具有单自由度的往复摆动变单向转动的传动机构制造技术

本发明专利技术提供了一种涉及机械传动领域的具有单自由度的往复摆动变单向转动的传动机构，包括两组换向机构和一组丝杆机构，换向机构由转动模块、联轴器、齿轮箱、单向联轴器、滑动模块、第一传动轴和第二传动轴组成，往复摆动运动通过转动模块和滑动模块输入，依靠第一单向轴承和第二单向轴承，转换为单向转动运动并由第一传动轴输出；滑动模块在丝杆机构的驱动下，可沿第二传动轴作直线运动，主动调整与转动模块间的距离。本发明专利技术具有承载能力强、维护便捷、适用性好等特点，可作为水下机器人随体波浪能发电装置的换向装置。波浪能发电装置的换向装置。波浪能发电装置的换向装置。

【技术实现步骤摘要】
具有单自由度的往复摆动变单向转动的传动机构


[0001]本专利技术涉及机械传动领域，具体地，涉及具有单自由度的往复摆动变单向转动的传动机构。

技术介绍

[0002]在波浪能发电领域中，往复摆动变单向转动的传动机构能够将波浪的垂荡运动转换为单向旋转运动并驱动发电机组发电，从而避免发电装置因承受交变应力而导致使用寿命降低。然而，现有的双向驱动、单向输出的传动装置结构复杂、承载能力有限且体积质量较大，无法适用于中小型的波浪能发电装置，尤其是随体波浪能发电装置。
[0003]现有公开号为CN107235130A的中国专利，其公开了一种往复旋转运动变单向旋转运动的传动装置，采用多级齿轮传动，并通过两个单向联轴器将输入轴上的往复旋转运动通过多级齿轮传动，并带动单向联轴器的爪轮顺时针或逆时针旋转，使两个单向联轴器产生顺时针的旋转或逆时针的旋转，使输入轴无论逆时针旋转还是顺时针旋转，输出轴式中保持顺时针旋转，实现输出轴的单向转动输出，具有往复旋转驱动、单向旋转输出的特点。
[0004]现有技术中的往复摆动变单向转动的传动机构无法同时保证较大的承载能力和较小的体积质量，结构设计上多以齿轮构件为主，整个装置的安装维修复杂。
[0005]经现有技术专利文献检索发现，中国专利技术专利公开号为CN109099125A，公开了一种带传动换向机构，属于机械传动
，解决了现有的换向机构结构复杂以及输出轴需要正转、反转或停止动作时，易因频繁起停导致装置寿命低的问题。第一从动带轮、第二从动带轮、第三从动带轮、输入锥齿轮以及输出锥齿轮从左到右依次同轴套设在输出轴上，第一从动带轮及输出锥齿轮均固装在输出轴上，第二从动带动、第三从动带轮及输入锥齿轮均空套在输出轴上，第三从动带轮与输入锥齿轮固接为一体，输入锥齿轮与输出锥齿轮通过过渡锥齿轮啮合传动，皮带套设在主动带轮与第一从动带动上，移动轴设置在输入轴与输出轴之间，若干滚轮均转动设置在移动轴上且对称设置在皮带的左右两侧，所述移动轴沿其轴线方向存在位移。而本专利技术提供了同轴线连接的转向机构，解决满足承载能力的同时拥有较小的体积和质量的技术问题。因此，该文献与本专利技术所介绍的方法是属于不同的专利技术构思。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种具有单自由度的往复摆动变单向转动的传动机构。
[0007]根据本专利技术提供的一种具有单自由度的往复摆动变单向转动的传动机构，包括换向机构和丝杆机构，换向机构对称连接于丝杆机构的两侧，换向机构两端通过轴承座支撑固定；
[0008]换向机构包括转动模块、联轴器、齿轮箱、单向联轴器、滑动模块、第一传动轴以及第二传动轴，第一传动轴穿过转动模块后通过联轴器与齿轮箱连接，第二传动轴穿过滑动
模块后通过单向联轴器与齿轮箱连接；
[0009]转动模块和滑动模块在外部设备输入下进行往复摆动运动，滑动模块通过丝杆机构在第二传动轴上滑动。
[0010]一些实施例中，丝杆机构包括电机、挡板、推力轴承、轴承架、螺母以及丝杆，挡板的两端通过轴承架对称连接有推力轴承，挡板通过螺母连接于丝杆上，丝杆连接电机；
[0011]电机驱使丝杆进行转动，丝杆的转动使挡板进行直线运动，挡板通过推力轴承带动滑动模块在第二传动轴上做直线运动。
[0012]一些实施例中，丝杆机构还包括电机座和丝杆座，丝杆的两端分别通过电机座和丝杆座进行支撑连接，电机连接于电机座上。
[0013]一些实施例中，齿轮箱包括锥齿轮一、箱体、锥齿轮二和锥齿轮三，锥齿轮二位于箱体底部，锥齿轮一与锥齿轮三分别位于箱体两侧，锥齿轮一连接联轴器，锥齿轮三连接单向联轴器，锥齿轮一和锥齿轮三分别与锥齿轮二啮合。
[0014]一些实施例中，锥齿轮一与锥齿轮三在同一轴线上，锥齿轮二的轴线与锥齿轮一的轴线相垂直。
[0015]一些实施例中，单向联轴器包括单向联轴器壳体和第二单向轴承，第二单向轴承安置在单向联轴器壳体内部的一侧，第二单向轴承用于传递第二传动轴与锥齿轮三之间的扭矩。
[0016]一些实施例中，转动模块包括转动模块壳体和第一单向轴承，第一单向轴承对称分布在转动模块壳体内部的两侧，第一单向轴承用于传递转动模块壳体与第一传动轴之间的扭矩。
[0017]一些实施例中，滑动模块与第二传动轴采用滑键传递扭矩。
[0018]一些实施例中，第一传动轴、联轴器、单向联轴器、第二传动轴、锥齿轮一以及锥齿轮三在同一轴线上。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0020]1.本专利技术采用合理的结构设计，使得换向机构中的组件处于同一轴线上，具有体积小、可靠性高、维护便捷的特点，当滑动模块和转动模块受到往复摆动驱动时，第一传动轴始终能够输出单向转动，实现双向驱动、单向输出的功能。
[0021]2.本专利技术通过丝杆机构，能够根据外部连接设备的尺寸大小主动调整滑动模块和转动模块间的距离，增强整个装置的适用性。
[0022]3.本专利技术中第一单向轴承和第二单向轴承可根据装置承受的负载大小调整安装数量及安装位置，使得传动机构在满足较高承载能力的是同时拥有较小的体积和质量。
附图说明
[0023]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0024]图1为本专利技术主要体现传动机构的整体结构图；
[0025]图2为本专利技术主要体现传动机构实现滑动模块直线移动的运动示意图
[0026]图3为本专利技术主要体现转动模块的内部结构示意图；
[0027]图4为本专利技术主要体现齿轮箱的内部结构示意图；
[0028]图5为本专利技术主要体现单向联轴器的内部结构示意图；
[0029]图6为本专利技术主要体现丝杆机构的整体结构示意图。
[0030]图中所示：
[0031]第一传动轴1、轴承座2、转动模块3、转动模块壳体31、第一单向轴承32、联轴器4、齿轮箱5、锥齿轮一51、箱体52、锥齿轮二53、锥齿轮三54、单向联轴器6、单向联轴器壳体61、第二单向轴承62、滑动模块7、第二传动轴8、丝杆机构9、电机91、电机座92、挡板93、推力轴承94、轴承架95、螺母96、丝杆97、丝杆座98。
具体实施方式
[0032]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0033]实施例
[0034]如图1所示，根据本专利技术提供的一种具有单自由度的往复摆动变单向转动的传动机构，包括轴承座2、换向机构和丝杆机构9；两组换向机构对称布置在丝杆机构 9两侧，每一侧的换向机构均可通过滑动模块7和转动模块3连接外部机构，并随外部机构一同作往复摆动运动；轴承座2位于换向机构的两端，起到支撑和固定作用。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有单自由度的往复摆动变单向转动的传动机构，其特征在于，包括换向机构和丝杆机构(9)，所述换向机构对称连接于所述丝杆机构(9)的两侧，所述换向机构两端通过轴承座(2)支撑固定；所述换向机构包括转动模块(3)、联轴器(4)、齿轮箱(5)、单向联轴器(6)、滑动模块(7)、第一传动轴(1)以及第二传动轴(8)，所述第一传动轴(1)穿过所述转动模块(3)后通过所述联轴器(4)与所述齿轮箱(5)连接，所述第二传动轴(8)穿过所述滑动模块(7)后通过所述单向联轴器(6)与所述齿轮箱(5)连接；所述转动模块(3)和所述滑动模块(7)在外部设备输入下进行往复摆动运动，所述滑动模块(7)通过所述丝杆机构(9)在所述第二传动轴(8)上滑动。2.根据权利要求1所述具有单自由度的往复摆动变单向转动的传动机构，其特征在于，所述丝杆机构(9)包括电机(91)、挡板(93)、推力轴承(94)、轴承架(95)、螺母(96)以及丝杆(97)，所述挡板(93)的两端通过所述轴承架(95)对称连接有所述推力轴承(94)，所述挡板(93)通过所述螺母(96)连接于所述丝杆(97)上，所述丝杆(97)连接所述电机(91)；所述电机(91)驱使所述丝杆(97)进行转动，所述丝杆(97)的转动使所述挡板(93)进行直线运动，所述挡板(93)通过推力轴承(94)带动所述滑动模块(7)在所述第二传动轴(8)上做直线运动。3.根据权利要求2所述具有单自由度的往复摆动变单向转动的传动机构，其特征在于，所述丝杆机构(9)还包括电机座(92)和丝杆座(98)，所述丝杆(97)的两端分别通过所述电机座(92)和所述丝杆座(98)进行支撑连接，所述电机(91)连接于所述电机座(92)上。4.根据权利要求1所述具有单自由度的往复摆动变单向转动的传动机构，其特征在于，所述齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫星，路云飞，李绍勋，赵现朝，张卫东，高峰，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：