[发明专利]磁力转动转换直动机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种将转动转换为直线运动的机构，特别是一种磁力转动转换直动机构，属机械技术。

背景技术

现有的旋转与直线运动转换机构是我们熟知的曲柄连杆机构，主要由连杆与滑块(或活塞)和曲轴铰接组成。曲柄连杆机构工作时不但铰接处摩擦力很大，而且在滑块沿直线运动到接近行程端点过程时候，连杆的运动方向使自己的长方向越来越接近滑块的运动方向，连杆对曲轴的驱动转矩越来越小，当滑块运动到行程端点时，连杆对曲轴的驱动转矩为零(称为死点)，并对曲轴产生很大的弯折破坏力。所以曲柄连杆机构不但效率低，而且使部分能量误用在对曲轴产生破坏上，这是曲柄连杆机构的致命缺点。再者，曲轴制造复杂、成本高。

发明内容

本发明旨在克服现有曲柄连杆机构的缺陷，降低成本，减少损耗，提高效率，延长使用寿命。

本发明按下述技术方案实现。

如图1至图3示。磁轮1由固结在转轴1-4上的圆柱状永磁体1-2、圆柱状永磁体1-3、非磁性圆柱体1-1组成，圆柱状永磁体1-2、圆柱状永磁体1-3均沿垂向充磁，或者先任意确定一个过圆柱状永磁体1-2或圆柱状永磁体1-3轴线的平面，充磁时使充磁方向垂直于此平面，要求沿轴向看圆柱状永磁体1-2与圆柱状永磁体1-3的极性是相反的(如图1示)，或者圆柱状永磁体1-2、圆柱状永磁体1-3各自由两个半圆柱拼接，充磁要求同前述；转轴1-4用轴承(图中未画)安装在机架(图中未画)上；在磁轮1的下方置沿垂向充磁的永磁体2和永磁体3，永磁体2上面的极性和永磁体3上面的极性相反，在永磁体2和永磁体3的底面固定导磁板4；在导磁板4的底面中央固定连杆5，连杆5另一端与直线运动件(图中未画)联接。

旋转运动转换为直线运动的原理：如图2、图3所示。永磁体2和永磁体3受到磁轮1的吸引力，停止在上端。磁轮1从图2、图3所示位置开始转动，对永磁体2和永磁体3的吸引力逐渐变小，而永磁体2和永磁体3因受到的磁轮1排斥力逐渐增大而加速下冲，当磁轮1与永磁体2和永磁体3在垂直方向同性极相对时，永磁体2和永磁体3抵达下端点，此时，若磁轮1停止转动，永磁体2和永磁体3将停留在下端点，若磁轮1继续转动，对永磁体2和永磁体3的排斥力逐渐变小，而永磁体2和永磁体3因受到磁轮1的吸引力逐渐增大而加速冲向上端。随着磁轮1转动，使永磁体2和永磁体3带着连杆5另一端的运动件作上下直线往复运动。

如图4示。在磁轮6的下方置沿垂向充磁的永磁体7，磁轮6是磁轮1沿轴向之半部，在永磁体7底面中央固定连杆5，连杆5另一端与直线运动件(图中未画)联接，工作原理同上。这种结构较简单，适用于空间较小的地方。

如图5示。将两个沿垂向充磁的永磁体7分置于磁轮6的上下两侧，永磁体7用联接件与直线运动件(图中未画)联接。工作原理同上。这种结构应用于将一个转动转换为两个直线运动输出的情况。

如图6至图8示。磁轮1用磁轮8代替，永磁体2和永磁体3用永磁体9上面的极性和永磁体10代替。磁轮8由固结在转轴8-4上的若干块沿径向极性交替充磁的瓦片形永磁体8-2、若干块沿径向极性交替充磁的瓦片形永磁体8-3、导磁圆柱8-5、导磁圆柱8-6、非磁性圆柱体8-1组成，要求沿轴向看瓦片形永磁体8-2的内外弧极性与瓦片形永磁体8-3的内外弧极性相反(如图6示)，瓦片形永磁体8-2和瓦片形永磁体8-3最少各两块，或者所有瓦片形永磁体8-2或者所有瓦片形永磁体8-3用一整永磁环沿周向分区且沿径向极性交替充磁取代；转轴8-4用轴承(图中未画)安装在机架(图中未画)上；在磁轮8的下方置沿垂向充磁的永磁体9和永磁体10，永磁体9上面的极性和永磁体10上面的极性相反，在永磁体9和永磁体10的底面固定导磁板11；在导磁板11的底面中央固定连杆12，连杆12另一端与直线运动件(图中未画)联接。这种结构的工作原理与前述的基本相同，不同的是磁轮1转一周，与连杆5联接的运动件作上下运动各一次，而磁轮8转一周，与连杆12连接的运动件上下运动次数与瓦片形永磁体8-2或瓦片形永磁体8-3的个数对应。这种结构用在磁轮转一周而往复直线运动件运动频率要求较高的工况。

与现有曲柄连杆机构相比，本发明有以下优点：

1、工作无死点、无摩擦，因而效率高、寿命长；

2、工艺简单，成本低；

3、因为无摩擦，所以免润滑、环保；

4、靠磁力驱动，具有过载保护功能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的左视图；