[实用新型]一种实现往复直线运动向连续圆周运动转换的机械机构

说明书

（一）技术领域

本实用新型涉及一种机械装置，特别涉及一种实现往复直线运动向连续圆周运动转换的机械机构。

（二）背景技术

生产生活中经常需要将往复直线运动转换为连续圆周运动，如对直线振荡电动机进行效率测试的方法之一就是将直线振荡电动机的往复直线运动转换为旋转运动，再使用旋转电动机效率检测相关装置检测转换后的效率，最后减去传动转换装置的损耗，得出直线振荡电动机自身的效率。

实现往复直线运动向连续圆周运动转换的装置或机构较多，但大多存在缺陷，实用性较差，尤其是在高频短距往复直线运行的场合，往往存在着结构复杂、效率不高或是输出不易控制等问题。目前市场上常见的实现往复直线运动向连续圆周运动转换的机构有曲柄连杆机构、曲柄滑块机构、滚珠丝杠机构等。曲柄连杆机构由于“活塞”、连杆等往复质量而产生的惯性力无法完全平衡掉，不可避免的产生振动；曲柄滑块机构多有死点，不同角度位置加在曲柄上的力大小相差较大；滚珠丝杠珠套带动丝杠时能量损失大，且容易打滑。

（三）发明内容

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、运行稳定的实现往复直线运动向连续圆周运动转换的机械机构。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种实现往复直线运动向连续圆周运动转换的机械机构，包括箱体，其特征在于：箱体底部对称两侧均安装有横向滑轨，横向滑轨上架设有两对称的纵向滑轨，两纵向滑轨上安装有齿条环且齿条环的两个对称齿条位于纵向滑轨内，齿条环的两齿条两侧均设置有换向开关；箱体底部设置有安装超越离合齿轮的齿轮轴，超越离合齿轮与齿条环的两齿条交替啮合，齿轮轴顶端安装有相互啮合的、两中心线垂直的锥形齿轮组，锥形齿轮组的上端齿轮安装在输出轴上。

本实用新型由输入部分、换向部分和输出部分组成，输入部分包括输入轴和齿条环，换向部分由换向开关、横向滑轨和纵向滑轨组成，输出部分包括超越离合齿轮、齿轮轴、锥形齿轮组和输出轴。输入轴2在外部作用下进行往复运动，由于纵向上输入轴2和齿条环5为固定连接，不能产生相对位移，故齿条环5也进行同样运动。

本实用新型的更优技术方案为：

所述换向开关包括安装在齿条侧平面中间位置的触发机构，箱体上固定有位于齿条两端的支架，支架上旋转设置有拨刀；两齿条同一侧的两个换向开关的状态保持一致。换向开关共4个，由三部分组成：触发机构共2个，拨刀和支架各4个。换向开关的作用是依靠运动中机械触碰引发旋转、推动等动作实现齿条环的位置移动。

所述超越离合齿轮包括安装在齿轮轴上的从动件，从动件外部单一方向结合有主动件，主动件为齿轮结构。超越离合齿轮在结构上分为内外两部分，外部主动件为轮齿结构，与齿条啮合，内部从动件则与齿轮轴连接，超越离合齿轮主动件只能在单一方向上与从动件结合，在另一方向上在分离，其作用是防止起动阶段的齿条环对已经高速旋转的输出部分产生阻力；锥形齿轮组负责将从齿轮轴7传来的水平旋转运动转化为垂直旋转运动，并通过输出轴向外输出。

所述输出轴上安装有飞轮，飞轮的作用是保持系统平稳运行，转速均匀。

本实用新型的技术指标为：

（1）输出转速与输入频率比：45r/(min·Hz)；

（2）额定工作频率：34Hz；

（3）额定输出扭矩：1.0Nm。

本实用新型解决了传统转换装置运行不稳定、易产生振动的问题，解决了往复直线运动向连续圆周运动转换效率不高、不易控制的问题，解决了传动转化装置在高频短距往返运行中易卡死的问题，利用换向装置及超越离合器实现了往复直线运动向圆周运动的连续转换。

本实用新型结构紧凑，使用灵活，运行平稳，不产生振动，不存在死点，效率高，利用机械开关进行换向设计，减少延迟，控制精确，运动幅度提前设定，有效减少噪声，降低能量损耗。

（四）附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的外观示意图；

图2位本实用新型的内部结构示意图。

图中，1箱体，2输入轴，3输出轴，4换向开关，4a触发机构，4b拨刀，4c支架，5齿条环，6超越离合齿轮，6a主动件，6b从动件，7齿轮轴，8锥形齿轮组，9飞轮，10横向滑轨，11纵向滑轨。

（五）具体实施方式