CN110081140B - 一种消解圆弧机构 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种消解圆弧机构，包括同心设置的固定圆形内轨道和固定圆形外轨道，所述固定圆形外轨道内套设有圆形旋转部件，所述圆形旋转部件设置有内齿轮，所述固定圆形外轨道和圆形旋转部件均为圆弧角大于180度的半圆弧形；圆形旋转部件和固定圆形内轨道之间设置有动力齿轮，所述动力齿轮和两侧均啮合连接有一个二级传动齿轮，二级传动齿轮远离动力齿轮的一侧啮合有一级传动齿轮，一级传动齿轮远离动力齿轮的一侧啮合连接有二级传动齿轮，并且所有的二级传动齿轮都和圆形旋转部件的内齿轮啮合。本发明使得在旋转部件无法固定在旋转中心上时，旋转部件依然能够绕着旋转中心旋转运动。

Description

一种消解圆弧机构
技术领域
本发明属于齿轮传动领域，尤其涉及一种消解圆弧机构。
背景技术
绕某一固定中心旋转的旋转运动具有连续闭环特性，如齿轮绕齿轮轴的转动；并且外环旋转部件与旋转中心同心。因此，实现这类旋转运动必须将外环旋转部件事先连接到旋转中心上。
但是在实际生产过程中，因为物理条件的限制，有时无法在旋转运动开始前将旋转部件固定在旋转中心上。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种消解圆弧机构，使得在旋转部件无法固定在旋转中心上时，旋转部件依然能够绕着旋转中心旋转运动。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种消解圆弧机构，包括同心设置的固定圆形内轨道和固定圆形外轨道，所述固定圆形外轨道内套设有圆形旋转部件，所述圆形旋转部件设置有内齿轮，所述固定圆形外轨道和圆形旋转部件均为圆弧角大于180度的半圆弧形；
所述圆形旋转部件和固定圆形内轨道之间设置有动力齿轮，所述动力齿轮和两侧均啮合连接有一个二级传动齿轮，二级传动齿轮远离动力齿轮的一侧啮合有一级传动齿轮，一级传动齿轮远离动力齿轮的一侧啮合连接有二级传动齿轮，并且所有的二级传动齿轮都和圆形旋转部件的内齿轮啮合。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
该机构是在普通旋转装置的基础上，对动力源和旋转部件（执行机构）进行改变，首先改变动力源中心的位置，动力源中心不再与旋转中心同心；其二是变一级驱动为多级持续驱动；最后是执行部件在连续旋转过程中可以与固定的半封闭圆形轨道形成周期性的闭合轨迹。
本发明可以应用于高空电缆维护、北方暖气管道保养、冬季树木保暖等商业化领域。
附图说明
图1为本实施例的整体结构示意图；
图2为本实施例机构各种位置所对应的角度及位置关系图；
图3为本发明初始状态下的结构示意图；
图4为本发明开始运转后的结构示意图；
图5为本发明闭合状态下的结构示意图。
图中，1、二级传动齿轮一；2以及传动齿轮二；3二级传动齿轮三；4、动力齿轮；5、二级传动齿轮五；6、一级传动齿轮六；7、二级传动齿轮七；8、圆形旋转部件；9、固定圆形外轨道；10、固定圆形内轨道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
一种消解圆弧机构，如图1、2和3所示，包括同心设置的固定圆形内轨道10和固定圆形外轨道9，所述固定圆形外轨道9内套设有圆形旋转部件8，所述圆形旋转部件8设置有内齿轮，所述固定圆形外轨道9和圆形旋转部件8均为圆弧角大于180度的半圆弧形。
所述圆形旋转部件8和固定圆形内轨道10之间设置有动力齿轮4、两个一级传动齿轮和四个二级传动齿轮，如图1所示，从左到右依次啮合连接有二级传动齿轮一1、一级传动齿轮二2、二级传动齿轮三3、动力齿轮4、二级传动齿轮五5、一级传动齿轮六6、二级传动齿轮七7，并且所有的二级传动齿轮都和圆形旋转部件的内齿轮啮合。
本发明设计了一种消解圆弧机构。该机构是在普通旋转装置的基础上，对动力源和旋转部件（执行机构）进行改变，首先改变动力源中心的位置，动力源中心不再与旋转中心同心；其二是变一级驱动为多级持续驱动；最后是执行部件在连续旋转过程中可以与固定的半封闭圆形轨道形成周期性的闭合轨迹。
本发明可以应用于高空电缆维护、北方暖气管道保养、冬季树木保暖等商业化领域。
如图2所示，记二级传动齿轮一的圆心与轨道中心O连接成直线L 1，这是圆形旋转部件的左端起始旋转位置；二级传动齿轮五的圆心与轨道中心O连接成直线 L 3；二级传动齿轮七的圆心与轨道中心O连接成直线L 4，这是圆形旋转部件8的右端起始旋转位置；圆形旋转部件8与固定圆形外轨道9左右两端的物理极限位置同为M、N；圆形旋转部件8与二级传动齿轮一、二级传动齿轮三、二级传动齿轮五、二级传动齿轮七四个齿轮的啮合点都在分度圆P上，其圆心为O。
其中：
∠L1OL4＝∠c；点M、N所在优弧对应圆周角＝∠b；
∠MON＝∠d＝360o－∠b；∠L3OL4＝∠a；
将动力齿轮、一级传动齿轮和二级传动齿轮安装在连接内外轨道的底面上，再从上部将圆形旋转部件8装入旋转轨道内。最后安装固定圆形轨道9，将圆形旋转部件8限制在轨道9内。
首先通过动力齿轮4将动力输入，以避免机构动力中心与旋转中心重合的问题。然后动力齿轮4带动二级传动齿轮三和二级传动齿轮五旋转，二级传动齿轮三和二级传动齿轮五通过轮齿啮合带动圆形旋转部件8转动，此时整个消解圆弧机构开始运动。二级传动齿轮三和二级传动齿轮五又带动一级传动齿轮二和一级传动齿轮六旋转，然后驱动二级传动齿轮一和二级传动齿轮七转动，从而持续推动圆形旋转部件8转动，由此形成整个圆弧消解机构的多级持续驱动。
消解圆弧机构在初始工作状态时，圆形旋转部件8左右两端的位置分别为M、N。当动力通过动力齿轮4输入时，在固定圆形轨道9的约束下，圆形旋转部件8绕着分度圆的圆心旋转；由于圆形轨道的特殊性，圆形旋转部件8的弧度在不小于固定圆形轨道9开口夹角时（∠b＞∠d），圆形旋转部件8不会脱离轨道。
在运动过程中，圆形旋转部件8的右端逐渐脱离固定圆形轨道9向M端做逆时针运动（或向N端作顺时针转动）。若想保证圆形旋转部件8能持续转动，二级传动齿轮一、二级传动齿轮三、二级传动齿轮五、二级传动齿轮七需持续向圆形旋转部件8提供旋转驱动力，同时在圆形旋转部件8与二级传动齿轮七仍处于啮合状态时，其另一端已与二级传动齿轮一进入啮合状态，以此保证圆形旋转部件8的持续圆周运动。
机构特点如图3、4和5所示，图3表示初始状态，图4表示开始状态，图5表示闭合状态。
1）圆形旋转部件8虽为不完整的多半个圆弧形，但其整个运动轨迹为圆形；
2）整个圆弧消解机构呈现周期性的闭合特性；
3）装置有连续动力驱动，运转平稳。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (1)

1.一种消解圆弧机构，其特征在于：包括同心设置的固定圆形内轨道和固定圆形外轨道，所述固定圆形外轨道内套设有圆形旋转部件，所述圆形旋转部件设置有内齿轮，所述固定圆形外轨道和圆形旋转部件均为圆弧角大于180度的半圆弧形；
所述圆形旋转部件和固定圆形内轨道之间设置有动力齿轮，所述动力齿轮的两侧均啮合连接有一个二级传动齿轮，二级传动齿轮远离动力齿轮的一侧啮合有一级传动齿轮，一级传动齿轮远离动力齿轮的一侧啮合连接有二级传动齿轮，并且所有的二级传动齿轮都和圆形旋转部件的内齿轮啮合。
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