[实用新型]一种可间歇运动的空间曲柄摇杆机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可间歇运动的空间曲柄摇杆机构，属于机械传动技术领域。

背景技术

某些机械（如织布机等）中，要求从动件在运动过程中，具有较长时间的停歇。目前实现该功能往往需要组合机构或多杆机构，如凸轮-蜗轮间歇机构、摆线间歇机构、三齿轮驱动间歇机构、六杆间歇机构等。这些机构结构复杂，构件数较多，而且往往用到凸轮、齿轮等高副机构，制造成本高。

因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。

发明内容

本实用新型提供一种结构简单，制造、维护方便、传力性能好、效率高的可实现间歇运动的空间曲柄摇杆机构。

本实用新型采用如下技术方案：一种可间歇运动的空间曲柄摇杆机构，其包括摇杆、连杆、曲柄及机架，所述摇杆和机架构成第一转动副，所述曲柄和机架构成第二转动副，摇杆和连杆构成第一球面副，连杆和曲柄构成第二球面副，所述摇杆轴线与曲柄轴线垂直相交，所述曲柄轴线过摇杆的运动平面，所述可间歇运动的空间曲柄摇杆机构中各构件的长度关系为：

且

其中，ψ₀为摇杆最大摆角，l₁为摇杆长度，s为机架长度，l₃为曲柄长度，l₂为连杆长度，δ>0且δ<< l₂；

摇杆最大摆角ψ₀与曲柄长度l₃和机架长度s有如下关系，tg(ψ₀/2) = l₃/ s。

所述第一转动副和第二转动副轴线垂直相交。

本实用新型具有如下有益效果：

（1）结构简单，制作成本低，停歇精度高，传力性能好；

（2）可广泛应用于间歇送料、控制等场合。

附图说明

图1为本实用新型可间歇运动的空间曲柄摇杆机构的结构示意图。

图2为起始位置时机构示意图。

图3为曲柄转过90°时机构示意图。

图4为曲柄转过180°时机构示意图。

图5为曲柄转过270°时机构示意图。

图6为本实用新型摇杆摆角与曲柄转角关系曲线。

图7为本实用新型摇杆载荷转矩与曲柄驱动转矩随曲柄转角变化曲线。

具体实施方式

请参照图1至图7所示，本实用新型可间歇运动的空间曲柄摇杆机构包括摇杆1、连杆2、曲柄3和机架4，其中摇杆1和机架4构成第一转动副5，曲柄3和机架4构成第二转动副6，摇杆1和连杆2构成第一球面副7，连杆2和曲柄3构成第二球面副8。其中第一转动副5和第二转动副6轴线垂直相交。摇杆1轴线与曲柄3轴线垂直相交，曲柄3轴线过摇杆1的运动平面，该机构为空间曲柄摇杆RSSR四杆机构。

要实现摇杆的间歇摆动，各构件长度应满足下述关系：

且

其中，ψ₀为摇杆最大摆角，l₁为摇杆长度，s为机架长度，l₃为曲柄长度，l₂为连杆长度，δ>0且δ<< l₂；

摇杆最大摆角ψ₀与曲柄长度l₃和机架长度s有如下关系，tg(ψ₀/2) = l₃/ s。

本实用新型的一个具体的实施例中：其中摇杆长度l₁=100mm，连杆长度l₂=149.5mm，曲柄长度l₃=113.738mm，机架长度s=197mm，摇杆最大摆角ψ₀=60°，δ=0.0164。

本实用新型可间歇运动的空间曲柄摇杆机构的运动过程如下：

起始位置，即曲柄转角 =0°，摇杆摆角ψ≈0°时，机构如附图2所示。

曲柄从0°转到90°，摇杆摆角从ψ≈0°达到摇杆最大摆角ψ₀，当=90°时，ψ=ψ₀，机构如附图3所示。

曲柄从90°转到180°，摇杆摆角从摇杆最大摆角ψ₀回到ψ≈0°当=180°时，ψ≈0°，机构如附图4所示。