CN2854214Y - 摆动机构 - Google Patents

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肖华
李开贵
李珍
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Abstract

一种摆动机构，尤其是通过齿轮机构将输入轴的旋转运动转换为输出轴的摆动的摆动机构，其特征是：输入轴与不完全锥齿轮相固联，输出轴固联着一对轮流与不完全锥齿轮的有齿区12、12.1、12.2相啮合的锥齿轮。其优点是：1.本实用新型不需要输入轴正反转即可实现摆动，在输入轴转动为匀速的前提下，输出轴的摆动也是匀速的，且输出轴顺时针和逆时针摆动时的线速度处处相等；2.且结构简单，成本低，具有很强的实用性。

Description

摆动机构
技术领域
本实用新型涉及一种摆动机构，尤其是通过齿轮机构将输入轴的旋转运动转换为输出轴的摆动的摆动机构。
背景技术
现有的摆动机构主要通过曲柄摇杆机构、回转面凸轮机构或控制输入轴的正反转等几种方法来实现顺时针和逆时针摆动。采用曲柄摇杆机构实现将旋转运动变为摆动时，当旋转运动为匀速转动时，摆动速度是不均匀的，且摆动的两个方向上的运动时间不同；采用回转面凸轮机构实现将转动变为摆动时，回转面上的沟槽难以保证摆动时的速度均匀且难加工；采用控制输入轴正反转的方式来实现摆动，对控制部分要求比较高，且通常较难实现输出轴的摆动速度是稳定不变的。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种摆动机构，它通过简单的齿轮结构，在不改变输入轴的转向和转速的情况下实现输出轴的匀速摆动，并且更容易加工。
实现本实用新型目的的技术方案是：一种摆动机构，尤其是通过齿轮机构将输入轴的旋转运动转换为输出轴的摆动的摆动机构，其独到之处是：输入轴与不完全锥齿轮相固联，输出轴固联着一对轮流与不完全锥齿轮的有齿区相啮合的锥齿轮。
而且，二锥齿轮位于同一不完全锥齿轮的有齿区的啮合旋转轨迹上。
而且，输出轴的摆角θ：
            θ＝πR0/R1
式中：R0为不完全锥齿轮的半径，R1为二锥齿轮的半径。
或者，输入轴固联着两个不完全锥齿轮，在圆周上，其中一个不完全锥齿轮的有齿区对应着另一不完全锥齿轮的有齿区，反之亦然。
而且，输出轴的摆角 θ：
            θ＝(2π-θ3)*R4/R2
式中：R2为锥齿轮6.1的半径、θ3为不完全锥齿轮9.1的齿弧度、R4为不完全锥齿轮9.2的半径。
本实用新型的优点是：1.本发明不需要输入轴正反转即可实现摆动，在输入轴转动为匀速的前提下，输出轴的摆动也是匀速的，且输出轴顺时针和逆时针摆动时的线速度处处相等；2.且结构简单，成本低，具有很强的实用性。
附图说明
图1是示意本实用新型结构的剖视图。
图2是另一实施例的传动示意图。
图3是图2的A向放大示意图。
具体实施方式
参照图1～图3，图中：1.轴承端盖、2.轴承座、3.轴承、4.套筒、5.锥齿轮、6.锥齿轮、7.键、8.输出轴、9.不完全锥齿轮、10.输入轴、11.支座、12.有齿区(其余未列举标记见下文)。本实用新型所述的是一种摆动机构，尤其是通过齿轮机构将输入轴10的旋转运动转换为输出轴8的摆动的摆动机构，其独到之处是：输入轴10与不完全锥齿轮9相固联，输出轴8固联着一对轮流与不完全锥齿轮9的有齿区12、12.1、12.2相啮合的锥齿轮5、6。
所述输入轴10的旋转运动可通过电动机、液压马达、气动马达或发动机等来提供。
输入轴10转动时，输入轴10上的不完全锥齿轮9的有齿区12、12.1、12.2轮流与二锥齿轮5、6啮合，从而实现输出轴8的摆动。为了保持输出轴8摆动的连续性，必须使输入轴10上的不完全锥齿轮9与其中一个锥齿轮5、6终止啮合的同时，即与锥齿轮6、5相啮合。
进一步的技术方案可以是：二锥齿轮5、6位于同一不完全锥齿轮9的有齿区12的啮合旋转轨迹上。
而且，输出轴8的摆角θ：
                θ＝πR0/R1
式中：R0为不完全锥齿轮9的半径，R1为二锥齿轮5、6的半径。
或者，输入轴10.1固联着两个不完全锥齿轮9.1、9.2，在圆周上，其中一个不完全锥齿轮9.1的有齿区12.1、12.2对应着另一不完全锥齿轮9.2的有齿区12.1、12.2，反之亦然。
而且，输出轴8.1的摆角 θ：
            θ＝(2π-θ3)*R4/R2
式中：R2为锥齿轮6.1的半径、θ3为不完全锥齿轮9.1的齿弧度、R4为不完全锥齿轮9.2的半径，所述2π-θ3＝θ4，θ4为不完全锥齿轮9.2的齿弧度。该式还可以表达为：θ＝θ3*R3/R1＝θ4*R4/R2，式中：R3为不完全锥齿轮9.1的半径、R1为锥齿轮5.1的半径，其他与前述相同。

Claims (5)

1.一种摆动机构，尤其是通过齿轮机构将输入轴(10)的旋转运动转换为输出轴(8)的摆动的摆动机构，其特征是：输入轴(10)与不完全锥齿轮(9)相固联，输出轴8固联着一对轮流与不完全锥齿轮(9)的有齿区(12、12.1、12.2)相啮合的锥齿轮(5、6)。
2.根据权利要求1所述的摆动机构，其特征是：二锥齿轮(5、6)位于同一不完全锥齿轮(9)的有齿区(12)的啮合旋转轨迹上。
3.根据权利要求2所述的摆动机构，其特征是：输出轴(8)的摆角θ：
                         θ＝πR0/R1
式中：R0为不完全锥齿轮(9)的半径，R1为二锥齿轮(5、6)的半径。
4.根据权利要求1所述的摆动机构，其特征是：输入轴(10.1)固联着两个不完全锥齿轮(9.1、9.2)，在圆周上，其中一个不完全锥齿轮(9.1)的有齿区(12.1、12.2)对应着另一不完全锥齿轮(9.2)的有齿区(12.1、12.2)，反之亦然。
5.根据权利要求4所述的摆动机构，其特征是：输出轴(8.1)的摆角 θ：
               θ＝(2π-θ3)*R4/R2
式中：R2为锥齿轮(6.1)的半径、θ3为不完全锥齿轮(9.1)的齿弧度、R4为不完全锥齿轮(9.2)的半径。
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