CN204985575U - 一种正弦摆动机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种正弦摆动机构，属于机械传动领域。一种正弦摆动机构，其特征在于，包括可沿水平方向往复滑动的齿条和与之相啮合的齿扇；齿条的前方设有电机，该电机的输出轴与齿条的前侧面垂直；齿条的右端部固连有竖直的滑竿，滑竿的中间设有竖直且前后贯通的滑槽，滑槽内设有滑块；在电机的输出轴和滑块之间通过连杆连接，连杆的两端分别与电机和滑块形成转动副。本实用新型仅通过电机和机械结构，就可实现正弦规律的摆动，结构简单，制造方便，且运动过程中，接触应力小，不易磨损。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种摆动机构，特别涉及一种正弦摆动机构。
背景技术
目前，实现摆动的方式主要有两种：
一种主要是通过机械结构实现，如连杆机构、凸轮机构等。连杆机构的各个构件是由低副联接起来的，因此，又称为低副机构。连杆机构中的曲柄摇杆机构、双摇杆机构、摆动导杆滑块机构，均可输出往复摆动。其中，曲柄摇杆机构共有两个连架杆，一个为曲柄，另一个为摇杆；双摇杆机构的两连架杆均为摇杆；摆动导杆滑块机构为平面四杆机构的演变形式，共含有两个移动副和两个转动副。这些机构仅能控制执行部件特定时刻的运动参数，无法对整个运动过程进行精确控制，且设计方法较为复杂。凸轮机构由机架、凸轮、从动件三部分组成。凸轮作定速转动，从动件在凸轮外廓的约束下，按预定规律运动。因此，从动件的运动精度大部分取决于凸轮的制造精度，若要实现较高的运动精度，则其制造成本会大幅提高，且凸轮机构属于高副机构，接触应力大，在高速、大载荷系统中，凸轮的磨损较为严重。
另一种是通过控制系统控制执行部件的摆动，例如生产线上的机械手。机械手为开式链机构，较闭式链机构有更多的自由度，每一个自由度的驱动均需一个原动机。该方式存在原动机频繁正反转，易损坏的问题，且成本高，编程难。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述问题，提供了一种正弦摆动机构，结构简单，方便制造。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种正弦摆动机构，其特征在于，包括可沿水平方向往复滑动的齿条和与之相啮合的齿扇；齿条的前方设有电机，该电机的输出轴与齿条的前侧面垂直；齿条的右端部固连有竖直的滑竿，滑竿的中间设有竖直且前后贯通的滑槽，滑槽内设有滑块；在电机的输出轴和滑块之间通过连杆连接，连杆的两端分别与电机和滑块形成转动副。
其中，所述连杆与电机的输出轴之间通过键连接。
其中，所述齿条与齿扇之间采用直齿轮或斜齿轮传动。
其中，所述连杆为可伸缩结构。
本实用新型的有益效果为：仅通过电机和机械结构，就可实现正弦规律的摆动，结构简单，制造方便，且运动过程中，接触应力小，不易磨损。
附图说明
图1为本实用新型的主视结构图。
图2为本实用新型的左视结构图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型。
如图1结合图2所示，一种正弦摆动机构，包括可沿水平方向往复滑动的齿条1和与之相啮合的齿扇2；齿条1的前方设有电机3，该电机3的输出轴与齿条1的前侧面垂直；齿条1的右端部固连有竖直的滑竿4，滑竿4的中间设有竖直且前后贯通的滑槽5，滑槽5内设有滑块6；在电机3的输出轴和滑块6之间通过连杆7连接，连杆7的两端分别与电机3和滑块6形成转动副。其中，连杆7与电机3的输出轴之间通过键连接。
该正弦摆动机构的各连接均为面接触，在运动过程中，接触应力小、不易磨损。同时由齿条1与齿扇2组成的齿轮副使该机构具有传动效率高、传动比稳定、结构紧凑、可靠性高、使用寿命长等优点。
本正弦摆动机构中，齿条1与齿扇2之间可采用直齿轮或斜齿轮传动。优选为采用斜齿轮传动，可提高齿面的接触面积，且在啮合过程中，接触面积是由小变大，再由大变小的，因此，可以有效降低传动过程中的冲击和噪声，使该机构可应用于重载高速系统。
使用时，将电机3固定在机架上，齿条与机架滑动连接，可沿水平方向往复移动，齿扇2的轴心则连接有输出件。电机3转动带动连杆7绕其与电机3相连的一端转动，滑块6在连杆7的带动下绕电机的输出轴转动，滑块6的转动可以分解为沿滑槽5的上下往复运动，以及齿条1沿水平方向的往复运动，齿条1水平往复运动又可以带动齿扇2在圆弧方向作往复摆动。其中，当电机3以恒定速度转动时，齿条的位移按余弦规律变化，其速度按正弦规律变化。通过齿扇2与齿条1的啮合，将齿条按正弦规律变化的线速度转变为齿扇2按正弦规律变化的角速度，使输出件按正弦规律摆动。
其中，输出件的摆动周期由电机3的转速决定，改变电机3的转速，可改变输出件的摆动周期。输出件的最大摆角由连杆7长度和齿扇2半径的比值决定，因而可将连杆7设计成可伸缩的机构，通过调节连杆7的长度，改变输出件的最大摆角。因此，该机构输出件运动参数的改变，不涉及任何程序的编写，可有效降低设计难度。
Claims (4)
1.一种正弦摆动机构，其特征在于，包括可沿水平方向往复滑动的齿条和与之相啮合的齿扇；齿条的前方设有电机，该电机的输出轴与齿条的前侧面垂直；齿条的右端部固连有竖直的滑竿，滑竿的中间设有竖直且前后贯通的滑槽，滑槽内设有滑块；在电机的输出轴和滑块之间通过连杆连接，连杆的两端分别与电机和滑块形成转动副。
2.根据权利要求1所述的一种正弦摆动机构，其特征在于，所述连杆与电机的输出轴之间通过键连接。
3.根据权利要求1所述的一种正弦摆动机构，其特征在于，所述齿条与齿扇之间采用直齿轮或斜齿轮传动。
4.根据权利要求1所述的一种正弦摆动机构，其特征在于，所述连杆为可伸缩结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520699464.6U CN204985575U (zh) | 2015-09-10 | 2015-09-10 | 一种正弦摆动机构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201520699464.6U CN204985575U (zh) | 2015-09-10 | 2015-09-10 | 一种正弦摆动机构 |
Publications (1)
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| CN204985575U true CN204985575U (zh) | 2016-01-20 |
Family
ID=55119948
Family Applications (1)
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| CN201520699464.6U Active CN204985575U (zh) | 2015-09-10 | 2015-09-10 | 一种正弦摆动机构 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN204985575U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105090400A (zh) * | 2015-09-10 | 2015-11-25 | 上海船舶研究设计院 | 一种正弦摆动机构 |
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2015
- 2015-09-10 CN CN201520699464.6U patent/CN204985575U/zh active Active
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| CN105090400A (zh) * | 2015-09-10 | 2015-11-25 | 上海船舶研究设计院 | 一种正弦摆动机构 |
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