[发明专利]实现轨迹和刚体导引的机构

权利要求书

1.一种实现轨迹和刚体导引的机构，其特征在于：包括一个四杆机构（1-2-3），第一连杆（1）的一端和第二连杆（2）的一端铰接固定，另一端分别与第一连架杆（3）的两端铰接；第一连杆（1）的长度等于第二连杆（2）的长度；第二连杆（2）的固定端设置有驱动轴，驱动轴能够带动四杆机构（1-2-3）平动旋转；

第一连杆（1）的运动端固定设置有第二齿轮（5），第二齿轮（5）随第一连杆（1）一起平动；第二齿轮（5）与第一齿轮（4）相互啮合，第一齿轮（4）与第二齿轮（5）的传动比为1：1；第二齿轮（5）的旋转能够带动与之啮合的第一齿轮（4）实现自转；

第一齿轮（4）空套在第二连杆（2）的运动端所在轴（IV）上；第一齿轮（4）与第三连杆（6）固定连接；第一齿轮（4）能够带动第三连杆（6）的运动端（VI）沿一条直线轨迹运动；

第二齿轮（5）与凸轮（14）固定连接；凸轮（14）的外缘与摆杆（11）的运动端啮合，摆杆（11）能够绕其固定端摆动；

摆杆（11）与扇形齿轮（12）固定连接，扇形齿轮（12）与第三齿轮（13）相啮合；第三齿轮（13）空套在第二连杆（2）的运动端所在轴（IV）上；

第三连杆（6）的运动端（VI）和第三齿轮（13）共同连接运动输出机构。

2.根据权利要求1所述的实现轨迹和刚体导引的机构，其特征在于：所述第三连杆（6）的固定端处于四杆机构（1-2-3）的运动端（IV）所在轴线上；第三连杆（6）与竖直方向的夹角α1等于第二连杆（2）与竖直方向的夹角α2；第三连杆6的长度等于第二连杆（2）的长度。

3.根据权利要求1或2所述的实现轨迹和刚体导引的机构，其特征在于：所述第三齿轮（13）与第四连杆（7）的一端固定连接，所述第三连杆（6）的运动端（VI）与第二连架杆（9）的一端铰接；第四连杆（7）的长度等于第二连架杆（9）的长度；

第四连杆（7）的运动端和第二连架杆（9）的另一端分别与第三连架杆（8）的两端铰接；第三连架杆（8）的长度等于第三连杆（6）的长度；

第三连杆（6）、第四连杆（7）、第二连架杆（9）、第三连架杆（8）组成一个五杆机构（6-7-8-9）；第一齿轮（4）通过第三连杆（6）为五杆机构提供第一输入运动，第三齿轮（13）通过第四连杆（7）为五杆机构提供第二输入运动；

所述推板（10）固定连接于第二连架杆（9）上。

4.根据权利要求3所述的实现轨迹和刚体导引的机构，其特征在于：所述驱动轴带动四杆机构（1-2-3）平动旋转，带动与第一连杆（1）固定连接的第二齿轮（5）及第一齿轮（4）公转；第二齿轮（5）自转，带动第一齿轮（4）随之自转；第二齿轮（5）自转的同时，带动与之固定连接的凸轮（14）自转；

当摆杆（11）处于凸轮（14）的静止段时，凸轮（14）转动，摆杆（11）不动，此时扇形齿轮（12）和第三齿轮（13）保持不动，第四连杆7和第二连架杆（9）上的任意点保持平动；第一齿轮（4）带动第三连杆（6）运动，使推板（10）实现推程为平动的直线轨迹输出运动（15）；

当摆杆（11）处于凸轮（14）的运动段时，凸轮（14）带动摆杆（11）摆动，同时带动扇形齿轮（12）摆动；扇形齿轮（12）的摆动带动第三齿轮（13）旋转；第三齿轮（13）带动第四连杆（7）旋转，使第二连架杆（9）上的推板（10）围绕四杆机构（1-2-3）的运动端（IV）转动，形成弧形轨迹；与此同时，第一齿轮（4）带动第三连杆（6）运动，使推板（10）实现回程为变姿态的弧形轨迹输出运动（16）。

5.根据权利要求1或2所述的实现轨迹和刚体导引的机构，其特征在于：所述第三齿轮（13）固定连接第一带轮（17），第三齿轮（13）与第一带轮（17）同步旋转；第一带轮（17）通过传动带连接第二带轮（18）；第二带轮（18）空套在第三连杆（6）的运动端（VI）所在轴上；第二带轮（18）的输出轴与推板（10）固定连接。