CN201531577U - 轴类滑块往复机 - Google Patents

Abstract

一种实现旋转与直线运动互相转换的空心轴类滑块往复机，其具有空心轴类滑块，所述空心轴类滑块具有滑块面且其轴向两端有支承轴头；空心轴类滑块通过滑动或滚动形式安装于具有偏心拐和圆柱形调心盘的旋转偏心主轴上，每个偏心拐两端对称有两个圆柱形调心盘；与往复工作室相连的往复滑体分别安装在空心轴类滑块相对应的滑块面上并随其同步运动；旋转偏心主轴通过两端的主支承和支承盖安装于壳体的中央；壳体包围前述机构并与支承盖固定连接；往复滑体包括滑柱和连接滑柱的匹配体，以及与滑块面相吻合的结合面。本实用新型效果是结合了曲柄-连杆机构和凸轮机构的优点，又克服了其各自的缺点。具有结构简单，构造部件少，装配工艺好，各部位润滑效果好，并且标准化程度高的优点。

Description

轴类滑块往复机

技术领域

本实用新型属于通用机械制造技术领域，特别是涉及一种旋转运动同往复运动相互转换的轴类滑块往复机构，可广泛应用于往复泵、压缩机、发动机、液压马达、运动转换机等运动转换。

背景技术

现有技术中，旋转运动同往复运动相互转换的机械大都采用传统的曲柄-连杆机构或凸轮机构。而曲柄-连杆机构具有承载能力大，运动平稳之优点，其主要缺点是结构复杂，体积大，标准化程度差，制造成本高；相反，凸轮机构虽结构简单，但在实际中其受力运动副承压有限，严重制约着自身受力范围，因此它只局限在受力小的简单机械上使用。

为了克服上述曲柄-连杆机构和凸轮机构的缺点，本申请人先后申请了“单拐偶缸径向对置往复运动机”专利(专利号：98232933.4)以及“单拐双滑运动转换方法及转换机构”(专利申请号：200610105328.5)。上述专利申请虽然提出了利用单拐偶缸实现旋转运动同往复运动转化的方法，但是其机构中要么将偏心轴分为三段，导致偏心轴精度下降，要么只能是偏心拐支承方式，导致偏心轴的抗负荷能力较差；特别是滑块支承在偏心拐上只能实现滑动摩擦，摩擦系数大易发热；往复滑体为框架连接式，依靠若干螺钉连接易松动。致使整体机构可靠性差，强度低，易变形，受力不平稳，制造工艺性差。

发明内容

本实用新型目的正是针对上述现有技术的不足而推出一种结构简单、运动平稳、承载能力大、既能够将曲柄-连杆机构和凸轮运动机构的优势集于一身，又能避免曲柄-连杆机构结构复杂和凸轮机构承载能力小的缺点，主要针对原专利存在的问题进行了实质性的改进。以实现旋转运动同往复运动相互转换的空心轴类滑块往复机。

本实用新型是通过以下技术方案得以实现：

一种实现旋转与直线运动互相转换的空心轴类滑块往复机，其具有空心轴类滑块，所述空心轴类滑块具有滑块面且其轴向两端有支承轴头；空心轴类滑块通过滑动或滚动形式安装于具有偏心拐和圆柱形调心盘的旋转偏心主轴上，每个偏心拐两端对称有两个圆柱形调心盘；与往复工作室相连的往复滑体分别安装在空心轴类滑块相对应的滑块面上并随其同步运动；旋转偏心主轴通过两端的主支承和支承盖安装于壳体的中央；壳体包围前述机构并与支承盖固定连接；往复滑体包括滑柱和连接滑柱的匹配体，以及与滑块面相吻合的结合面。

本实用新型优点是结合了曲柄-连杆机构和凸轮机构的优点，又克服了其各自的缺点。具有结构简单，构造部件少，装配工艺好，各部位润滑效果好，并且标准化程度高的优点。并主要针对原专利中存在的问题，将往复滑体改为无螺钉联接形式，从根本上排除了壳体内运动部件因螺钉连接松动而发生故障的可能性；特别是将原平动滑块与原旋转偏心轴的偏心拐之间的支承关系改为轴类滑块的两支承轴头与旋转偏心主轴的调心盘相互支承的形式，从而使旋转偏心主轴的受力原理发生本质改变，显著提高了旋转偏心主轴的承载能力，进一步拓宽了运动机构的应用领域。

由于上述受力原理的本质改变，以及滑块面外形状能适应多种实用结构，使得本实用新型转换机构的标准化、系列化、通用化等三化程度跃居国际领先水平；实用性显著提高，产品的成本大幅降低；不仅适应低速轻载运动转换，也能适应高速重载运动转换机械。

附图说明

图1为本实用新型总体结构示意图。

图2为图1在四缸同平面布置时的侧面剖视结构图。

图3为本实用新型空心轴类滑块与旋转偏心主轴上的调心盘之间支承关系示意图。

图4为偏心圆柱形轴类滑块示意图。

图5为平面形轴类滑块示意图。

图6为圆柱弧面形轴类滑块示意图。

图7为往复滑体结构示意图(结合面3.3为圆柱弧面)。

具体实施方式

如图1所示，一种实现旋转与直线运动互相转换的空心轴类滑块往复机，其具有空心轴类滑块4，所述空心轴类滑块4具有滑块面4.1且其轴向两端有支承轴头4.2；空心轴类滑块4通过滑动或滚动形式安装于具有偏心拐1.1和圆柱形调心盘的旋转偏心主轴1上，每个偏心拐1.1两端对称有两个圆柱形调心盘1.2；与往复工作室7相连的往复滑体3分别安装在空心轴类滑块4相对应的滑块面4.1上并随其同步运动；旋转偏心主轴1通过两端的主支承5和支承盖6安装于壳体2的中央；壳体2包围前述机构并与支承盖6固定连接；往复滑体3包括滑柱3.2和连接滑柱3.2的匹配体3.1，以及与滑块面4.1相吻合的结合面3.3。往复滑体3的匹配体3.1穿过空心轴类滑块4的两支承轴头4.2，并以相对运动副方式分别套装在空心轴类滑块4的滑块面4.1的相应位置上。壳体2上径向均布导向孔与往复滑体3的各滑柱3.2之间；往复滑体3的匹配体3.1与空心轴类滑块4的滑块面4.1之间以及旋转偏心主轴1的圆柱形调心盘1.2上的支承孔与空心轴类滑块4的两支承轴头4.2之间的各运动副均可设置对应结构的单元式滑动或滚动承轴。旋转偏心主轴1为组合件，且每个偏心拐1.1的轴向两端总有一对内侧面带有支承孔的用于支承空心轴类滑块4的圆柱形调心盘1.2。

本实用新型滑块面4.1同匹配体3.1之间的相对运动副所能适应的有实用价值的配合面形状差异，将有带轴肩的支承轴头4.2的空心轴类滑块4分为三类，分别如附图4、5、6所示。

第一类：空心轴类滑块4的滑块面4.1为偏心圆盘，支承轴头4.2连接于偏心圆盘轴向两端。轴类滑块4相对往复滑体3做旋转运动，而自身做行星运动的偏心圆柱形空心轴类滑块4，它们为偏心结构，其滑块面4.1的偏心距和旋转偏心主轴1的偏心距e相等，往复滑体3的行程为4e。如有两支承轴头4.2的单圆及多圆均布的各种偏心圆柱形空心轴类滑块4，其典型结构如图4所示的带两支承轴头4.2的双圆偏心圆柱形空心轴类滑块4。

第二类：空心轴类滑块4的滑块面4.1为平面形，支承轴头4.2连接于滑块面4.1轴向两端。轴向两端有支承轴头4.2，相对往复滑体3做往复运动，而自身做平行平面运动的各种平面形空心轴类滑块4，它们为对称结构，其往复滑体3的行程为旋转偏心主轴1偏心距e的两倍。如有两支承轴头4.2的各种多边平面形空心轴类滑块4，其典型结构如图5所示的四方平面形空心轴类滑块4。

第三类：空心轴类滑块4的滑块面4.1为圆弧面，支承轴头4.2连接于滑块面4.1轴向两端。轴向两端有支承轴头4.2的各种多边斗形圆柱弧面形空心轴类滑块4。它们虽和第二类空心轴类滑块4的运动关系相同，但加工制造精度优于第二类，而运转要求精度又显著低于第一类空心轴类滑块4.因此，第三类空心轴类滑块4明显兼有前两类空心轴类滑块4的优点，其典型结构如图6所示的四方斗形圆柱弧面空心轴类滑块4。

如图7所示，两个相同的可在同一平面布置的一种较为理想的往复滑体3的具体结构是：往复滑体3的匹配体3.1为有环形底盘的U形拨叉，U形拨叉两端与滑柱3.2连为一体。图7为设有圆柱弧面滑瓦用于同实施例中空心轴类滑块4相匹配的U形拨叉式往复滑体3。

本实用新型通过滑块面4.1轴向两端有支承轴头4.2且滑块面4.1外形状又能适应多种实用结构的空心轴类滑块4，实现往复滑体3的往复动力同旋转偏心主轴1的无径向弯曲力矩作用的纯扭转动力的互逆转换。

具体特征体现在如下四个方面：

首先，将各往复滑体3的匹配体3.1穿过空心轴类滑块4的带有轴肩的两支承轴头4.2，并以相对运动副方式分别套装在空心轴类滑块4的滑块面4.1的相应位置上，从而实现往复滑体3同空心轴类滑块4之间的相对运动。

尽管滑块面4.1的外形状有多种实用结构，但只要按滑块面4.1同匹配体3.1间形成相对运动副所能适应的有实用价值的配合面形状差异来区分，总有两支承轴头4.2的空心轴类滑块4同对应往复滑体3匹配吻合(比如可以是附图6与7的匹配关系，但是不仅仅限于这些形式)。

其次，利用滑块面4.1轴向伸出的带有支承轴肩的两支承轴头4.2，将空心的空心轴类滑块4穿过旋转偏心主轴1的偏心拐1.1，以相对旋转运动副方式支承在旋转偏心主轴1的调心盘1.2(内侧面的成对支承孔)上，使旋转偏心主轴1的偏心拐1.1不传递径向力。

再次，借助主支承5位于圆柱形调心盘1.2外邻的几何关系，将作用在调心盘1.2上的径向力直接传递给其身旁的主支承5，使旋转偏心主轴1的径向弯曲力矩趋于零。同时也将组合后的旋转偏心主轴1通过主支承5及支承盖6可靠地安装到中心对称壳体2的中央。在实现旋转偏心主轴1无径向弯曲力矩作用的纯扭转动力传递的同时，实现旋转偏心主轴1承载能力的成倍翻番。

最后，不论套装在滑块面4.1上的匹配体3.1随自身安装方位及滑块面4.1外形状结构如何变化，往复滑体3的各滑柱3.2分别穿过壳体2上相应径向均布导向孔后，总能同任一实用结构的匹配体3.1固定联接，使往复滑体3只能在各自导向孔上做往复运动。

本实用新型通过强度十分富裕的圆柱形调心盘1.2，将径向作用力直接传递给在其身旁的主支承5，彻底改变了传统曲拐往复机械只能依赖强度较差的偏心拐1.1来传递径向力的弊端，创造性的通过力作用点的合理转移，不仅使旋转偏心主轴1承载能力成倍翻番，更重要的使整机各运动副的所有轴承分别有了充分自由的选型空间，从而显著提高整机的承载能力及其转速水平。还由于滑块面4.1外形状能适应多种实用结构，所以又显著提高了该机的系列化及其通用化水平。

Claims (8)

1.一种实现旋转与直线运动互相转换的空心轴类滑块往复机，其特征是具有空心轴类滑块(4)，所述空心轴类滑块(4)具有滑块面(4.1)且其轴向两端有支承轴头(4.2)；空心轴类滑块(4)通过滑动或滚动形式安装于具有偏心拐(1.1)和圆柱形调心盘(1.2)的旋转偏心主轴(1)上，每个偏心拐(1.1)两端对称有两个圆柱形调心盘(1.2)；与往复工作室(7)相连的往复滑体(3)分别安装在空心轴类滑块(4)相对应的滑块面(4.1)上并随其同步运动；旋转偏心主轴(1)通过两端的主支承(5)和支承盖(6)安装于壳体(2)的中央；壳体(2)包围前述机构并与支承盖(6)固定连接；往复滑体(3)包括滑柱(3.2)和连接滑柱(3.2)的匹配体(3.1)，以及与滑块面(4.1)相吻合的结合面(3.3)。

2.根据权利要求1所述的空心轴类滑块往复机，其特征是往复滑体(3)的匹配体(3.1)穿过空心轴类滑块(4)的两支承轴头(4.2)，并以相对运动副方式分别套装在空心轴类滑块(4)的滑块面(4.1)的相应位置上。

3.根据权利要求1所述的空心轴类滑块往复机，其特征在于：壳体(2)上径向均布导向孔与往复滑体(3)的各滑柱(3.2)之间；往复滑体(3)的匹配体(3.1)与空心轴类滑块(4)的滑块面(4.1)之间以及旋转偏心主轴(1)的调心盘(1.2)上的支承孔与空心轴类滑块(4)的两支承轴头(4.2)之间的各运动副均可设置对应结构的单元式滑动或滚动承轴。

4.根据权利要求1、2或3所述的空心轴类滑块往复机，其特征在于：空心轴类滑块(4)的滑块面(4.1)为偏心圆盘，支承轴头(4.2)带有轴肩并连接于偏心圆盘轴向两端。

5.根据权利要求1、2或3所述的空心轴类滑块往复机，其特征在于：空心轴类滑块(4)的滑块面(4.1)为平面形，支承轴头(4.2)带有轴肩并连接于滑块面(4.1)轴向两端。

6.根据权利要求1、2或3所述的空心轴类滑块往复机，其特征在于：空心轴类滑块(4)的滑块面(4.1)为圆弧面，支承轴头(4.2)带有轴肩并连接于滑块面(4.1)轴向两端。

7.根据权利要求1所述的空心轴类滑块往复机，其特征在于：旋转偏心主轴(1)为组合件，且每个偏心拐(1.1)的轴向两端总有一对内侧面带有支承孔的用于支承空心轴类滑块(4)的调心盘(1.2)。

8.根据权利要求1、2或3所述的空心轴类滑块往复机，其特征在于：往复滑体(3)的匹配体(3.1)为有环形底盘的U形拨叉，U形拨叉两端与滑柱(3.2)连为一体。

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