CN104500669B - 双轨迹凸轮机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双轨迹凸轮机构，属于凸轮机构技术领域。本发明包括两个镜像使用的双轨迹封闭槽凸轮、凸轮轴、一对滚轮和凸轮杆，双轨迹封闭槽凸轮由外至内依次设有外环轮、月牙形凸轮和偏心轮，外环轮与月牙形凸轮之间为第一环形槽，月牙形凸轮与偏心轮之间为第二环形槽，第一环形槽和第二环形槽的槽宽相等，两个双轨迹封闭槽凸轮通过紧配合穿过中心孔的轮轴相连；凸轮轴穿于凸轮杆的一端，滚轮分装于凸轮轴的两端，滚轮的外径与第一环形槽的槽宽相同；凸轮杆的另一端与输出机构相连，凸轮杆带动滚轮能沿第一环形槽和第二环形槽连续滚动，实现轨迹变换。其结构简单紧凑、制造成本低、体积小，操作简单，降低设备占用空间，节约空间资源。
Description
技术领域
本发明属于凸轮机构技术领域，具体是一种双轨迹凸轮机构。
背景技术
浮动机是小口径速射火炮的核心部件之一，主要用途是提高射频和稳定性，即火炮在速射过程中，后坐和复进环节都不必到位，缩短了连续循环行程，提高了射频，避免了后坐和复进到位时自动机箱撞击引起的冲击振动。由于其循环过程中，开始和终止阶段行程长，正常发射循环过程行程短，即需要双轨迹的驱动运动，而实现双轨迹行程运动模拟一直是其测试过程中的瓶颈。目前，一般通过复杂的电子控制及机械方式或者通过机械齿轮组的不同啮合来实现，这些机构结构复杂、零部件多、体积大、制造成本高，难以满足结构简单，空间狭小的需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种双轨迹凸轮机构，其结构简单紧凑、制造成本低、体积小，大大简化操作过程，降低设备占用空间，能节约空间资源和降低制造和使用成本。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种双轨迹凸轮机构，包括两个镜像对称使用的双轨迹封闭槽凸轮、凸轮轴、一对滚轮和凸轮杆，所述双轨迹封闭槽凸轮由外至内依次设有外环轮、月牙形凸轮和偏心轮，所述外环轮的环内侧为偏心圆柱面，所述外环轮与月牙形凸轮的高度相同，偏心轮的高度高于外环轮或月牙形凸轮的高度，偏心轮与外环轮的高度差等于凸轮杆高度的一半；所述外环轮与月牙形凸轮之间为第一环形槽，月牙形凸轮与偏心轮之间为第二环形槽，所述第一环形槽和第二环形槽的槽宽相等，所述偏心轮的外侧与外环轮的环内侧的最近距离与第一环形槽的槽宽相等；所述双轨迹封闭槽凸轮的中心设有中心孔，两个双轨迹封闭槽凸轮通过紧配合穿过中心孔的轮轴相连，所述轮轴的一端能与驱动机构相连；所述凸轮轴穿于凸轮杆的一端，滚轮分装于凸轮轴的两端，滚轮的外径与第一环形槽或第二环形槽的槽宽相配合；所述凸轮杆的两侧对称设有导向轨道或导向轮，所述凸轮杆的另一端能与输出机构相连；随着双轨迹封闭槽凸轮的旋转，凸轮杆直线运动，能带动滚轮沿第一环形槽或第二环形槽连续滚动，并能实现第一环形槽和第二环形槽之间的轨迹互换。
作为优选的技术方案，所述偏心轮外缘为圆形或椭圆形。
作为优选的技术方案，在所述双轨迹封闭槽凸轮的偏心轮上设有螺孔，两双轨迹封闭槽凸轮通过螺栓连接。
作为优选的技术方案，所述双轨迹封闭槽凸轮的中心孔内对称设有两个键槽，轮轴与双轨迹封闭槽凸轮键连接。
作为优选的技术方案，所述凸轮杆每一侧的导向轮均为两个。
作为优选的技术方案，所述滚轮为轴承。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过一个凸轮能够实现长行程或短行程的连续驱动及长行程与短行程之间的轨迹互换，其中，双轨迹封闭槽凸轮在起始与终止阶段，滚轮在第一环形槽内运动，实现长距离行程；在正常高速运动时，滚轮在第二环形槽内运动，实现短距离行程。
本发明凸轮的结构可以扩展，以实现多条运行轨迹之间的互换。本发明具有结构简单紧凑、运行可靠平稳、双轨迹互换，其制造成本低、体积小，大大简化操作过程，降低设备占用空间，能节约空间资源和降低制造和使用成本。
附图说明
图1是本发明打开状态的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明在浮动机性能测试中的使用原理图；
图中：1、双轨迹封闭槽凸轮；2、外环轮；3、月牙形凸轮；4、偏心轮；5、凸轮轴；6、滚轮；7、凸轮杆；8、导向轮；9、第一环形槽；10、第二环形槽；11、轮轴；12、螺栓；13、螺孔 。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
在浮动机性能测试中，利用伺服电机驱动凸轮，凸轮驱动浮动机，按照实际运行规律进行运行，实现小口径速射火炮非射弹条件下的浮动机运动，最终实现浮动机的性能测试。由于浮动机的性能测试过程中，需要双轨迹的凸轮驱动，而目前要实现双轨迹运动需要配备一套复杂的结构。
针对目前的状况，经过不断探索与实验，以浮动机测试为例，创新性的研制了一种双轨迹凸轮机构，其具体结构如下：
本发明包括包括两个镜像对称使用的双轨迹封闭槽凸轮1、凸轮轴5、一对滚轮6和凸轮杆7，所述双轨迹封闭槽凸轮1由外至内依次设有外环轮2、月牙形凸轮3和偏心轮4，所述外环轮2的环内侧为偏心圆柱面，所述外环轮2与月牙形凸轮3的高度相同，偏心轮4的高度高于外环轮2或月牙形凸轮3的高度，偏心轮4与外环轮2的高度差等于凸轮杆7高度的一半；所述外环轮2与月牙形凸轮3之间为第一环形槽9，月牙形凸轮3与偏心轮4之间为第二环形槽10，所述第一环形槽9和第二环形槽10的槽宽相等，所述偏心轮的外侧4与外环轮2的环内侧的最近距离与第一环形槽9的槽宽相等；所述双轨迹封闭槽凸轮1的中心设有中心孔，两个双轨迹封闭槽凸轮1通过紧配合穿过中心孔的轮轴11相连，所述轮轴11的一端能与驱动机构相连；所述凸轮轴5穿于凸轮杆7的一端，滚轮6分装于凸轮轴5的两端，滚轮6的外径与第一环形槽9或第二环形槽10的槽宽相配合；所述凸轮杆7的两侧对称设有导向轨道或导向轮8，所述凸轮杆7的另一端能与输出机构相连；随着双轨迹封闭槽凸轮1的旋转，凸轮杆7直线运动，能带动滚轮6沿第一环形槽9或第二环形槽10连续滚动，并能实现第一环形槽9和第二环形槽10之间的轨迹互换。
其中，所述偏心轮4外缘为圆形或椭圆形, 或其他光滑的曲线形，以保证两环形槽的槽宽相等即可。
为使两双轨迹封闭槽凸轮1连接牢靠，同时旋转，两双轨迹封闭槽凸轮1通过螺栓12连接。
其中，所述双轨迹封闭槽凸轮1的中心孔内对称设有两个键槽，轮轴11与双轨迹封闭槽凸轮1键连接，能够进一步增强两双轨迹封闭槽凸轮1之间的连接，保证同步旋转，且设置双键，也便于两双轨迹封闭槽凸轮1对正。
所述凸轮杆7每一侧的导向轮8均为两个，对凸轮杆7起导向作用，防止凸轮杆7左右摆动，运行不稳。
所述滚轮6为轴承，其与封闭槽内壁的摩擦力小，运转受到阻力小。
图3是本发明在浮动机性能测试中应用的实施例为，其中的凸轮驱动装置中即为本发明，测试装置利用伺服电机驱动凸轮，凸轮驱动装置再驱动浮动机按照实际运行规律进行运动，实现了小口径速射火炮非射弹条件下的浮动机运动，最终实现了浮动机性能测试，具有可变频，变不同浮动位移测试的优点，实现了浮动机性能的有效检。
本发明中双轨迹封闭槽凸轮在起始与终止阶段，由于机械惯性影响，滚轮在第一环形槽内运动，行程长，运转慢；在正常高速运动时，滚轮在第二环形槽内运动，实现短距离行程。
本发明是基于浮动机测试的一个具体的实施例，由于在许多机械传递运动中，大多需要有两个或多个行程，两条或多条轨迹，因此该种设计为凸轮驱动机构提供了全新的理念，并能够扩展应用，以实现多条运行轨迹。
Claims (6)
1.一种双轨迹凸轮机构，其特征在于，包括两个镜像对称使用的双轨迹封闭槽凸轮（1）、凸轮轴（5）、一对滚轮（6）和凸轮杆（7），所述双轨迹封闭槽凸轮（1）由外至内依次设有外环轮（2）、月牙形凸轮（3）和偏心轮（4），所述外环轮（2）的环内侧为偏心圆柱面，所述外环轮（2）与月牙形凸轮（3）的高度相同，偏心轮（4）的高度高于外环轮（2）或月牙形凸轮（3）的高度，偏心轮（4）与外环轮（2）的高度差等于凸轮杆（7）高度的一半；所述外环轮（2）与月牙形凸轮（3）之间为第一环形槽（9），月牙形凸轮（3）与偏心轮（4）之间为第二环形槽（10），所述第一环形槽（9）和第二环形槽（10）的槽宽相等，所述偏心轮的外侧（4）与外环轮（2）的环内侧的最近距离与第一环形槽（9）的槽宽相等；所述双轨迹封闭槽凸轮（1）的中心设有中心孔，两个双轨迹封闭槽凸轮（1）通过紧配合穿过中心孔的轮轴（11）相连，所述轮轴（11）的一端能与驱动机构相连；所述凸轮轴（5）穿于凸轮杆（7）的一端，滚轮（6）分装于凸轮轴（5）的两端，滚轮（6）的外径与第一环形槽（9）或第二环形槽（10）的槽宽相配合；所述凸轮杆（7）的两侧对称设有导向轨道或导向轮（8），所述凸轮杆（7）的另一端能与输出机构相连；随着双轨迹封闭槽凸轮（1）的旋转，凸轮杆（7）直线运动，能带动滚轮（6）沿第一环形槽（9）或第二环形槽（10）连续滚动，并能实现第一环形槽（9）和第二环形槽（10）之间的轨迹互换。
2.根据权利要求1所述的双轨迹凸轮机构，其特征在于，所述偏心轮（4）外缘为圆形或椭圆形。
3.根据权利要求1所述的双轨迹凸轮机构，其特征在于，在所述双轨迹封闭槽凸轮（1）的偏心轮（4）上设有螺孔（13），两双轨迹封闭槽凸轮（1）通过螺栓（12）连接。
4.根据权利要求1所述的双轨迹凸轮机构，其特征在于，所述双轨迹封闭槽凸轮（1）的中心孔内对称设有两个键槽，轮轴（11）与双轨迹封闭槽凸轮（1）键连接。
5.根据权利要求1所述的双轨迹凸轮机构，其特征在于，所述凸轮杆（7）每一侧的导向轮（8）均为两个。
6.根据权利要求1所述的双轨迹凸轮机构，其特征在于，所述滚轮（6）为轴承。
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