[发明专利]一种单向自锁移动副及其解锁方式和应用其的无级登高架

说明书

技术领域

本发明涉及一种单向自锁移动副及其解锁方式和应用其的无级登高架。

背景技术

某些机械，就其结构情况分析，只要加上足够大的驱动力，按常理就应该能够沿着有效驱动力作用的方向运动，而实际上由于摩擦的存在，却会出现无论这个驱动力如何增大，也无法使它运动的现象，这种现象称为机械自锁。自锁现象在机械工程中具有十分重要的意义，主要有如下两方面：1)当设计机械时，为能实现预期的运动，必须避免该机械在所需的运动方向发生自锁；2)有些机械的工作原理就是利用了自锁的特性，使执行构件在某个方向自锁，例如手摇螺旋千斤顶。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种单向自锁移动副，使得两个构件在一个方向可相对运动，相反方向则自锁；本发明的目的之二在于提供一种单向自锁移动副的解锁方式，使得两个构件可以实现相反方向的可控运动；本发明的目的之三在于提供一种应用单向自锁移动副的无级登高架，实现任意步距登高，并能可控下落。 

为了实现上述目的之一，本发明的技术方案一是：一种单向自锁移动副，该移动副包括立柱和套设于立柱外侧的滑套，所述立柱与滑套间隙配合，所述滑套的一半侧上边缘开设有一半圆形槽口，所述滑套的另一半侧下边缘也开设有一半圆形槽口，所述滑套的另一半侧设置有一受力悬臂。

进一步地，当作用于受力悬臂上的力P₁向上时，所述滑套的一半侧下边缘的内侧边和另一半侧上边缘的内侧边均与立柱相接触，接触处的正压力为一对大小相等、方向相反的平行力，两力之间的距离为L₁，L₁越大、正压力越小，正压力产生的摩擦力F₁越小，若L₁足够大以使得正压力产生的摩擦力F₁小于P₁，所述滑套就能沿立柱向上移动，即不发生自锁。

进一步地，当作用于受力悬臂上的力P₂向下时，所述滑套的一半侧上边缘的内侧边和另一半侧下边缘的内侧边均与立柱相接触，接触处的正压力为一对大小相等、方向相反的平行力，两力之间的距离为L₂，L₂越小、正压力越大，正压力产生的摩擦力F₂越大，若L₂足够小以使得正压力产生的摩擦力F₂大于P₂，所述滑套就不能沿立柱向下移动，即发生自锁。

为了实现上述目的之二，本发明的技术方案二是：一种上述的单向自锁移动副的解锁方式，当单向自锁移动副在力P₂的作用下处于自锁状态时，保持滑套不转动而转动立柱使得两者产生相对转动，所述滑套和立柱在接触处的相对运动方向改变，使得正压力产生的摩擦力在轴向的分量减小，力P₂就能推动滑套向下移动，即发生解锁。

进一步地，当滑套向下移动时，所述滑套与立柱相对螺旋运动，通过调节立柱与滑套的相对转动速度来控制滑套向下移动的速度。 

为了实现上述目的之三，本发明的技术方案三是：一种应用上述的单向自锁移动副的无级登高架，包括支撑架，所述支撑架上设置有底板，所述底板上设置有立式底座和转轴底座，所述立式底座上对称竖设有两立柱，所述转轴底座上竖设有位于两立柱之间的一转轴，两立柱上分别套设有一脚扣以形成两单向自锁移动副，所述脚扣由滑套和受力悬臂组成，所述转轴的上端部设置有旋转手柄，所述转轴的下端部设置有主动齿轮，两立柱的下端部分别设置有与主动齿轮相啮合的从动齿轮。

进一步的，两脚扣之间设置有用于限制二者相对转动的限位装置。

进一步地，两立柱的下端均通过轴承与立式底座相连接。

进一步地，两立柱的上端均设置有用于限制脚扣上行程的限位盖。

本发明具有以下优点：该单向自锁移动副允许两个构件在一个方向上可相对运动，相反方向则自锁；该解锁方式使得两个构件可以实现相反方向的可控运动；该单向自锁移动副及其解锁方式可用于各种要求单向直动、反向自锁且能够解锁的装置，有广泛的应用前景。该无级登高架，实现任意步距登高，并能可控下落。 

附图说明

图1为单向自锁移动副的构造示意图。

图2为无级登高架的构造示意图。

图3为图2中A-A处的剖视示意图。

图4为图2中B-B处的剖视示意图。

图5为图3中C-C处的剖视示意图。

图6为限位装置的构造示意图。