[发明专利]利用凸轮和平面带实现平面往复运动的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及实现平面往复平动的方法，尤其是涉及一种利用凸轮和平面带实现平面往复运动的方法及装置。

背景技术

在机械扫描式三维体积显示等光学仪器的设计中，常需要实现一个成像平面或反光平面的往复扫描运动。当要求往复扫描速度较大时，在速度反向时的加速度往往很大，因而运动中的成像屏或反光镜往往采用质量较大的刚性结构和材料，在速度反向时带来较大的冲击和噪声。本发明旨在提出一种理论上可以很轻的作往复扫描运动的成像屏或反光镜，以满足相关仪器的日益提高的要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种利用凸轮和平面带实现平面往复运动的方法及装置。

利用凸轮和平面带实现平面往复运动的方法：一条轻质封闭平面带通过若干个相同的凸轮张紧，利用所有凸轮相同转速的定轴转动实现轻质封闭平面带往复的平动。

一种利用凸轮和平面带实现平面往复运动的装置包括2个以上凸轮、轻质封闭平面带、2个以上从动齿轮、主动齿轮，2个以上从动齿轮分别和2个以上凸轮共轴固定，2个以上从动齿轮之间设有主动齿轮，2个以上凸轮之间张有轻质封闭平面带。

一种利用凸轮和平面带实现平面往复运动的装置包括2个以上凸轮、轻质封闭平面带、2个同步轻质封闭平面带轮、同步轻质封闭平面带，2个以上同步轻质封闭平面带轮分别和2个以上凸轮共轴固定，2个以上同步轻质封闭平面带轮外面张有同步轻质封闭平面带，2个以上凸轮之间张有轻质封闭平面带。

一种利用凸轮和平面带实现平面往复运动的装置包括凸轮、轻质封闭平面带、凸轮上的连杆连接点、连杆，连杆两端通过转动副和凸轮相连于连杆连接点，凸轮之间张有轻质封闭平面带，连杆连接点在每个凸轮的位置相同。

本发明具有的有益效果是：将凸轮(其轮廓可自由设计)与轻质封闭平面带组合使用，实现了质量轻，惯性小，无噪声的往复式光学扫描。在机械扫描式三维体积显示等光学仪器的设计中有潜在的应用前景。

附图说明

图1利用凸轮和平面带实现平面往复运动的方法原理图；

图2利用凸轮和平面带实现平面往复运动过程图；

图3利用凸轮和平面带实现平面往复运动的装置I型结构示意图；

图4利用凸轮和平面带实现平面往复运动的装置II型结构示意图；

图5利用凸轮和平面带实现平面往复运动的装置III型结构示意图；

图中：凸轮1、轻质封闭平面带2、从动齿轮3、主动齿轮4、同步轻质封闭平面带轮5、同步轻质封闭平面带6、连杆连接点7、连杆8。

具体实施方式

利用凸轮和平面带实现平面往复运动的方法是：一条轻质封闭平面带通过若干个相同的凸轮张紧，利用所有凸轮相同转速的定轴转动实现轻质封闭平面带往复的平动。

如图1所示，当凸轮旋转的时候，张紧在外面的轻质封闭平面带平移运动：如图2所示，当两个凸轮同步地做图示1-1′-1″方向旋转的时候，张紧在其外面的轻质封闭平面带子做如图2-2′-2″方向的平移；当凸轮继续旋转时，轻质封闭平面带子又做2″-2′-2方向的平移；从而实现轻质封闭平面带子往复的平面运动。可以根据不同的运动特性来设计凸轮的轮廓。

如图3所示，利用凸轮和平面带实现平面往复运动的装置I型包括2个以上凸轮1、轻质封闭平面带2、2个以上从动齿轮3、主动齿轮4，2个以上从动齿轮3分别和2个以上凸轮1共轴固定，2个以上从动齿轮3之间设有主动齿轮4，2个以上凸轮1之间张有轻质封闭平面带2。主动齿轮4的转动实现，2个以上从动齿轮3的同步转动，从而实现轻质封闭平面带2的往复运动。

如图4所示，利用凸轮和平面带实现平面往复运动的装置II型包括2个以上凸轮1、轻质封闭平面带2、2个同步轻质封闭平面带轮5、同步轻质封闭平面带6，2个以上同步轻质封闭平面带轮5分别和2个以上凸轮1共轴固定，2个以上同步轻质封闭平面带轮5外面张有同步轻质封闭平面带6，2个以上凸轮1之间张有轻质封闭平面带2。通过向其中一个轻质封闭平面带轮输入动力实现两个凸轮的同步转动。

如图5所示，利用凸轮和平面带实现平面往复运动的装置III型包括凸轮1、轻质封闭平面带2、凸轮1上的连杆连接点7、连杆8，连杆8两端通过转动副和凸轮相连于连杆连接点7，凸轮1之间张有轻质封闭平面带2，连杆连接点7在每个凸轮的位置相同。通过向其中一个凸轮输入动力实现两个凸轮的同步转动，从而实现轻质封闭平面带2的往复运动。