CN1037200A - 曲柄连杆传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种准六连杆曲柄摇杆传动机构， 包括由动力源驱动的曲柄1与曲柄1另一端铰接的 连杆2，与连杆2另一端铰接的另外二根连杆3和4， 与连杆3另一端铰接的摇杆5，连杆4的另一端6在 一可自锁元件的带动下可沿一圆弧运动，连杆3、4的 长度与上述圆弧半径相等，连杆3、4与上述圆弧半径 三者能够重合，上述机构与一差速离合器串联，则此 传动机构可以分别独立调节所输出往复运动的幅度 及初相位。

Description

本发明涉及一种将曲柄的旋转运动转变为所输出的往复运动的机构，特别是一种能够调节所输出的往复运动幅度，而同时保持运动的初相位不变，或者独立地调节往复运动幅度和其初相位的传动装置。

曲柄摇杆机构广泛地应用于各种机械中，例如牛头刨床的刨头传动机构、汽车窗的扫雨刷等。很多设备中所用的曲柄摇杆机构都可调节所输出的往复运动的幅度，但这种调节都导致了初相位的改变，例如在牛头刨床中，刨头的往复运动幅度只能对称于中点调整，即调节运动幅度后往复运动的中点不变，而运动的起点发生变化。因此，在调节运动幅度后，往往还需调整工件的位置，使之与刨头的运动相适应，以便加工工件上的相应位置。这种由于调整往复运动的幅度而引起初相位变化所带来的麻烦，在许多曲柄摇杆传动装置中都会遇到。现有曲柄摇杆传动装置的另一个缺点，就是运动幅度总有一个下限，调幅机构只能将运动幅度调节到一个上限与下限之间，而不能调到任意小，这也带来了很多不便。

本发明的目的就是要克服现有的运动幅度可调的曲柄摇杆机构中的上述不足，提供一种能够在从0到某一最大值的范围内连续调节所输出的往复运动幅度，且不影响往复运动的初相位的曲柄摇杆机构。

本发明的进一步的目的是提供一种可分别独立地调整所输出的往复运动的幅度和初相位的传动机构，从而扩大了现有的曲柄摇杆机构的功能，使它在很多机器设备中使用起来更为方便。

本发明的曲柄摇杆机构主要部分为一准六连杆机构。一个曲柄由动力输入轴驱动旋转，曲柄的另一端与一连杆铰接，上述连杆的另一端与另外二根连杆铰接，这二根连杆长度相等，其中一根的另一端再与一根摇杆铰接，另一根为摆幅调节杆，它的另一端由一可自锁的元件带动在一园弧内运动，此园弧的半径也与上述二连杆的长度相等。各杆的尺寸及在机架上的位置应设计成使上述二连杆与上述园弧半径三者能够重合在一起。改变调节杆端点在上述园弧内的位置，则可在从0至一设定的最大值内连续改变摇杆的摆幅，而不改变摆动的初相位。

在上述机构的输出轴上连接一个普通的差速器，就构成了一种能够独立调节运动幅度和初相位的曲柄连杆机构。将上述摇杆的摆动输入到差速器的一端的轴内，通过调整差速器的中间锥齿轮的位置，在其另一端则输出不同初相位的摆动。

下面将通过附图和实施例对本发明做更详细的描述。

图1为本发明的曲柄摇杆机构一实施例的结构简图。

图2为本发明的曲柄摇杆机构的另一实施例的结构图。

图3为将本发明曲柄连杆机构与一差速器串联后，用于一种被动锻炼康复器械的投影图。

图4为图3中A-A剖面的剖面图。

图5为将本发明传动机构用于牛头刨床时与图4相应的剖面图。

图6为图5的侧视图。

图1和图2所示的机构均可实现本发明的第一目的，即摇杆5的摆幅从0至一最大摆角连续可调，且在调节时不会影响摆动的初相位。曲柄1在主动轴13的带动下旋转，并通过连杆2、3带动摇杆5摆动，摆幅调节杆4与连杆2、3铰接，使整个机构成为单自由度系统。在图1所示的实施例中，摆幅调节杆的另一端6有一滑块，在一夹持件14的推动下可沿一园弧形槽滑动，夹持件14固定连接在螺母9上，通过调节螺杆则可带动螺母9并推动摆幅调节杆的端点6，从而调节摆幅。

在图2所示的实施例中，摆幅调节杆4的端点6与另一连杆10铰接，连杆10与蜗轮11固连，通过调节蜗杆12则可调节摇杆5的摆幅。

图3和图4示出了图1所示的机构在被动锻炼康复器械中的应用。由于曲柄1尺寸较小，这里用偏心轮代替了曲柄1。摇杆5与齿轮15固连，齿轮15与差速器17的齿轮16啮合，齿轮16固连在轴18上，差速器的中间锥齿轮19的转轴与蜗轮20为一整体，通过调节蜗杆21即可使输出轴22的摆动初相位得到改变。这就实现了本发明的第二个目的。被动锻炼复复器械中的下肢被动运动执行臂23与输出轴22固定连接，分别调节蜗杆8和21后，下肢被动运动执行臂23即可按需要带动病人下肢锻炼。

在图3和图4所示的器械中，只要将差速器的输出轴22与一齿轮24固定连接，齿轮24与固定在牛头刨刨头26上的齿条25相啮合，就构成了本发明的用于牛头刨刨头驱动装置的实施例，图5和图6示出了该实施例。这种刨头驱动装置可以单独调节刨头往复运动的幅度和运动的起始点，因而避免了使用现有牛头刨床时，调节刨头冲程总要相应地调整工件位置的不便，加工较复杂工件时，这个优点就更加明显。此外，这种牛头刨床的刨头冲程可以调节到任意小，可以加工现有刨床无法加工的小部件。

除了上述两个应用例以外，本发明的曲柄连杆传动机构还可以用于涂漆装置，脉动调速器等许多领域，无论在哪里应用，都具有运动幅度与初相位单独可调，在机器运转时或停机时均可调节和运动幅度可以无限小等等优点。

Claims (6)

1、一种准六连杆曲柄摇杆传动机构，包括由动力源驱动的曲柄1，与曲柄1另一端铰接的连杆2，与连杆2另一端铰接的另外二根连杆3和4，与连杆3另一端铰接的摇杆5，其特征在于连杆4的另一端6在一可自锁元件的带动下可沿一园弧运动，连杆3、4的长度与上述园弧半径相等，其它杆件尺寸应使连杆3、4与上述园弧半径三者能够重合。

2、如权利要求1所述的准六连杆曲柄摇杆传动机构，其特征在于连杆4的端点6上有一滑块，它可在一满足上述园弧条件的槽内滑动，上述可自锁元件为一螺杆螺母组件，螺母上固定连接着一夹持件，上述滑块可相对于上述夹持件上下运动。

3、如权利要求1所述的准六连杆曲柄摇杆传动机构，其特征在于连杆4的端点6与另一连杆10铰接，连杆10固定在一蜗轮11上，蜗轮11与一蜗杆12啮合，并在蜗杆的驱动下可绕轴转动。

4、如权利要求2、3所述的曲柄摇杆传动机构，其特征在于摇杆5与一齿轮15固定连接，齿轮15与固定连接在一差速器的输入轴上的齿轮16相啮合，差速器的中间锥齿轮19的轴与一蜗轮20成一整体，蜗轮20与蜗杆21相啮合。

5、一种被动锻炼康复器械，由动力传动装置与下肢被动运动执行臂组成，其特征在于采用如权利要求4所述的动力传动装置，在该装置的动力输出轴22上固定连接下肢被动运动执行臂23。

6、一种牛头刨床的刨头运动传动装置，由动力传动装置和牛头刨床刨头组成，其特征在于采用如权利要求4所述的动力传动装置，在该动力传动装置的动力输出轴22上固定连接一齿轮24，该齿轮24与一齿条25相啮合，该齿条与牛头刨床刨头固定连接。

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