[发明专利]形状记忆合金热机驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于形状记忆合金驱动的热机，属于机电设备技术领域。

背景技术

形状记忆合金是一种的新型的功能性金属材料，它产生于上世纪六十年代初，目前在包括机电、航空航天、医疗器械、汽车等许多领域被广泛应用。形状记忆合金具有优良的的形状记忆效应，可通过合理的加热和控制来改变形状，输出较大的位移和驱动力，因此可被制成驱动器等应用在智能机器人领域。根据形状记忆合金单程形状记忆效应制成的SMA弹簧是组成热机的重要部分，是热机驱动力的根本来源，配以具有一定劲度系数普通弹簧，就可以完成达到双程形状记忆合金的效果，并且输出位移、输出力相对来说更易控制。现有的基于形状记忆合金驱动的热机输出位移相对较小，驱动性能不高。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种放大输出位移、提高驱动性能的形状记忆合金热机驱动装置。

本发明的技术方案是：一种形状记忆合金热机驱动装置，包括安装于底盘上的形状记忆合金热机，所述形状记忆合金热机通过动滑轮机构连接皮带传动机构，所述皮带传动机构通过单向轴承连接主轴，主轴另一端与立式轴承座连接，所述形状记忆合金热机连接热机控制系统。

所述动滑轮机构包括，位于滑轮型腔内的动滑轮，所述动滑轮通过滚珠轴承b转动连接滑轮轴，所述滑轮轴两侧分别连接滚珠轴承a，所述滚珠轴承a位于滑轮型腔内侧壁的滑道中，所述滑轮轴通过施力端连接形状记忆合金热机，所述动滑轮外周缠绕拉绳，拉绳的两端分别为固定端和受力端，所述固定端连接滑轮型腔内的固定柱，所述受力端连接皮带传动机构。

所述形状记忆合金热机为对称设置的两个，分别通过热机固定座安装于底盘上。

所述形状记忆合金热机包括，分别位于热机壳体前后两端的热机输出轴和后端盖，所述后端盖上设有弹簧固定轴，所述弹簧固定轴连接固定位于热机内腔中的形状记忆合金的一端，所述形状记忆合金的另一端连接活塞，活塞连接所述热机输出轴，热机输出轴连接动滑轮机构的施力端，所述热机内腔上部的热机壳体上设有热介质入口和冷却介质入口，位于热机壳体下部的冷却介质出口和热介质出口分别与所述热介质入口和冷却介质入口相对设置。

所述皮带传动机构为齿形皮带传动机构，包括，与皮带轮外齿啮合的齿形皮带，所述齿形皮带一端连接动滑轮机构拉绳的受力端，齿形皮带另一端连接螺旋弹簧的一端，螺旋弹簧的另一端固定于底盘上。

所述螺旋弹簧的另一端通过弹簧固定座固定于底盘上。

所述齿形皮带一端通过连接块连接动滑轮机构拉绳的受力端。

所述单向轴承为单向滚珠轴承。

所述热机控制系统包括AT89C52单片机，所述单片机连接蠕动泵以及位于形状记忆合金热机内的测温系统。

所述测温系统包括数字温度芯片DS18B20，所述蠕动泵通过L298N芯片驱动。

本发明的有益效果是：具有机械结构简单、输出位移大等优点，通过加入动滑轮机构将形状记忆合金弹簧的输出位移放大近两倍，加入皮带轮传动机构有利于驱动性能的提高；本发明为形状记忆合金热机驱动器提供了一种新的设计方案。

附图说明

图1为本发明的轴测图；

图2为形状记忆合金热机内部结构图；

图3为形状记忆合金热机外观图；

图4为动滑轮机构结构图；

图5为动滑轮机构内部结构图；

图6为皮带传动机构局部放大图。

图中附图标记如下：1、皮带传动机构，1.1连接块，1.2齿形皮带，1.3、皮带轮，1.4、单向轴承，1.5、螺旋弹簧，1.6、弹簧固定座，2、动滑轮机构，2.1、施力端，2.2、动滑轮，2.3、固定端，2.4、受力端，2.5、滚珠轴承a，2.6、滚珠轴承b，2.7、固定柱，3、立式轴承座，4、主轴，5、底盘，6、热机固定座，7、形状记忆合金热机，7.1、热机输出轴，7.2热介质入口，7.3热介质出口，7.4、冷却介质入口，7.5、冷却介质出口，7.6、弹簧固定轴，7.7、后端盖。

具体实施方式

下面结合附图1-6对本发明做进一步说明：

一种形状记忆合金热机驱动装置，包括安装于底盘5上的形状记忆合金热机7，所述形状记忆合金热机7通过动滑轮机构2连接皮带传动机构1，所述皮带传动机构1通过单向轴承1.4连接主轴4，主轴4另一端与立式轴承座3连接，所述形状记忆合金热机7连接热机控制系统。