[发明专利]一种摆动直动双输出空间锥柱凸轮机构

说明书

本发明公开了一种摆动直动双输出空间锥柱凸轮机构，所述摆动直动双输出空间锥柱凸轮机构包括机架、凸轮原动件、滚子和直动从动件，凸轮原动件安装在机架上且其上开有滚子槽，滚子与滚子槽两侧工作廓面高副连接，滚子与直动从动件通过转动副连接，所述直动从动件通过转动副还连接有中间摇块，中间摇块通过移动副连接有摆动从动件，摆动从动件一端通过转动副与机架连接。本发明通过在直动从动件锥柱空间凸轮上在增加一个中间摇块和摆动从动件，实现在同一凸轮原动件和同一工作廓面输出摆动和直动两种关联运动。

技术领域

本发明涉及一种摆动直动双输出空间锥柱凸轮机构，属于空间凸轮技术领域。

背景技术

空间凸轮机构因其具有能实现精确的运动传递与控制、传动能力强、结构紧凑、高可靠性、低成本的显著优点被广泛应用于各类机械产品中。目前，空间凸轮机构可分为空间锥柱凸轮机构、空间分度凸轮机构等，其中，空间锥柱凸轮机构以其从动件的运动形式不同，可再细分为直动从动件空间锥柱凸轮机构和摆动从动件空间锥柱凸轮机构两个子类型，其从动件的输出运动形式分别为沿定直线的平动和绕定轴的转动。

图1为摆动从动件锥柱空间凸轮机构，图2为直动从动件锥柱空间凸轮机构，图中1均为凸轮原动件，2为滚子，3为从动件。滚子安装于凸轮原动件的工作廓面槽中，凸轮原动件绕自身轴线旋转，特定的工作廓面推动滚子带动从动件按预定的运动规律进行摆动和直动运动。

对比图1和图2可知，目前的空间锥柱凸轮机构因其结构限制，仅能分别输出直动和摆动运动，对于同时需要两种运动的应用场合，必须分别配置直动凸轮机构和摆动凸轮机构，从而带来机械结构复杂、重量增加、安装困难等问题，势必增加设计难度和制造成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种摆动直动双输出空间锥柱凸轮机构，该空间锥柱凸轮机构能以同一凸轮原动件和同一工作廓面实现摆动和直动两种关联运动输出。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种摆动直动双输出空间锥柱凸轮机构，包括机架、凸轮原动件、滚子和直动从动件，所述凸轮原动件通过转动副安装在机架上且其上开有滚子槽，滚子与滚子槽两侧工作廓面高副连接，滚子与直动从动件通过转动副连接，直动从动件通过移动副安装在机架上，所述直动从动件通过转动副还连接有中间摇块，中间摇块通过移动副连接有摆动从动件，摆动从动件一端通过转动副与机架连接，当凸轮原动件沿自身轴线旋转时，滚子带动直动从动件做直线运动，同时摆动件绕机架做定轴摆动。

进一步地，所述凸轮原动件为圆柱凸轮或圆锥凸轮。

进一步地，所述滚子为圆柱滚子或圆锥滚子。

本发明的运动原理：当凸轮原动件沿自身轴线旋转时，滚子槽两侧的工作廓面驱动滚子做往复运动，滚子带动直动从动件做直线运动，同时，中间摇块跟着直动从动件移动，摆动件绕机架做定轴摆动。

本发明通过在直动从动件锥柱空间凸轮机构上增加一个中间摇块和摆动从动件、以及三个平面低副，在保持机构自由度数不变的条件下，可实现以同一凸轮原动件和同一工作廓面输出摆动和直动两种关联运动，且两种运动各自动作，互不影响；具有结构简单、重量轻、安装方便、设计制造难度低及成本低等优点。

附图说明

图1为现有摆动从动件锥柱空间凸轮机构的结构示意图。

图2为现有直动从动件锥柱空间凸轮机构的结构示意图。

图3为滚子的结构示意图。

图4为本发明的结构示意图。

图5为本发明的俯视示意图。

图6直动和摆动运动规律关系图

图中标记：1、圆锥凸轮；2、圆锥滚子；3、直动杆；4、中间摇块；5、摆动杆；6、机架。