一种旋转和往复平移同步进行的复合传动装置的制作方法

本发明涉及复合传动装置技术领域，具体为一种旋转和往复平移同步进行的复合传动装置。

背景技术：

随着工业自动化水平的提高，在各类自动生产线以及自动机械设备上，广泛存在着旋转和往复平移同步进行的复合机械传动的要求，以满足自动化生产中对物料、工件、以及被加工或装配零件、元器件等负荷的传送；传统复合传动装置运动由动力输入轴输入，整个机构被限制在一个封密的箱体里，由于箱体受内部空间的限制，只能做较轻负载的往复平移，造成往复平移的行程短，滚针轴承和沟槽凸轮啮合运动必须要有间隙；但是，高速运动的工况下滚子和沟槽之间的间隙，必然带来冲击和震动，因此不适用于高速高精密的传动场合；针对这些缺陷，设计一种旋转和往复平移同步进行的复合传动装置是很有必要的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种旋转和往复平移同步进行的复合传动装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种旋转和往复平移同步进行的复合传动装置，包括交叉滚子轴承、滚珠滑动轴承组件、主动同步带轮、同步带、从动同步带轮、共轭凸轮轴、动力输入轴、弧面分度凸轮、旋转轴、往复平移盘、复合运动轴、连杆、箱体、第一滚针轴承组件、第二滚针轴承组件、曲柄、曲柄摆动轴、共轭凸轮组件和涨紧轮，所述箱体一端中心处套接有动力输入轴，所述动力输入轴中心处套接有弧面分度凸轮，且弧面分度凸轮位于箱体内部，所述动力输入轴一端用于外部动力的输入，另一端接有主动同步带轮。所述箱体内下方套接有共轭凸轮轴，所述共轭凸轮轴中心处套接有共轭凸轮组件，且共轭凸轮组件位于弧面分度凸轮下方，所述共轭凸轮轴一端套接有从动同步带轮，所述同步带套接在主动同步带轮与从动同步带轮上，所述箱体一侧顶部套接有复合运动轴，所述复合运动轴顶部套接有交叉滚子轴承，所述交叉滚子轴承外侧套接有往复平移盘，所述往复平移盘两侧均通过由轴承形成的转动幅和连杆连接，且连杆底部与曲柄连接，所述复合运动轴下端套接有旋转轴，且旋转轴通过上下各一的两个轴承在箱体中定位，所述旋转轴中心处套接有第二滚针轴承组件，且第二滚针轴承组件与弧面分度凸轮啮合，所述箱体底部两侧均套接有曲柄摆动轴，所述曲柄摆动轴中心处套接有第一滚针轴承组件，且第一滚针轴承组件位于第二滚针轴承组件底部，所述曲柄摆动轴两端均套接有曲柄，所述共轭凸轮轴为单端与同步带贴合，所述箱体底部一侧通过螺丝和支架固定有涨紧轮，且涨紧轮始终压紧在同步带上。

进一步的，所述箱体为上下两半分离结构，带有螺孔及螺牙，且螺栓孔内部套接有螺栓。

进一步的，所述箱体中心处两端均开设有转动孔，且转动孔通过轴承，形成转动幅套接在动力输入轴外侧。

进一步的，所述箱体底部两端均开设有轴孔，且轴孔通过轴承套接在共轭凸轮轴外侧。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1.该旋转和往复平移同步进行的复合传动装置结构简单，操作方便，由曲柄、连杆、交叉滚子轴承、旋转轴、往复平移盘、复合运动轴、以及滚珠滑动轴承组件组成的曲柄滑块往复平移机构，且为外置式，即全部机构位于箱体的外部，有利于观察设备工作状况，方便检测与维修该设备；所述的曲柄滑块往复移动机构为双端对称布置；带动曲柄摆动轴摆动的机构为平行共轭凸轮；动力输入轴通过同步带轮、涨紧轮，链轮或齿轮传动将运动同步传递到共轭凸轮轴，有利于设备工作与运行；

2.该旋转和往复平移同步进行的复合传动装置往复平移时，依靠一对平行共轭凸轮和两副完全相同，对称外置的曲柄连杆机构实现，外置曲柄连杆机构，不受装置壳体小，内部空间狭窄的限制，可以任意地根据往复平移运动的行程和负载来设计，平行共轭凸轮结构紧凑，且为无隙传动啮合，精度更高，可以很容易地设计成精密重负载工状，满足了高速高精密机械传动；采用了多组滚珠滑动轴承，且分布在较大的圆周上，实现了大扭矩的传递；依靠交叉滚子轴承，完成旋转轴的同步往复平移，避免了与旋转运动发生干涉，解决同时做旋转和往复平移运动时，往复平移行程太短、负载能力偏小、速度慢、精度低的问题，适用于任何高速高精密的传动场合，有利于推广与普及。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体的结构示意图；

图2是本发明的第一滚针轴承组件的结构示意图；

图3是本发明的曲柄摆动轴的结构示意图；

图4是本发明的弧面分度凸轮零件放大图；

为方便看图，箱体13做了部分剖切。

图中：1、交叉滚子轴承；2、滚珠滑动轴承组件；3、主动同步带轮；4、同步带；5、从动同步带轮；6、共轭凸轮轴；7、动力输入轴；8、弧面分度凸轮；9、旋转轴；10、往复平移盘；11、复合运动轴；12、连杆；13、箱体；14、第一滚针轴承组件；15、第二滚针轴承组件；16、曲柄；17、曲柄摆动轴；18、共轭凸轮组件；19、涨紧轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种旋转和往复平移同步进行的复合传动装置，包括交叉滚子轴承1、滚珠滑动轴承组件2、主动同步带轮3、同步带4、从动同步带轮5、共轭凸轮轴6、动力输入轴7、弧面分度凸轮8、旋转轴9、往复平移盘10、复合运动轴11、连杆12、箱体13、第一滚针轴承组件14、第二滚针轴承组件15、曲柄16、曲柄摆动轴17、共轭凸轮组件18和涨紧轮19，箱体13为剖分结构底部开设有螺栓孔，且螺栓孔内部套接有螺栓，有利于箱体13固定，箱体13一端中心处通过轴承套接有动力输入轴7，箱体13中心处两端均开设有转动孔，且转动孔套接在动力输入轴7外侧，有利于动力输入轴7转动，动力输入轴7中心处套接有弧面分度凸轮8，且弧面分度凸轮8位于箱体13内部，动力输入轴7的另一端套接有主动同步带轮3，且主动同步带轮3位于箱体13外侧，箱体13内的底部套接有共轭凸轮轴6，箱体13底部两端均开设有轴孔，且轴孔通过轴承套接在共轭凸轮轴6外侧，有利于共轭凸轮轴6转动，共轭凸轮轴6中心处套接有共轭凸轮组件18，且共轭凸轮组件18位于弧面分度凸轮8下部，共轭凸轮轴6一端套接有从动同步带轮5，通过同步带4和主动同步带轮3相连，完成运动传递，箱体13一侧顶部套接有复合运动轴11，复合运动轴11顶部套接有交叉滚子轴承1，交叉滚子轴承1外侧套接有往复平移盘10，往复平移盘10两侧均通过轴承连接连杆12，且连杆12另一端与曲柄16连接，复合运动轴11下端部套接有旋转轴9，且旋转轴9与箱体13通过上下各一的两个轴承在箱体中定位，旋转轴9中心处套接有第二滚针轴承组件15，且第二滚针轴承组件15与弧面分度凸轮8啮合，箱体13底部另一侧套接有曲柄摆动轴17，箱体13底部开有安装螺孔，以便于本装置和其他机器的连接固定，曲柄摆动轴17中心处套接有第一滚针轴承组件14，且第一滚针轴承组件14位于第二滚针轴承组件15下部，曲柄摆动轴17两端均套接有曲柄16，箱体13的一侧通过螺丝和支架固定有涨紧轮19，且涨紧轮19始终压紧在同步带4上；该旋转和往复平移同步进行的复合传动装置使用时，整个机构通过箱体13，将上述主要零件加上必要的轴承、螺钉、键等标准件，以及同步带涨紧机构等装配成整体，形成一个完整的装置，用以同时实现和完成复合运动轴11的旋转和往复平移的复合运动；运动由动力输入轴7输入，动力输入轴7通过平键和弧面分度凸轮8相连，从而带弧面分度凸轮8旋转，弧面分度凸轮8通过和安装于旋转轴9上的一组沿圆周向均匀分布的第二滚针轴承组件15发生啮合传动，带动旋转轴9旋转，旋转轴9通过一组滚珠滑动轴承组件2带动复合运动轴11，使复合运动轴11获得和旋转轴9相同的旋转运动；通过对弧面分度凸轮8的凸轮轮廓啮合曲面的特定设计和对第二滚针轴承组件15分布数量的恰当选择，就可以使复合运动轴11转动，与动力输入轴7的形成转角关系，也就是需要的旋运动；另一方面，动力输入轴7带动主动同步带轮3、主动同步带轮3通过同步带4带动从动同步带轮5把旋转运动传递给共轭凸轮轴6，涨紧轮19的作用是确保同步带4的运动传递稳定，和共轭凸轮轴6固联的共轭凸轮组件18和位于曲柄摆动轴17上的两个第一滚针轴承组件14啮合，从而实现曲柄摆动轴17的摆动，通过曲柄摆动轴17、曲柄16、连杆12、交叉滚子轴承1、往复平移盘10、滚珠滑动轴承组件2、复合运动轴11和旋转轴9等，组成的曲柄滑块机构，带动往复平移盘10作往复平移；最终，往复平移盘10通过交叉滚子轴承1带动复合运动轴11实现往复平移；复合运动轴11在做往复平移时，交叉滚子轴承1不限制复合运动轴11的旋转运动；通过对共轭凸轮组件18轮廓曲线的特定设计和对位于曲柄摆动轴17上的第一滚针轴承组件14的相位布置，即可使复合运动轴11转动，即为复合运动轴11的位移和动力输入轴7的转角关系；其中，主动同步带轮3和从动同步带轮5的齿数、模数相同，因此，动力输入轴7和共轭凸轮轴6的瞬时转角和运动完全相同，使复合运动轴11就同时获得了旋转、往复平

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。