专利名称：一种新型往复运动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型往复运动装置，属于机械装备领域。
背景技术：
目前在各种常见的机械装备中，为了实现构件(如滑枕等)的往复直线运动功能 采用了多种多样的方法，诸如曲柄摇杆机构、凸轮机构、液压传动或者通过交替变换不同的 齿轮啮合等等。但这些方法均存在着各自的技术缺陷，例如曲柄摇杆机构的主要缺点是无 法实现往复等速运动且有时占用空间大；采用液压传动则会使设备的结构变得复杂且会带 来密封与泄漏等问题。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单的新型往复运动装 置，它将电动机定向连续的勻速转动转变为滑枕前行与返回两个速度相等且均为勻速的往 复直线运动。本实用新型所采用的技术方案是一种新型往复运动装置，由电动机与减速机构、 换向机构、滑枕及机体等部分组成。换向机构的主动轴由电动机经过减速机构驱动；换向机 构的从动轴上固联有扇形齿轮，该扇形齿轮与滑枕上固联的齿条相啮合。当电动机运转时 换向机构的主动轴作定向连续旋转，其从动轴相应地作连续的正反转，由此通过扇形齿轮 与齿条的啮合实现滑枕往复运动。本实用新型所设置的换向机构由主动轴、惰轮轴和从动轴组成，其特征是主动轴 上固联有一个完全齿轮和一个不完全齿轮；惰轮轴上固联有一个完全齿轮和一个不完全齿 轮；从动轴上固联有一个完全齿轮和一个扇形齿轮。本实用新型所设置的换向机构的特征是机构中主动轴、惰轮轴和从动轴上除扇 形齿轮外其他的三个完全齿轮和两个不完全齿轮其模数、直径均分别对应相等；两个不完 全齿轮的轮缘结构也分别对应相同，即一半轮缘为有齿区、另一半轮缘为无齿区且将该半 个轮缘切削至齿根圆位置。本实用新型所设置的换向机构的特征是机构中主动轴、惰轮轴和从动轴分别位 于等边三角形的三个顶点上；两个不完全齿轮的有齿区在圆周方向上按照错开一定角度的 方式安装；主动轴的完全齿轮与惰轮轴的完全齿轮形成啮合关系、从动轴的完全齿轮分别 与主动轴的不完全齿轮的有齿区和惰轮轴的不完全齿轮的有齿区形成两个啮合组，两个啮 合组在每一转中交替地有半转的啮合过程。因此当一个不完全齿轮的有齿区与从动轴的完 全齿轮进入啮合的同时另一个不完全齿轮的有齿区与从动轴的完全齿轮脱离啮合，反之亦 然。这样，既实现了传动又不会发生相互干涉。本实用新型的有益效果是由于各轴上除扇形齿轮外的其他所有齿轮的模数、直 径均对应相等，因此实现了滑枕前行与返回两个速度相等且均为勻速运动，同时其结构简 单合理，动作可靠，实用性强。因此应用本实用新型能够有效改善相关机械装备的工作性能和结构。
图1为本实用新型示意图；图2为换向机构轴测图，图中从动轴上的扇形齿轮未画出；图3为主动轴结构轴测图；图4为惰轮轴结构轴测图；图5为三个轴的安装位置关系以及两个不完全齿轮与从动轴完全齿轮的位置和 啮合关系图。图中各标号代表的含义如下1.电动机与减速机构、2.换向机构、3.滑枕、4.齿条、5.完全齿轮、6.不完全齿 轮、7.完全齿轮、8.完全齿轮、9.不完全齿轮、10.扇形齿轮、11.主动轴、12.惰轮轴、13.从 动轴、14.带传动、15.齿轮传动。
具体实施方式
以下结合附图给出的实施例对本实用新型作进一步描述。如图1，一种新型往复运动装置由电动机与减速机构1、换向机构2、滑枕3、齿条 4以及机体等组成，其中减速机构由带传动14和齿轮传动15组成，减速机构的输出转速等 于滑枕3的往复运动频率；换向机构2由主动轴11、惰轮轴12和从动轴13组成，其结构如 图2所示完全齿轮5和扇形齿轮10 (图中未画出)固联在从动轴13上；不完全齿轮6和 完全齿轮7固联在主动轴11上，如图3所示；完全齿轮8和不完全齿轮9固联在惰轮轴上， 如图4所示。滑枕3可在机体的滑道上左右来回滑动，其行程的大小与扇形齿轮10的半径 有关。在齿轮结构上除扇形齿轮10外其他所有齿轮的模数、直径均对应相等，另外其中 的两个不完全齿轮均加工成一半轮缘为有齿区、另一半轮缘为无齿区的相同结构。安装时 分别将主动轴11、惰轮轴12和从动轴13布置在等边三角形的三个顶点上、不完全齿轮6与 不完全齿轮9的有齿区在圆周方向上安装成错开一定角度，如图5所示；完全齿轮7与完全 齿轮8安装成啮合关系、完全齿轮5安装成与两个不完全齿轮分别形成两个啮合组，两组在 每转中交替地有半转的啮合过程，如图2所示。工作时，换向机构2的主动轴11由电动机与减速机构1驱动始终作定向连续旋 转，在每一转中，当不完全齿轮6与完全齿轮5啮合传动时不完全齿轮9的无齿区与完全齿 轮5相对应，即不完全齿轮9与完全齿轮5处于分离状态，此时从动轴13及扇形齿轮10 即可朝某一方向旋转并由此带动齿条4及滑枕3朝某一方向滑动；当不完全齿轮6的无齿 区与完全齿轮5相对应，即不完全齿轮6与完全齿轮5脱离啮合进入分离状态时，由于完全 齿轮7与完全齿轮8的啮合传动使不完全齿轮9的有齿区与完全齿轮5进入啮合传动从而 导致扇形齿轮10反转，进而使滑枕3反向滑动。由此周而复始即实现了滑枕3的往复直线 运动。为了实现本实用新型的功能，在设计时完全齿轮应取偶数齿从而保证不完全齿轮 上为整数齿；须控制两个不完全齿轮与完全齿轮5在啮合始末阶段的重叠系数，故须降低不完全齿轮有齿区首末部位若干齿的齿顶高或采用加大中心距的非标准安装。
权利要求一种新型往复运动装置，设置有换向机构，该换向机构由主动轴、惰轮轴和从动轴组成，其特征是主动轴上固联有一个完全齿轮和一个不完全齿轮；惰轮轴上固联有一个完全齿轮和一个不完全齿轮；从动轴上固联有一个完全齿轮和一个扇形齿轮。
2.根据权利要求1所述的一种新型往复运动装置，其特征是所述的换向机构中主动 轴、惰轮轴和从动轴上除扇形齿轮外其他的三个完全齿轮和两个不完全齿轮其模数、直径 均分别对应相等；两个不完全齿轮的轮缘结构也分别对应相同，即一半轮缘为有齿区、另一 半轮缘为无齿区且将该半个轮缘切削至齿根圆位置。
3.根据权利要求1所述的一种新型往复运动装置，其特征是所述的换向机构中主动 轴、惰轮轴和从动轴分别位于等边三角形的三个顶点上；两个不完全齿轮的有齿区在圆周 方向上按照错开一定角度的方式安装；主动轴的完全齿轮与惰轮轴的完全齿轮形成啮合关 系、从动轴的完全齿轮分别与主动轴的不完全齿轮的有齿区和惰轮轴的不完全齿轮的有齿 区形成两个啮合组，两个啮合组在每一转中交替地有半转的啮合过程。
专利摘要本实用新型公开了一种新型往复运动装置，它涉及一种换向机构，该机构由主动轴、惰轮轴和从动轴组成，其特征是主动轴和惰轮轴上分别固联有一个完全齿轮和一个不完全齿轮，从动轴上固联有一个完全齿轮和一个扇形齿轮；三个轴分别位于等边三角形的三个顶点上；主动轴的完全齿轮与惰轮轴的完全齿轮形成啮合关系、从动轴的完全齿轮分别与主动轴的不完全齿轮的有齿区和惰轮轴的不完全齿轮的有齿区形成两个啮合组，两个啮合组在每一转中交替地有半转的啮合过程。当换向机构的主动轴作定向旋转时其从动轴随之交替地作正反转，进而利用扇形齿轮与齿条的传动即可使滑枕作往复运动。本实用新型的优点是只要主动轴作定向匀速转动则滑枕即作往复匀速直线运动。
文档编号F16H19/04GK201651202SQ200920173718
公开日2010年11月24日 申请日期2009年9月5日 优先权日2009年9月5日
发明者王张捷, 韩柏 申请人:扬州工业职业技术学院