一种变扭矩摆动缸体制造技术

本申请公开了一种变扭矩摆动缸体，涉及变扭矩动力机构的技术领域，其包括支撑架，所述支撑架上转动连接有两个轴线相互平行的输入轴和输出轴，所述输入轴上设置有带动其绕自身轴线周期性正旋或反旋转动的驱动机构；所述输入轴上固设有输入齿轮，所述输入齿轮的半径沿其周向间隔增大；输出轴上固设有输出齿轮，所述输出齿轮与输入齿轮啮合，所述输出齿轮的半径沿其周向间隔增大，所述输出齿轮和输入齿轮啮合位置的半径之和保持固定。本申请具有周期性调整摆动气缸输出力矩的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种变扭矩摆动缸体
本申请涉及变扭矩动力机构的
，尤其是涉及一种变扭矩摆动缸体。
技术介绍
摆动气缸是利用压缩空气驱动输出轴在一定角度范围内作往复回转运动的气动执行元件；用于阀门的开闭以及机器人的手臂动作。摆动气缸包括齿轮齿条式摆动气缸、叶片式摆动气缸与伸摆气缸。摆动气缸是利用压缩空气驱动输出轴在小于360°角度范围内作往复回转运动的气动执行元件，它是将压缩空气的压力能转换成机械能，输出力矩使机构实现往复摆动。用于阀门的开闭以及机器人的手臂动作等。摆动气缸广泛应用于自动化控制。压缩空气由A孔输入时分为两路：一路经定子两端密封盖的槽进人叶片底部，将叶片推出，叶片就是靠此气压推力及转子转动后离心力的综合作用而紧密地贴紧在定子内壁上。压缩空气另一路经且孔进入相应的密封工作空间而作用在两个叶片上，由于两叶片伸出长度不等，就产生了转矩差，使叶片与转子按逆时针方向旋转；作功后的气体由定子上的孔C排出，剩余残气经孔占排出。若改变压缩空气输入方向(即压缩空气自B孔进入，A孔和C孔排出)，则可改变转子的转向。授权公告号为CN103206533B的中国专利技术专利公开了一种摆动式可变多缸空气动力发动机的气缸及活塞，活塞内置于气缸中，活塞外表面沿周向设有环形凹槽，第一环形凹槽内焊接活塞摩擦圈，活塞摩擦圈与活塞同轴设置；活塞摩擦圈由Cu-Si合金制成，Cu-Si合金包括3.5-4.5%重量的硅元素和不低于95%重量的Cu元素，余量为杂质元素，杂质元素包括C元素，C元素在Cu-Si合金中的质量分数为0.015%-0.03%；缸体的缸壁涂有一层密封润滑的涂层，涂层为碳纳米管复合耐磨涂层，涂层可以减少摩擦力。授权公告号为CN104632751B的中国专利技术专利公开了一种活塞式摆动气缸，包括：缸体，其设置有两个气缸室和两个端盖；齿条状活塞杆，两个该齿条状活塞杆分别设置于两个气缸室内；调节螺杆，两个该调节螺杆设置于其中一个端盖上；以及输出轴，其固定设置有一与两个齿条状活塞杆啮合连接的齿轮；该输出轴与一回转盘连接；其中，调节螺杆所在的端盖为进气端盖，另一个端盖为排气端盖；调节螺杆设置有一进气孔及一进气调节机构；齿条状活塞杆上设置有一通气孔；排气端盖上设置有两个分别与两个气缸室对应的排气孔及两个排气调节机构。上述中的现有技术方案存在以下缺陷：摆动气缸输出扭矩为恒定值，然而机械在实际工作过程中，会遇到负载变化的情况，由于当负载做摆动运动时，摆动件先升起，越过最高点后再落下，负载起始运动阶段需要的扭矩最大，而后逐渐减小，直接使用现有的定扭矩摆动气缸，会浪费较多能量在负载的运动过程中。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种变扭矩摆动缸体，其具有周期性调整摆动气缸输出力矩的效果。本申请的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种变扭矩摆动缸体，包括支撑架，所述支撑架上转动连接有两个轴线相互平行的输入轴和输出轴，所述输入轴上设置有带动其绕自身轴线周期性正旋或反旋转动的驱动机构；所述输入轴上固设有输入齿轮，所述输入齿轮的半径沿其周向间隔增大；输出轴上固设有输出齿轮，所述输出齿轮与输入齿轮啮合，所述输出齿轮的半径沿其周向间隔增大，所述输出齿轮和输入齿轮啮合位置的半径之和保持固定。通过采用上述技术方案，输出齿轮和输入齿轮保持啮合，当驱动机构为输入轴施加稳定作用力的固定周期的正旋或反旋作用时，输入轴产生周期性的正旋或反旋力矩，输入轴产生的周期性力矩通过相互啮合的输入齿轮和输出齿轮对输出轴产生力矩，由于输入齿轮和输出齿轮的力矩传动随输入轴的转动产生周期性变化，因此当输入齿轮与输出齿轮啮合处的直径比值最小时，输出轴产生的输出力矩最大，当输入齿轮与输出齿轮啮合处的直径比值最大时，输出轴产生的输出力矩最小，且随着输入齿轮与输出齿轮啮合处的直径比值的逐渐变化，输出轴产生的力矩从大到小逐渐变化，从而减少输出轴转动过程中的能量消耗。本申请进一步设置为：所述驱动机构包括固定于输入轴上的齿轮，所述齿轮上啮合有齿条；所述驱动机构包括固定于支撑架上的驱动件，所述驱动件的输出轴与齿条固定连接，所述驱动件的输出轴带动齿条周期性往复移动。通过采用上述技术方案，驱动件通过输出轴带动齿条周期性往复移动，齿条周期性往复移动带动齿轮周期性正旋或反旋转动，齿轮周期性正旋或反旋转动时带动与其固定连接的输入轴周期性正旋或反旋振动，实现驱动机构对输入轴的驱动。本申请进一步设置为：所述驱动件为单向气缸，所述驱动件设置有沿齿条长度方向间隔设置的两个；或所述驱动件为双向气缸，所述驱动件设置有一个或沿齿条长度方向间隔同轴设置的多个；或所述驱动件为液压缸。通过采用上述技术方案，通过两个单向气缸带动齿条周期性移动，保持齿条受到周期性的稳定作用力；直接使用一个双向气缸变更实现对驱动件的驱动，或使用多个双向气缸对齿条施加作用力，增大齿条的输出作用力；当输出轴需要产生较大力矩时，使用液压缸对齿条进行驱动。本申请进一步设置为：所述支撑架包括两个间隔设置的连接板，所述连接板用于与驱动机构连接，两个连接板之间固设有加强框，所述加强框沿输入轴轴线方向间隔设置有至少两个，所述加强框用于与输入轴和输出轴转动连接。通过采用上述技术方案，通过连接板便于实现支撑架与驱动机构的连接，通过加强框实现输入轴和输出轴与支撑架的转动连接，方便缸体的安装维护。本申请进一步设置为：所述加强框包括用于与输入轴连接的输入框，所述输入框为V型框，所述输入框的两自由端分别与两个连接板固定连接，所述输入框的另一端与输入轴转动连接；所述加强框包括用于与输出轴连接的输出框，所述输出框为V型框，所述输出框的两自由端分别与两个连接板固定连接，所述输出框的另一端与输出轴转动连接。通过采用上述技术方案，V型结构的输入框和输出框结构稳定性高，同时便于减轻加强框的结构质量，且能实现加强框与连接板之间的连接。本申请进一步设置为：所述输入框和输出框的开口同向。通过采用上述技术方案，便于缸体于输入框开口方向的一端平整，便于缸体的安装。本申请进一步设置为：所述加强框包括加强杆，所述加强杆一端固定于输入框连接有输入轴的一端，所述加强杆另一端固定于输出口与连接板连接的一端。通过采用上述技术方案，加强杆进一步将输入框和输出框之间连接固定，提高输入框与输出框之间的连接的强度，同时增强输入框与输入轴转动连接处的结构强度。本申请进一步设置为：所述输入框和输出框的开口相对。通过采用上述技术方案，能增大输入轴和输出轴轴线之间的距离，增大输入齿轮和输出齿轮之间的最大传动比和减小输入齿轮和输出齿轮之间的最小传动比。本申请进一步设置为：所述输入齿轮于输出轴上固设有多组，所述输出齿轮设置有与输入齿轮一一对应的多个；所述齿条为圆柱形齿条；所述输入轴的转动角度小于360°。通过采用上述技术方案，多组输入齿轮和输出齿轮能增加输出轴的最大输出力矩，减少单组输入齿轮和输出齿轮之间的作用力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变扭矩摆动缸体，其特征在于：包括支撑架(1)，所述支撑架(1)上转动连接有两个轴线相互平行的输入轴(2)和输出轴(3)，所述输入轴(2)上设置有带动其绕自身轴线周期性正旋或反旋转动的驱动机构(4)；/n所述输入轴(2)上固设有输入齿轮(21)，所述输入齿轮(21)的半径沿其周向间隔增大；/n所述输出轴(3)上固设有输出齿轮(31)，所述输出齿轮(31)与输入齿轮(21)啮合，所述输出齿轮(31)的半径沿其周向间隔增大，所述输出齿轮(31)和输入齿轮(21)啮合位置的半径之和保持固定。/n

【技术特征摘要】
1.一种变扭矩摆动缸体，其特征在于：包括支撑架(1)，所述支撑架(1)上转动连接有两个轴线相互平行的输入轴(2)和输出轴(3)，所述输入轴(2)上设置有带动其绕自身轴线周期性正旋或反旋转动的驱动机构(4)；
所述输入轴(2)上固设有输入齿轮(21)，所述输入齿轮(21)的半径沿其周向间隔增大；
所述输出轴(3)上固设有输出齿轮(31)，所述输出齿轮(31)与输入齿轮(21)啮合，所述输出齿轮(31)的半径沿其周向间隔增大，所述输出齿轮(31)和输入齿轮(21)啮合位置的半径之和保持固定。


2.根据权利要求1所述的一种变扭矩摆动缸体，其特征在于：所述驱动机构(4)包括固定于输入轴(2)上的齿轮(41)，所述齿轮(41)上啮合有齿条(42)；
所述驱动机构(4)包括固定于支撑架(1)上的驱动件(43)，所述驱动件(43)的输出轴(3)与齿条(42)固定连接，所述驱动件(43)的输出轴(3)带动齿条(42)周期性往复移动。


3.根据权利要求2所述的一种变扭矩摆动缸体，其特征在于：所述驱动件(43)为单向气缸，所述驱动件(43)设置有沿齿条(42)长度方向间隔设置的两个；
或所述驱动件(43)为双向气缸，所述驱动件(43)设置有一个或沿齿条(42)长度方向间隔同轴设置的多个；
或所述驱动件(43)为液压缸。


4.根据权利要求1所述的一种变扭矩摆动缸体，其特征在于：所述支撑架(1)包括两个间隔设置的连接板(11)，所述连接板(11)用于与驱动机构(4)连接，两个连接板(11)之间固设有加强框(12)，所述加...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杭，
申请(专利权)人：众联易通北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11