CN105987145B - 多联正弦机构 - Google Patents
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Abstract
一种多联正弦机构，包括机座、中心轴、曲柄轴、曲柄滑块和n个正弦发生装置，第i正弦发生装置包括第i主滑块、第i主直线滑动副和第i副直线滑动副，i是1至n的自然数，曲柄轴紧固连接在中心轴的端面上并与中心轴的轴线有一偏心距，曲柄滑块上开有轴承座孔，轴承座孔与曲柄轴之间通过轴承副连接；曲柄滑块的远离轴承座孔处设有第i平台，第i平台通过第i副直线滑动副与第i主滑块连接，第i主滑块通过第i主直线滑动副与机座连接，第i副直线滑动副与第i主直线滑动副在运动方向上相互垂直布置。本发明能将一个匀速圆周运动转换为多个具有正弦函数特性的直线往复运动，也能将多个具有正弦函数特性的直线往复运动转换为一个匀速圆周运动。
Description
技术领域
本发明涉及机构学领域，尤其是一种正弦机构。
背景技术
正弦机构是一种能将匀速圆周运动转换为具有正弦函数特性的直线往复运动的机构。在一定条件下，正弦机构还能将具有正弦函数特性的直线往复运动转换为匀速圆周运动。
正弦机构的优异数学特性近年来得到了机械工程界越来越多的重视。一种滚动摩擦正弦机构(ZL200610050331.1)已经成功应用于车辆减振器示功机(ZL201010122290.9),并已在我国汽车减振器工业领域广泛应用。
现有技术中没有公开多联正弦机构，无法将多个具有正弦函数特性的直线往复运动转换为一个匀速圆周运动。
发明内容
为了克服已有技术中无多联正弦机构、无法将一个匀速圆周运动转换为多个具有正弦函数特性的直线往复运动以及将多个具有正弦函数特性的直线往复运动转换为一个匀速圆周运动的不足，本发明提供一种能将一个匀速圆周运动转换为多个具有正弦函数特性的直线往复运动，也能将多个具有正弦函数特性的直线往复运动转换为一个匀速圆周运动的多联正弦机构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种多联正弦机构，包括机座、中心轴、曲柄轴、曲柄滑块和n个正弦发生装置，n为大于等于2的自然数，其中，第i正弦发生装置包括第i主滑块、第i主直线滑动副和第i副直线滑动副，i是1至n的自然数，所述的曲柄轴紧固连接在所述中心轴的端面上并与所述中心轴的轴线有一偏心距e，所述的曲柄滑块上开有轴承座孔，所述的轴承座孔与曲柄轴之间通过轴承副连接；所述曲柄滑块的远离轴承座孔处设有第i平台，所述的第i平台通过第i副直线滑动副与第i主滑块连接，所述第i主滑块通过第i主直线滑动副与机座连接，所述第i副直线滑动副与所述第i主直线滑动副在运动方向上相互垂直布置。
进一步，所述第i主直线滑动副包括第i主导轨滑块和第i主导轨，第i副直线滑动副包括第i副导轨和第i副导轨滑块，所述的第i平台与第i副导轨滑块紧固连接，所述第i副导轨滑块可滑动套装在所述第i副导轨上，所述第i副导轨与第i主滑块紧固连接，所述第i主滑块与所述第i主导轨滑块紧固连接，所述第i主导轨滑块可滑动套装在第i主导轨上，所述第i主导轨紧固连接在第i主导轨座上，所述第i副导轨与所述第i主导轨在运动方向上相互垂直布置。
更进一步，所述第i主直线滑动副包括第i活塞和第i缸筒，第i副直线滑动副包括第i副导轨和第i副导轨滑块，所述的第i平台与第i副导轨滑块紧固连接，所述第i副导轨滑块可滑动套装在所述第i副导轨上，所述第i副导轨与第i主滑块紧固连接，所述第i主滑块与所述第i活塞紧固连接，所述第i活塞可滑动套装在第i缸筒内，所述第i缸筒紧固连接在所述机座上，所述第i副导轨与所述第i主导轨在运动方向上相互垂直布置。
再进一步，所述第i主滑块与所述第i活塞呈一体，所述第i缸筒与所述机座呈一体。
本发明的直线滑动副包括直线滚动导轨、直线滚动导柱、直线滑动导轨、直线滑动导柱、活塞与缸筒滑动副等。
本发明的有益效果主要表现在：输入一个匀速圆周运动可以输出多个具有正弦函数特性的直线往复运动，也能将多个直线往复运动合成为一个圆周运动输出。
附图说明
图1是输入一个匀速圆周运动可以输出三个具有正弦函数特性的直线往复运动的实施例的结构示意图。
图2是一种将四个直线往复运动合成为一个圆周运动输出的实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1和图2，一种多联正弦机构包括机座1、中心轴2、曲柄轴3、曲柄滑块4和n个正弦发生装置，n为大于等于2的自然数，其中第i正弦发生装置包括第i主滑块5、第i主直线滑动副6、7和第i副直线滑动副8、9，所述的i是1至n的自然数，所述的曲柄轴紧固连接在所述中心轴的端面上并与所述中心轴的轴线有一偏心距e，所述的曲柄滑块上开有轴承座孔，所述的轴承座孔与曲柄轴之间通过轴承副连接；所述曲柄滑块的远离轴承座孔处设有第i平台10，所述的第i平台通过第i副直线滑动副与第i主滑块连接，所述第i主滑块通过第i主直线滑动副与机座连接，所述第i副直线滑动副与所述第i主直线滑动副在运动方向上相互垂直布置。
所述第i主直线滑动副包括第i主导轨滑块6和第i主导轨7，第i副直线滑动副包括第i副导轨8和第i副导轨滑块9，所述的第i平台与第i副导轨滑块紧固连接，所述第i副导轨滑块可滑动套装在所述第i副导轨上，所述第i副导轨与第i主滑块紧固连接，所述第i主滑块与所述第i主导轨滑块紧固连接，所述第i主导轨滑块可滑动套装在第i主导轨上，所述第i主导轨紧固连接在第i主导轨座上，所述第i副导轨与所述第i主导轨在运动方向上相互垂直布置。
所述第i主直线滑动副包括第i活塞11和第i缸筒12，第i副直线滑动副包括第i副导轨8和第i副导轨滑块9，所述的第i平台10与第i副导轨滑块紧固连接，所述第i副导轨滑块可滑动套装在所述第i副导轨上，所述第i副导轨与第i主滑块5紧固连接，所述第i主滑块与所述第i活塞紧固连接，所述第i活塞可滑动套装在第i缸筒内，所述第i缸筒紧固连接在所述机座上，所述第i副导轨与所述第i主导轨在运动方向上相互垂直布置。
再进一步，所述第i主滑块与所述第i活塞呈一体，所述第i缸筒与所述机座呈一体。
本发明的直线滑动副包括直线滚动导轨、直线滚动导柱、直线滑动导轨、直线滑动导柱、活塞与缸筒滑动副等。
参照图1，多联正弦机构实施例1的工作过程为：
将动力从所述中心轴输入，带动所述曲柄轴绕所述中心轴轴线作匀速转动，所述曲柄轴通过轴承副带动曲柄滑块作平动；
所述曲柄滑块通过所述的第1副导轨副带动所述第1主滑块沿着第1主导轨副方向作具有正弦函数规律的直线往复运动，进而输出具有正弦函数规律的直线往复运动；
同时，所述曲柄滑块通过所述的第2副导轨副带动所述第2主滑块沿着第2主导轨副方向作具有正弦函数规律的直线往复运动，进而输出具有正弦函数规律的直线往复运动；
同时，所述曲柄滑块通过所述的第3副导轨副带动所述第3主滑块沿着第3主导轨副方向作具有正弦函数规律的直线往复运动，进而输出具有正弦函数规律的直线往复运动。
参照图2，多联正弦机构实施例2的工作过程为：
按照特定的时间顺序，将推力依次施加给第1活塞、第2活塞、第3活塞和第4活塞，所述第1活塞、第2活塞、第3活塞和第4活塞将分别沿着第1缸筒、第2缸筒、第3缸筒、第4缸筒依次向中心轴方向运动，依次地有下列运动：
所述第1活塞推动第1主滑块，所述第1主滑块通过第1副导轨副推动所述曲柄滑块，所述曲柄滑块推动所述曲柄轴使所述中心轴转动；
所述第2活塞推动第2主滑块，所述第2主滑块通过第2副导轨副推动所述曲柄滑块，所述曲柄滑块推动所述曲柄轴使所述中心轴转动；
所述第3活塞推动第3主滑块，所述第3主滑块通过第3副导轨副推动所述曲柄滑块，所述曲柄滑块推动所述曲柄轴使所述中心轴转动；
所述第4活塞推动第4主滑块，所述第4主滑块通过第4副导轨副推动所述曲柄滑块，所述曲柄滑块推动所述曲柄轴使所述中心轴转动；
以上运动不断循环，便使所述中心轴不断输出圆周运动；
若在所述中心轴上安装特定的飞轮，中心轴便可输出高精度的圆周运动。
Claims (4)
1.一种多联正弦机构，所述的多联正弦机构包括机座、中心轴、曲柄轴、曲柄滑块和n个正弦发生装置，n为大于等于2的自然数，其特征在于：第i正弦发生装置包括第i主滑块、第i主直线滑动副和第i副直线滑动副，i是1至n的自然数，所述的曲柄轴紧固连接在所述中心轴的端面上并与所述中心轴的轴线有一偏心距e，所述的曲柄滑块上开有轴承座孔，所述的轴承座孔与曲柄轴之间通过轴承副连接；所述曲柄滑块的远离轴承座孔处设有第i平台，所述的第i平台通过第i副直线滑动副与第i主滑块连接，所述第i主滑块通过第i主直线滑动副与机座连接，所述第i副直线滑动副与所述第i主直线滑动副在运动方向上相互垂直布置。
2.如权利要求1所述的多联正弦机构，其特征在于：所述第i主直线滑动副包括第i主导轨滑块和第i主导轨，第i副直线滑动副包括第i副导轨和第i副导轨滑块，所述的第i平台与第i副导轨滑块紧固连接，所述第i副导轨滑块可滑动套装在所述第i副导轨上，所述第i副导轨与第i主滑块紧固连接，所述第i主滑块与所述第i主导轨滑块紧固连接，所述第i主导轨滑块可滑动套装在第i主导轨上，所述第i主导轨紧固连接在第i主导轨座上，所述第i副导轨与所述第i主导轨在运动方向上相互垂直布置。
3.如权利要求1所述的多联正弦机构，其特征在于：所述第i主直线滑动副包括第i活塞和第i缸筒，第i副直线滑动副包括第i副导轨和第i副导轨滑块，所述的第i平台与第i副导轨滑块紧固连接，所述第i副导轨滑块可滑动套装在所述第i副导轨上，所述第i副导轨与第i主滑块紧固连接，所述第i主滑块与所述第i活塞紧固连接，所述第i活塞可滑动套装在第i缸筒内，所述第i缸筒紧固连接在所述机座上，所述第i副导轨与所述第i活塞在运动方向上相互垂直布置。
4.如权利要求3所述的多联正弦机构，其特征在于：所述第i主滑块与所述第i活塞呈一体，所述第i缸筒与所述机座呈一体。
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