(hào)不同，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械位移的解耦。
[0015]本公開機(jī)構(gòu)原理簡(jiǎn)單，工作過程清楚，易于實(shí)現(xiàn)精確設(shè)計(jì)，同時(shí)在設(shè)計(jì)中無需進(jìn)行大量的計(jì)算，簡(jiǎn)單的運(yùn)算即可實(shí)現(xiàn)，在工程控制及自動(dòng)控制機(jī)械中具有一定應(yīng)用價(jià)值。
【附圖說明】
[0016]參照下面結(jié)合附圖對(duì)本公開實(shí)施例的說明，會(huì)更加容易地理解本公開的以上和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。在附圖中，相同的或?qū)?yīng)的技術(shù)特征或部件將采用相同或?qū)?yīng)的附圖標(biāo)記來表示。
[0017]圖1是例示根據(jù)本公開的機(jī)械位移耦合與解耦機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本公開作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0019]圖1是例示根據(jù)本公開的機(jī)械位移耦合與解耦機(jī)構(gòu)100的結(jié)構(gòu)的原理圖。如圖1所示，機(jī)械位移耦合與解耦機(jī)構(gòu)100包括輸入滑道102、輸入桿甲1、輸入桿乙2、十字套筒3、中間連桿甲6、中間連桿乙7、輸出桿甲8、輸出桿乙9、芯軌4、輸入管軌10、輸出管軌5、側(cè)軌103。輸入滑道102為槽狀滑道，側(cè)邊固定有輸入點(diǎn)101，兩側(cè)設(shè)置有兩組側(cè)軌103且輸入滑道102能夠沿側(cè)軌103做直線運(yùn)動(dòng)。輸入桿甲I與兩組測(cè)軌103平行安裝，桿體穿過十字套筒3的一條套管內(nèi)，一個(gè)端頭與輸入滑道102配合安裝并能夠在沿輸入滑道102滑動(dòng)，另一個(gè)端頭與中間連桿甲6和中間連桿乙7共鉸。中間連桿甲6的另一端與輸出桿甲8鉸接，中間連桿乙7的另一端與輸出桿乙9鉸接。十字套筒的另外兩個(gè)端頭分別套于與芯軌4上，并能夠沿芯軌4做平動(dòng)。輸出桿甲8和輸出桿乙9分別穿過兩個(gè)輸出管軌5，并能夠沿兩個(gè)輸出管軌5做平動(dòng)。輸入桿乙2穿過輸入管軌10，與十字管軌固連。輸入桿甲I的運(yùn)動(dòng)方向始終與輸入桿乙10的運(yùn)動(dòng)方向垂直。輸入管軌10、芯軌4、輸出管軌5、側(cè)軌103均為固定軌道。
[0020]輸入管軌10、輸出管軌5、芯軌4、側(cè)軌103與對(duì)應(yīng)的輸入桿、輸出桿、十字套筒3、輸入滑道102均可以為間隙配合。配合精度例如但不限于f7/H8。
[0021]輸入桿甲I的一個(gè)端頭與輸入滑道102可以為間隙配合，且可以為滾輪導(dǎo)槽機(jī)構(gòu)；
[0022]中間連桿甲6、中間連桿乙7與輸入桿甲I的延長線所成的角度可以分別為45°
和 45。ο
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中，輸入管軌10、輸入管軌5、芯軌4側(cè)軌103與對(duì)應(yīng)的輸入桿、輸出桿、十字套筒3、輸入滑道102配合截面可以為圓形、矩形，也可以為三角形、亦可以為燕尾槽形。
[0024]在一個(gè)實(shí)施例中，輸入管軌10、輸入管軌5、芯軌4、側(cè)軌103與對(duì)應(yīng)的輸入桿、輸出桿、十字套筒3、輸入滑道102之間可以填充有滾珠。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)械位移耦合與解耦機(jī)構(gòu)100中的中間連桿甲7、中間連桿