[发明专利]往复力吸吐器

说明书

本发明公开了一种往复力吸吐器，包括：扭矩吸吐机构，其为任意一种扭矩吸吐器；曲柄梭杆机构，其为平面曲柄滑块机构，由曲柄、连杆、梭杆和梭规组成，梭规为固定件，曲柄、连杆和梭杆为活动件，梭杆受梭规约束，在梭杆外力作用下相对于梭规可做往复运动，并通过连杆转化为曲柄的转动；曲柄梭杆机构通过曲柄接入扭矩吸吐机构，曲柄固定在扭矩吸吐机构的对应交换接口上随同交换接口转动，梭杆外力与接口扭矩相互转化，梭杆外力产生或需要的机械功通过扭矩吸吐机构被正时等额吸收或吐哺。本发明克服了往返对称型万能弹力器的弹力往返对称局限性，同时也将弹力器的弹力变化周期从一个往返扩展到任意个往返。

技术领域

本发明涉及机械节能技术领域，特别涉及一种往复力吸吐器。

背景技术

弹簧是一种用途广泛的基础力学元件及机械储能元件，但由于其力学特性单一，从而也是造成当今机械技术中往复力错配和能量损失的主要根源之一。故开发力学特性丰富多变的新的弹力元件、克服弹簧机械特性的局限性，是提升机械设备能量效率、提高设备使用寿命和可靠性、消除或减少震动等众多伴随负面效应、甚至是精简设备的一种重要途径和基本任务。

本发明人将这种新的弹力元件命名为往复力吸吐器或万能弹力器。本发明人在上一发明中已经公开了一种万能弹力器，尽管已经实现了弹力的万能变化，但这种弹力的万能变化却与弹簧一样被局限在单个行程范围内，往程和返程弹力变化呈镜像对称，尚不能独立可变，因而依然无法满足许多往复力特性复杂多变的应用场景的要求。

为了将弹力器的功能由万能一个层级提升至万能万用两个层级，本发明将给出一个新的万能弹力器方案，扩展弹力万能变化的行程范围，将弹力独立可变范围扩展至一个完整的往返行程甚至是涵盖多个往返行程。

本发明侧重于结构和工作原理的总体描述，对涉及到的某些必要部件仅做轮廓性描述。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种往复力吸吐器，通过引入扭矩吸吐机构和曲柄梭杆机构将往复力周期变化转化为扭矩周期变化，克服了往返对称型万能弹力器的弹力往返对称局限性，同时也将弹力器的弹力变化周期从一个往返扩展到任意个往返。

为了实现这些目的和其它优点，本发明提供了一种往复力吸吐器，包括：

扭矩吸吐机构，其为任意一种扭矩吸吐器，如：直接型扭矩吸吐器或周期变换型扭矩吸吐器等等；

曲柄梭杆机构，其为平面曲柄滑块机构，由曲柄、连杆、梭杆和梭规组成，所述梭规为固定件，曲柄、连杆、梭杆为活动件，所述梭杆受梭规约束，在梭杆外力作用下相对于所述梭规可做往复运动，并通过所述连杆转化为所述曲柄的转动；

所述曲柄梭杆机构通过所述曲柄接入所述扭矩吸吐机构，所述曲柄固定在所述扭矩吸吐机构的对应交换接口上随同交换接口转动，梭杆外力与接口扭矩相互转化，梭杆外力产生或需要的机械功通过所述扭矩吸吐机构被正时等额吸收或吐哺。

优选的是，所述扭矩吸吐机构的扭矩外在表现为梭杆弹力，即，在所述梭杆运动方向上所述梭杆与所述梭规之间的相互作用力，或在不与所述梭杆运动方向相垂直的任一方向上所述梭杆与所述梭规之间的相互作用力。

优选的是，所述扭矩吸吐机构具有吸吐单元和交换接口，所述吸吐单元由同轴线安装的转动件和固定件组成，通过所述转动件相对于所述固定件的转动完成扭转功的吸吐，所述交换接口为扭矩吸吐机构接受外部扭矩交换的关联接口，与所述吸吐单元的转动件保持转动关联，吸吐单元扭矩频数,为一自然数，可独立任意设置，交换接口扭矩频数由梭杆弹力的周期特性决定，所述转动件、所述吸吐轴、所述主轴均可作为所述交换接口，所述吸吐轴为所述转动件的实际或虚拟转轴，所述转动件的扭矩频数即为所述吸吐单元的扭矩频数，所述吸吐轴的扭矩频数与所述吸吐单元相等，所述主轴的扭矩频数可为任意正实数。