CN105317952B - 一种基于齿轮导引的摆动方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于齿轮导引的摆动方法及装置，所述基于齿轮导引的摆动装置设置有初级振子、次级振子和摆动控制器；所述初级振子外面套有次级振子，所述次级振子外面套有摆动控制器；所述初级振子有导引齿轮与导引轨结构，导引齿轮与动力齿轮啮合，导引轨与滑动轴承相接触。本发明采用导引齿轮与导引轨相结合的结构，保证动力齿轮转动时与导引齿轮相接触，将转动动能最终转换成振子的平动动能；导引齿轮的直线排列部分较长，可将更多的转动动能转换成摆动的动能，满足大功率装置的需求；摆动控制器可以绕转动轴自由转动，且带动次级振子与初级振子一起绕转动轴转动，比较容易实现摆动(振动)方向的改变。

Description

一种基于齿轮导引的摆动方法及装置

技术领域

本发明属于振动(摆动)装置技术领域，尤其涉及一种基于齿轮导引的摆动方法及装置。

背景技术

摆动，是一种比较常见的动力形式，如划桨来回划动力、扑翼上下扑动有等。现代摆动形式可以直接由装置产生摆(振动)运动形式，也可以通过装置将转动形式的运动转换成摆动的运动形式。直接由装置产生的摆动(振动)运动形式，一次摆动产生的能量比较小，很难达到大功率摆动装置的需求。间接通过装置将转动形式的运动转换成摆动的运动形式，可以产生功率比较大的摆，而且转动发动机比较常见，应用比较广泛。间接方法大多通过偏心轮将转动转换成摆动，转轴受到的力矩一直在变，而且摆动方向不易改变。

现有的摆动方法存在功率不足，摆动方向不易的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于齿轮导引的摆动方法及装置，旨在解决现有的摆动功率不足，摆动方向不易控制的问题。

本发明是这样实现的，一种基于齿轮导引的摆动装置，所述基于齿轮导引的摆动方法及装置设置有初级振子、次级振子和摆动控制器；所述初级振子外面套有次级振子，所述次级振子外面套有摆动控制器；所述摆动控制器可以绕转动轴转动并能带动次级振子和初级振子一起绕转动轴转动；所述初级振子有导引齿轮与导引轨结构，导引齿轮与动力齿轮啮合，导引轨与滑动轴承相接触；所述动力齿轮转动时带动初级振子转动并保持与导引齿轮啮合。

所述初级振子有导引齿轮与导引轨结构，导引齿轮与动力齿轮啮合，导引轨与滑动轴承相接触。

进一步设置有固定平台，所述固定平台的中心安装有转动轴，振动控制器套在转动轴上可绕转动轴转动，转动轴上固定有动力齿轮可随轴转动，转动轴末端套有滑动轴承；初级振子套在动力齿轮上，初级振子上的导引齿轮与动力齿轮相接触，初级振子上的导引轨与转动轴上的滑动轴承相接触，导引轨固定在初级振子上，初级振子外套有次级振子。

进一步，所述导引轨通过固定器固定在初级振子上,固定器形状有多种方式。

进一步，所述导引轨作用在保证导引齿轮与动力齿轮相接触，导引轨的形式可以多种方式。

本发明还在于提供一种基于所述的基于齿轮导引的摆动方法的扑翼机。

本发明提供的基于齿轮导引的摆动方法及装置实现了将齿轮的转动动能转换成了振子的线性摆动动能，且改变摆动方向比较容易。

本发明提供的基于齿轮导引的摆动方法及装置与现有技术相比具有以下优势：

1、采用导引齿轮与导引轨相结合的结构，保证动力齿轮转动时与导引齿轮相接触，将转动动能最终转换成振子的平动动能；导引齿轮的直线排列部分较长，可将更多的转动动能转换成摆动的动能，满足大功率装置的需求。

2、摆动控制器可以绕转动轴自由转动，且带动次级振子与初级振子一起绕转动轴转动，比较容易实现摆动(振动)方向的改变。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于齿轮导引的摆动装置结构示意图。

图2是本发明实施例提供的图1中局部放大示意图。

图3是本发明实施例提供的基于齿轮导引的摆动方法及装置侧视图。

图4是本发明实施例提供的图3中局部放大示意图。

图5是本发明实施例提供的基于齿轮导引的摆动装置具体实施例结构示意图。

1、固定平台；2、摆动控制器；3、次级振子；4、初级振子；5、动力齿轮；6、滑动轴承；7、导引轨；8、导引齿轮；9、固定器；10、转动轴。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的摆动装置由初级振子、次级振子和摆动控制器组成，初级振子外面套有次级振子，次级振子外面套有摆动控制器；初级振子有导引齿轮与导引轨结构，导引齿轮与动力齿轮接触(啮合)，导引轨与滑动轴承相接触；动力齿轮转动时，次级振子做线性振动，对外可提供摆动源。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例的基于齿轮导引的摆动装置主要包括：固定平台1、摆动控制器2、次级振子3、初级振子4、动力齿轮5、滑动轴承6、导引轨7、导引齿轮8、固定器9、转动轴10；

固定平台1上安装有转动轴10，可由外部装置提供能量，使转动轴10转动，动力齿轮5固定在转动轴10上并可随转动轴10一起转动，转动轴10的末导套有滑动轴承6，初级振子4包含导引轨7、导引齿轮8和固定器9三个主要结构，导引齿轮8与动力齿轮5相接触(啮合)，导引轨7与滑动轴承6相接触，次级振子3的两个内侧面与初级振子4的两个外侧面相接触，初级振子4与次级振子3可沿着接触面滑动，接触面可涂上润滑剂保证滑动摩擦力很小，也可加入滚动轴承减少摩擦力，摆动控制器2两个内侧面与次级振子3的两个外侧面相接触，摆动控制器2与次级振子3可沿着接触面滑动，接触面可涂上润滑剂保证滑动摩擦力很小，也可加入滚动轴承减少摩擦力，摆动控制器2可绕转动轴10旋转，进而带动次级振子2与初级振子3绕转动轴10旋转。

本发明的工作原理：

基于齿轮导引的摆动方法及装置结构，其主要结构为初级振子、次级振子与摆动控制器。初级振子包含导引轨、导引齿轮和固定器三个主要部分，导引齿轮与动力齿轮相接触(啮合)，当转动轴带动动力齿轮转动时，动力齿轮给导引齿轮施加力，使得初级振子运动，由于初级振子上的导引轨与转动轴上的滑动轴承相接触，而且导引轨与导引齿轮之间的间隔合适，保证初级振子上的导引齿轮在受动力齿轮作用时不脱离接触，这样导引齿轮就可以一直受到动力齿轮的作用。次级振子的两个内侧面与初级振子的两个外侧面相接触，当转动的动力齿轮与导引齿轮的直线排列的齿轮相接触时，初级振子的运动方向是沿着直线方向，这个方向也垂直初级振子与次级振子的相互接触面，因此次级振子在初级振子的作用下也沿着直线方向运动(垂直初级振子与次级振子的相互接触面)。当转动的动力齿轮与导引齿轮的曲线排列的齿轮相接触时，初级振子的运动方向不断改变，由于初级振子与次级振子可沿着接触面滑动且摩擦力可以忽略，初级振子给次级振子施加的作用力的方向仍然保持垂直初级振子与次级振子的相互接触面，因此次级振子的运动方向仍然是沿着垂直初级振子与次级振子的相互接触面的方向，只是速度的大小开始减小，当速度减小到0后，速度开始沿原来相反的方向增加，次级振子沿着垂直初级振子与次级振子的相互接触面的方向运动，只是沿着相反的方向运动。由于在动力齿轮的作用下，初级振子和次级振子还可能出现转动，为了控制这种情况的发生，在次级振子外安装了可以绕转动转轴转动的摆动控制器，摆动控制器两个内侧面与次级振的两个外侧面相接触，次级振子可沿着其与摆动控制器接触面滑动且摩擦力可以忽略，这样处理之后，次级振子相对摆动控制器只能沿着其与摆动控制器的接触面方向滑动且没有其它方式的运动，当控制器转动时，次级振子只能随着摆动控制器转动。当摆动控制器设置好方向并固定时，次级振子与摆动控制器接触面的方向也固定，而次级振子只能沿着其与摆动控制器接触面来回摆动，次级振子的振动方向就被限制住，不能自由绕转动轴转动，只能随着摆动控制器转动，同时由于次级振子的两个内侧面与初级振子的两个外侧面相接触，初级振子也不能自由绕转动轴转动。这样处理之后，当动力齿轮持续转动，带动初级振子运动，初级振子带动次级振子运动，次级振子就在沿着次级振子与摆动控制器接触面方向上来回摆动，当摆动控制器绕转动轴转动，次级振子的摆动方向也跟着绕转动轴转动。

经过上述措施可以得到完整的摆动装置结构，在这种结构下，外部装置提供给转动轴的转动动能，可以转换成次级振子的平动动能，且次级振子做线性来回摆动运动，摆动方向也可以容易控制，通过次级振子就可以对外提供摆动源，如做为扑翼机扑翼的动力源。

本发明具有很强的实用性和创新性，与现有的通过偏心轮的方式获取的摆动源不同，可以很容易改变摆动方向，同时提供的摆动能量也可以比较大。

本发明适用范围可以推广到扑翼机等需要摆动源的装置上，同时本发明也可以根据需求做一些调整；

1、对于不需要改变摆动方向应用，可以将摆动控制器固定方向并与固定平台合成一个整体。

2、本发明所述实施例中，导引轨设置在初级振子的内部，因此转动轴的长度有限，不能穿过初级振子。对于转动轴需要穿过初级振子的设计，可以将导引轨设计成初级振子的外沿，重新设计的初级振子如图5所示，初级振子A、导引轨B、导引齿轮C、动力齿轮D、转动轴E、滑动轴承F、连接器H、滚动轴承G。将导引轨B设置在初级振子A外沿后，通过连接器H与滚动轴承G的作用，在动力齿轮D转动时，动力齿轮D可以保持和导引齿轮C啮合，带动初级齿轮运动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于齿轮导引的摆动方法，其特征在于，所述基于齿轮导引的摆动方法包括：

次级振子相对摆动控制器沿着与摆动控制器的接触面方向滑动；

当摆动控制器设置好方向并固定时，次级振子与摆动控制器接触面的方向固定，次级振子沿着与摆动控制器接触面来回摆动，次级振子的振动方向随着摆动控制器转动；

次级振子的两个内侧面与初级振子的两个外侧面相接触，当动力齿轮持续转动，带动初级振子运动，初级振子带动次级振子运动，次级振子在沿着次级振子与摆动控制器接触面方向上来回摆动，当摆动控制器绕转动轴转动，次级振子的摆动方向跟着绕转动轴转动；

所述基于齿轮导引的摆动方法的摆动装置设置有初级振子、次级振子和摆动控制器；

所述初级振子外面套有次级振子，所述次级振子外面套有摆动控制器；所述摆动控制器能够绕转动轴转动并能带动次级振子和初级振子一起绕转动轴转动；所述初级振子设置有导引齿轮与导引轨结构，导引齿轮与动力齿轮啮合，导引轨与滑动轴承相接触；所述动力齿轮转动时带动初级振子转动并保持与导引齿轮啮合；

进一步设置有固定平台，所述固定平台的中心安装有转动轴，摆动控制器套在转动轴上绕转动轴转动，转动轴上固定有动力齿轮能够随转动轴转动，转动轴末端套有滑动轴承；初级振子套在动力齿轮上，初级振子上的导引齿轮与动力齿轮相接触，初级振子上的导引轨与转动轴上的滑动轴承相接触，导引轨固定在初级振子上，初级振子外套有次级振子；

所述导引轨通过固定器固定在初级振子上；

所述导引轨用于保证导引齿轮与动力齿轮相接触。