CN109296719B - 一种由单双向轴承构成的双向做功机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无齿轮双向做功机构，包括输入轴、输出轴，所述输出轴上安装有两个并列设置且锁死方向相同的单向轴承，两个单向轴承内圈与输出轴固定连接；两个单向轴承外圈通过杠杆组件连接，且连接后当其中一个单向轴承外圈向一侧转动时能够通过该杠杆组件带动另一个单向轴承外圈向相反方向转动；其中一个单向轴承外圈与输入轴固定连接。本发明采用无齿轮设计也可双向收集能量做功，机构简单，工作效率高，使用寿命长，将其应用在摇摆或者减震波浪等发电技术中，能够大幅度提高做功效率，也可应用在需要把摆动震动能转换成转动能的相关技术中，能够把摆动震动能转换为高效率的驱动能。

Description

一种由单双向轴承构成的双向做功机构
技术领域
本发明主要涉及机械传动机构相关技术领域，具体是一种由单双向轴承构成的双向做功机构。
背景技术
现有摇摆或者减震波浪等发电主驱动机构均存在效率低下或者结构复杂可靠性不强等问题。如采用收集单向力的方式做功效率低下，采用收集双向力时都是以通过齿轮来改变力的方向，而摇摆动作或者震动以及波浪动作都是以不断产生正反的力，因此齿轮在此条件下不断快速正反转容易产生间隙导致效率低下、结构复杂难以维护、使用寿命低。或者由于结构的原因导致难以实现高效率收集震动或者波动产生的摆动力，例如摆动幅度比较小就会被齿轮间隙抵消导致不做功。
发明内容
为解决目前技术的不足，本发明结合现有技术，从实际应用出发，提供一种由单双向轴承构成的双向做功机构，采用无齿轮设计也可双向收集能量做功，机构简单，工作效率高，使用寿命长。
本发明的技术方案如下：
一种由单双向轴承构成的双向做功机构，包括输入轴、输出轴，
所述输出轴上安装有两个并列设置且锁死方向相同的单向轴承，两个单向轴承内圈与输出轴固定连接；
两个单向轴承外圈通过杠杆组件连接，且连接后当其中一个单向轴承外圈向一侧转动时能够通过该杠杆组件带动另一个单向轴承外圈向相反方向转动；
其中一个单向轴承外圈与输入轴固定连接。
所述杠杆组件包括杠杆和支点轴，所述杠杆中部支点处具有一关节轴承，支点轴与该关节轴承滑动配合；
在两个单向轴承外圈分别固定设置一关节轴承，杠杆两端分别与对应的关节轴承滑动配合。
在所述输出轴上还安装有一双向轴承，所述双向轴承位于两个单向轴承之间，双向轴承内圈与输出轴固定连接，外圈与支点轴一端固定连接。
所述输入轴和输出轴同轴设置。
所述输入轴和输出轴上均设有用于支撑的带座轴承。
还包括一箱体，所述带座轴承固定在箱体上，输入轴和输出轴均伸出至箱体外部，在箱体内设有用于限定支点轴的卡槽。
本发明的有益效果：
1、本发明采用独特的双单向轴承配合可换向的杠杆组件，能够使得主体在不采用齿轮方案的情况下，可以做到很好的收集较小幅度的摆动，能将正反摆动所产生的能量转换成想要的单向连续的能量，实现了正向摆动可以做功，反向摆动也可以变成正向一起做功的高效率做功机构，将其应用在摇摆或者减震波浪等发电技术中，能够大幅度提高做功效率，也可应用在需要把摆动震动能转换成转动能的相关技术中，能够把摆动震动能转换为高效率的驱动能。
2、本发明整体结构简单，加工制作成本低廉，能够承受并且收集较大双向能量做功，且其独有的结构使其效率更高，使用寿命更长，后期的维护也极为方便。
附图说明
附图1为本发明总体结构示意图一；
附图2为本发明放入箱体后结构示意图；
附图3为本发明做功状态示意图一；
附图4为本发明做功状态示意图二。
附图中所示标号：1、输入轴；2、带座轴承；3、关节轴承；4、杠杆；5、支点轴；6、单向轴承；7、输出轴；8、双向轴承；9、箱体。
具体实施方式
结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
如图1所示，本发明为一种由单双向轴承构成的双向做功机构，应用于振动或者波动的能量收集和做功效率中，如摇摆发电、汽车减震发电和波浪发电技术等。
本发明的主体结构如图所示，包括输入轴1、输出轴7，输入轴1用于连接摇摆动力源后可实现正反转交替转动，输出轴7用于沿同一个方向持续转动输出功率。在输出轴7上安装有两个并列设置且锁死方向相同的单向轴承6，两个单向轴承6内圈与输出轴7固定连接，该固定连接可采用键连接、焊接连接、过盈配合等连接方式，能够实现单向轴承6内圈转动时能够带动输出轴7转动即可；两个单向轴承6外圈通过杠杆组件连接，且连接后当其中一个单向轴承6外圈向一侧转动时能够通过该杠杆组件带动另一个单向轴承6外圈向相反方向转动；两个单向轴承6中的其中一个其外圈与输入轴1固定连接，该固定连接方式可采用键连接、焊接连接、过盈配合等连接方式，能够保证输入轴1转动时能够带动该单向轴承6外圈转动即可。
本发明的主要工作原理如下：以两个单向轴承6外圈相对于内圈逆时针方向转动时锁死为例，当输入轴1逆时针转动时，该输入轴1带动与其有连接关系的单向轴承6外圈转动，此时该单向轴承6处于锁死状态，则其外圈可带动内圈逆时针转动，与内圈连接的输出轴7在该单向轴承6内圈带动下实现逆时针转动，与此同时，由于该单向轴承6与另一单向轴承6通过杠杆组件实现换向后其外圈转动方向相反，因此另一单向轴承6实际外圈相对于内圈为顺时针转动，因此另一单向轴承6处于解锁状态不会影响输出轴7的正常转动；当输入轴1顺时针转动时，与其连接的单向轴承6外圈相对于内圈实际为顺时针主动，因此不会带动内圈运动，但与其连接的另一单向轴承6外圈相对于内圈则为逆时针转动，因此可通过另一单向轴承6的内圈带动输出轴7逆时针转动，故无论输入轴1正向或反向转动，都会驱动输出轴7沿一个方向转动，从而实现双向做功能量的收集。
在本发明中，如图所示，实现两个单向轴承6外圈连接换向的杠杆组件包括一个杠杆4、一个支点轴5、三个关节轴承3和一个普通双向轴承8，其中一个关节轴承3通过焊接或其它连接方式设置在杠杆4中间的支点位置，其它两个关节轴承3通过焊接或螺纹安装或其它安装方式分别固定在两个单向轴承6的外圈上，双向轴承8内圈通过键连接或焊接或过盈配合或其它安装方式固定在输出轴7上，支点轴5一端固定在双向轴承8的外圈，另一端可滑动的设置
在杠杆4支点处的关节轴承3内部，杠杆4两端分别可滑动的设置在两侧的关节轴承3内部。通过该结构，当与输入轴1连接的单向轴承6外圈转动时，通过关节轴承3带动杠杆4沿支点位置转动和滑动，从而通过另一端的关节轴承3带动对应的单向轴承6外圈实现反方向运动。如图3、4所示为本发明运动过程示意图。采用杠杆式换向结构，整体结构简单，不会随着使用时间增长而出现误差，因此具有较高的使用寿命，且在后期的维修维护过程中也十分方便。
如图2所示，可将本发明整体置于一箱体9内，箱体9两侧壁安装带座轴承2用于支撑对应的输入轴1和输出轴7，将输入轴1和输出轴7伸出至箱体9外部，在箱体9内部底面设置卡槽，将支点轴5外端嵌入卡槽中实现限位，在使用时将输入轴1连接摆动或震动源，在输入轴1正反转交替转动时即可实现输出轴7沿一个方向的持续转动。

Claims (4)

1.一种由单双向轴承构成的双向做功机构，包括输入轴、输出轴，其特征在于：
所述输出轴上安装有两个并列设置且锁死方向相同的单向轴承，两个单向轴承内圈与输出轴固定连接；
两个单向轴承外圈通过杠杆组件连接，且连接后当其中一个单向轴承外圈向一侧转动时能够通过该杠杆组件带动另一个单向轴承外圈向相反方向转动；
其中一个单向轴承外圈与输入轴固定连接；
所述杠杆组件包括杠杆和支点轴，所述杠杆中部支点处具有一关节轴承，支点轴与该关节轴承滑动配合；
在两个单向轴承外圈分别固定设置一关节轴承，杠杆两端分别与对应的关节轴承滑动配合；
在所述输出轴上还安装有一双向轴承，所述双向轴承位于两个单向轴承之间，双向轴承内圈与输出轴固定连接，外圈与支点轴一端固定连接。
2.如权利要求1所述的一种由单双向轴承构成的双向做功机构，其特征在于：所述输入轴和输出轴同轴设置。
3.如权利要求1所述的一种由单双向轴承构成的双向做功机构，其特征在于：所述输入轴和输出轴上均设有用于支撑的带座轴承。
4.如权利要求3所述的一种由单双向轴承构成的双向做功机构，其特征在于：还包括一箱体，所述带座轴承固定在箱体上，输入轴和输出轴均伸出至箱体外部，在箱体内设有用于限定支点轴的卡槽。
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