一种单轴匀速输入同轴输出旋转与摆动运动的活齿凸轮机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105508536A(43)申请公布日2016.04.20(21)申请号201610083972.0(22)申请日2016.02.06(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人李剑锋赵宏伟(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人刘萍(51)Int.Cl.F16H23/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图20页(54)发明名称一种单轴匀速输入同轴输出旋转与摆动运动的活齿凸轮机构(57)摘要一种单轴匀速输入同轴输出旋转与摆动运动的活齿凸轮机构，属于机械领域。该机构包括输入轴、输入盘、内、外层钢球、活齿架、旋转盘、摆动盘、旋转轴、摆动轴、机架。输入轴与输入盘固连成一体组成激波器；活齿架固连在机架上，内、外层钢球分别均布在活齿架上沿周向分布的内、外层径向槽内，并时刻分别处于输入盘端面齿廓槽与旋转盘、摆动盘端面齿廓槽的交错区域；旋转盘、摆动盘分别与旋转轴和摆动轴固连。本发明实现单轴匀速输入，同时输出旋转和摆动两种运动，而且传动比、旋转轴的转向以及摆动轴的初始摆动方向、摆动角度、摆动规律、承载能力可以根据实际应用进行组合，达到了单一装置输出多种运动的目标，扩大了机构的应用范围。CN105508536ACN105508536A权利要求书1/1页1.一种单轴匀速输入同轴输出旋转与摆动运动的活齿凸轮机构，其特征在于：该机构包括输入轴(1)、输入盘(5)、内层钢球(6)、外层钢球(7)、活齿架(8)、摆动盘(9)、旋转盘(11)、旋转轴(16)、摆动轴(17)。输入轴(1)与输入盘(5)固连成一体组成激波器；活齿架(8)固连在机架上，内层钢球(6)、外层钢球(7)均布在活齿架(8)上沿周向分布的径向槽内，并时刻分别处于输入盘(5)端面齿廓槽与旋转盘(11)端面齿廓槽的交错区域及输入盘(5)端面齿廓槽与摆动盘(9)端面齿廓槽的交错区域；旋转盘(11)、摆动盘(9)分别与设有平键的旋转轴(16)和摆动轴(17)固连。激波器通过中间轴(21)上左侧轴承(22)和左支撑轴承(3)支撑；旋转盘(11)由中间轴(21)上右侧轴承(20)及右侧内层支撑轴承(18)支撑；右侧内层支撑轴承(18)以及右侧外层支撑轴承(12)对摆动盘(9)起支撑作用。左支撑轴承(3)的左端盖(4)及右侧外层支撑轴承(12)的右端盖(10)皆通过螺钉连接在机架上，左侧小端盖(2)、右侧内层小端盖(14)、右侧外层小端盖(19)分别通过螺钉与左端盖(4)、摆动轴(17)、右端盖(10)连接。输入盘(5)的端面上分布着内、外两层封闭齿廓槽，分别对应着旋转盘(11)的端面上封闭齿廓槽及摆动盘(9)的端面上多条连续非封闭齿廓槽。2.根据权利要求1所述的一种单轴匀速输入同轴输出旋转与摆动运动的活齿凸轮机构，其特征在于单轴输入匀速运动，能够同时输出旋转运动与摆动运动。3.根据权利要求1所述的一种单轴匀速输入同轴输出旋转与摆动运动的活齿凸轮机构，其特征在于输入盘端面上的齿廓是光滑的且关于几何中心对称的，其内层齿廓的理论齿形为标准的椭圆方程；其外层齿廓的理论齿形方程为P＝R+ecos(nθ)，其中R为基圆半径，e为偏心距，n为齿数，θ为极角。齿数n≥2，依据承载能力选取。活齿架的理论齿形为直线。旋转盘端面齿廓的理论齿形为连续封闭曲线；摆动盘端面齿廓的理论齿形为多条连续非封闭曲线，曲线数量等于齿数。4.根据权利要求1所述的一种单轴匀速输入同轴输出旋转与摆动运动的活齿凸轮机构，其特征在于摆动轴的摆动规律为简谐曲线、摆线曲线、无停留修正梯形曲线，依据实际需求进行选取。5.根据权利要求1所述的一种单轴匀速输入同轴输出旋转与摆动运动的活齿凸轮机构，其特征在于摆动轴的初始摆动方向与输入轴相同或相反，根据实际应用进行选取。6.根据权利要求1所述的一种单轴匀速输入同轴输出旋转与摆动运动的活齿凸轮机构，其特征在于摆动轴的摆角范围大,在5°～270°范围内任意选择。7.根据权利要求1所述的一种单轴匀速输入同轴输出旋转与摆动运动的活齿凸轮机构，其特征在于能够实现高承载能力、大范围传动比的匀速输出，依据实际应用对传动比进行选取。8.根据权利要求1所述的一种单轴匀速输入同轴输出旋转与摆动运动的活齿凸轮机构，其特征在于旋转轴的转向与输入轴的转向一致或相反，依据实际应用进行选择。9.根据权利要求4、5、6、7、8所述的一种单轴匀速输入同轴输出旋转与摆动运动的活齿凸轮机构，其特征在于该机构的传动比、旋转轴的转向以及摆动轴的初始摆动方向、摆动角度、摆动规律、承载能力根据实际应用进行组合，以满足实际需求。2CN105508536A说明书1/5页一种单轴匀速输入同轴输出旋转与摆动