[发明专利]预紧轴承正弦曲柄机构

说明书

技术领域

本发明属于机械原理、机构学技术领域，具体涉及一种能够降低噪声和磨损，提高输出精度的预紧轴承正弦曲柄机构。

背景技术

曲柄连杆机构可用于许多机构设备中，而正弦曲柄机构用于产生规律性的正弦或余弦运动，可以为系统提供标准、周期性的激励。在实际正弦曲柄机构使用过程中，曲柄悬臂在框架垂直往复运动时会不断的撞击框架产生噪音，并且随着使用时间的增长，框架内表面会产生凹痕，导致机构输出的振荡运动并非纯正弦或余弦运动。然而，不仅现在的技术或理论都没有对此引起留意，更没有提出相应的解决措施。

发明内容

本发明的目的在于提供一种噪声低、输出精度更高的正弦曲柄机构，旨在解决机构运转过程中曲柄悬臂撞击框架产生的噪音以及磨损导致的输出正弦运动精度问题。

本发明为解决上述技术问题，通过以下技术方案实现：该预紧轴承正弦曲柄机构包括驱动转盘、输出连杆、框架上盖板、第一轴承、第二轴承、曲柄悬臂、框架下盖板、导轨、连接件和底座，其特征在于：所述的第一轴承和第二轴承同轴安装于曲柄悬臂上，曲柄悬臂通过螺母固定于驱动转盘，框架由框架上盖板、框架下盖板经螺栓固定于连接件形成，框架通过连接件与导轨滑动联接，输出连杆固定于框架上盖板上，导轨固定在底座上。

本发明的有益效果在于：

1、由于轴承的加工工艺已经很成熟，且型号比较齐全，本发明巧妙利用轴承和垫片解决了普通正弦曲柄机构噪声大、输出精度不高的问题，只需在原有机构基础上选择合适型号的轴承和一定厚度的垫片就可以实现大载荷、低噪声、高精度的目标。

2、本发明预紧轴承正弦曲柄结构，相比传统的正弦机构，通过外加轴承、垫片的方法减轻了曲柄悬臂与框架内表面的撞击，降低了噪声和磨损，成本低。

附图说明

图1是本发明正弦曲柄机构的整体结构示意图；

图2是本发明中的轴承结构示意图；

图3是本发明中的预紧结构示意图；

图4是本发明中的曲柄悬臂安装位置示意图；

图中附图标记：

1、驱动转盘；2、输出连杆；3、框架上盖板；4、第一轴承；5、第二轴承；6、曲柄悬臂；7、底座；8、垫片；9、框架下盖板；10、导轨；11、螺栓；12、连接件；13、曲柄悬臂安装位置中心孔；14、矩形槽

具体实施方式

如图1所示，一种预紧轴承正弦曲柄机构，包括驱动转盘1、输出连杆2、框架上盖板3、第一轴承4、第二轴承5、曲柄悬臂6、框架下盖板9、导轨10、连接件12和底座7，所述的第一轴承4和第二轴承5同轴安装于曲柄悬臂6上，曲柄悬臂6通过螺母固定于驱动转盘1，框架由框架上盖板3、框架下盖板9经两个螺栓11固定于连接件12形成，框架通过连接件12与导轨10滑动联接，输出连杆2固定于框架上盖板3上，导轨10固定在底座7上。

如图2所示：第一轴承4上端端面与框架上盖板3内表面接触，框架下盖板9在第一轴承4下端端面对应的位置开一矩形槽14，而第二轴承5下端端面与框架下盖板9内表面保持接触，上端端面不与框架上盖板3内表面接触。

当曲柄悬臂6带动框架向上运动时，第一轴承4上端端面始终与框架上盖板3内表面接触，向下运动时，第二轴承5下端端面始终与框架下盖板9内表面接触，从而减少了曲柄悬臂6与框架间的撞击，达到降低噪声、提高输出精度的目的。

如图3所示：框架上盖板3、框架下盖板9通过两个螺栓11和连接件12固定在一起，并且在框架上下盖板内侧贴有垫片8，通过对螺栓11施加不同的预紧力实现对轴承结构的预紧，最后通过连接件12与导轨10滑动联接以实现往复运动。若想提高框架上下盖板内表面的耐磨性，可以考虑在垫片处固定硅钢片。

如图4所示，在驱动转盘1上可以根据自己的需求设计不同的曲柄悬臂安装位置中心孔13，即实现曲柄长度的变化，以此来输出不同的正弦位移和载荷，达到不同试验标准的要求。

本发明的工作过程是：

电机带动驱动转盘1，从而带动通过螺母固定于驱动转盘1的曲柄悬臂6产生圆周运动，然后曲柄悬臂6通过第一轴承4和第二轴承5带动框架进行上下往复运动。

向上运动时，第一轴承4上端端面始终与框架上盖板3内表面接触，第二轴承5上端端面不与框架上盖板3内表面接触；相反，向下运动时，第二轴承5下端端面始终与框架下盖板9内表面接触，而第一轴承4下端端面不与框架下盖板9内表面接触。

通过以上方式减少了曲柄悬臂6与框架间的撞击，达到降低噪声、提高输出精度的目的，最后由固定在框架上盖板3的输出连杆2输出正弦位移和载荷。