【技术实现步骤摘要】
本专利技术机电传动，具体涉及一种基于摩擦驱动的直线运动装置及控制方法。
技术介绍
1、直线运动的驱动方式主要包括电动执行机构和直线往复运动。电动执行机构是一种能提供直线或旋转运动的驱动装置，它利用某种驱动能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用，其使用范围广泛，包括液体、气体、电力或其他能源的应用。直线往复运动的装置，包括直线电机、梯形丝杆和滚珠丝杆等。这些装置根据具体的应用需求，提供不同的运动特性，如速度、精度和效率等。梯形丝杆以其简单的结构和较低的成本在工业应用中较为常见，但传动效率较低，且需要定期清洁和润滑以维持其性能。滚珠丝杆则以其高传动效率和精度著称，通过滚珠的滚动运动实现高效能量转换，适用于需要高精度和高效率的场合。直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能的装置，无需任何中间转换机构，具有高效率和直接驱动的特点。线性电机通常分为平板式、u型槽式和管式等类型，适用于高速和高精度的直线运动需求。
2、综上所述，直线运动的驱动方式繁多，应用过程也存在缺点，例如电动执行机构驱动传动效率太低，有些需要使用油液作为工作介质，不仅需要时常保持工作介质的清洁导致维护成本高，而且油液泄露还会造成环境污染，存在较大的火灾隐患。例如直线往复运动方式中的滚珠丝杠成本高，不能承受较大刚性冲击载荷。例如直线往复运动方式中的蜗轮蜗杆传动效率低，也存在发热大的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于摩擦驱动的直线运动装置，在依靠电机输出扭矩后，经
2、本专利技术的目的通过如下技术方案实现：
3、一种基于摩擦驱动的直线运动装置，包括壳体01、动力输出杆件02、同步压紧机构03和摩擦传动机构04；
4、所述同步压紧机构03包括动力输入模块0301和第一压紧模块0302；所述动力输入模块0301包括步进电机030101、传动轴030110和第一压紧小齿轮030106；步进电机030101和传动轴030110通过联轴器030102连接，第一压紧小齿轮030106固定套置在传动轴030110上；动力输出杆件02与传动轴030110平行，传动轴030110通过轴承连接在壳体01上；所述第一压紧模块0302包括大齿轮030201、槽销030202、压杆030203、支撑架030208和摩擦轮030207；所述支撑架030208通过轴承030108安装在传动轴030110上；大齿轮030201与第一压紧小齿轮030106啮合，支撑架030208的表面开设有压杆030203滑动的轨道槽；大齿轮030201上开设有四个相同的弧形槽，槽销030202的一端位于到弧形槽内，另一端位于轨道槽内，压杆030203的一端固定连接在槽销030202的端面，另一端与摩擦轮支座030206连接，摩擦轮030207可转动的通过轴承安装在摩擦轮支座030206上，支撑架030208固定安装在壳体01上；大齿轮030201和支撑架030208上的圆孔的圆心在动力输出杆件02所在的直线上；
5、所述摩擦传动机构04包括驱动电机0401、第一长齿轮轴0403、主动轮040801、锥齿轮040802和齿轮轴040803，第一长齿轮轴0403的一端与驱动电机0401的输出轴连接，另一端与主动轮040801固定连接，摩擦轮030207固定连接在齿轮轴040803上，齿轮轴040803的两端与锥齿轮040802固定连接，锥齿轮040802与主动轮040801啮合；第一长齿轮轴0403与动力输出杆件02垂直。
6、作为本专利技术更优的技术方案，所述直线运动装置还包括第二长齿轮轴0407和第二压紧模块0303，所述第二压紧模块0303与第一压紧模块0302相同，第二长齿轮轴0407与第一长齿轮轴0403链传动连接。
7、作为本专利技术更优的技术方案，所述链传动包括第一链轮0404、链条0405和第二链轮0406，第一长齿轮轴0403上固定连接有第一链轮0404，所述第一链轮0404通过链条0405和第二链轮0406相连后同步转动。
8、作为本专利技术更优的技术方案，所述槽销030202、压杆030203、摩擦轮030207、轨道槽和弧形槽的数量均为四个，轨道槽位于支撑架030208表面的相互垂直的两条过圆孔中心的线上；弧形槽的一端位于同一个圆上，所述的圆与大齿轮030201同圆心，弧形槽的另一端位于另一个同圆心的圆上，相邻的摩擦轮030207两侧锥齿轮040802啮合。
9、作为本专利技术更优的技术方案，所述第一压紧模块0302还包括压紧盘030204和弹簧030205，压紧盘030204固定连接在压杆030203的末端，并通过三个弹簧030205与摩擦轮支座030206连接。
10、作为本专利技术更优的技术方案，所述第一压紧模块0302还包括固定连接在支撑架030208上的吊耳030209，所述吊耳030209固定连接在壳体01上。
11、作为本专利技术更优的技术方案，所述壳体01包括六面体框架、加强板0107和底座0108，所述六面体框架顶板0101包括顶板0101、后板0102、第一侧板0103、第二侧板0104、底板0105和前板0106，顶板0101可拆卸安装在侧板上，加强板0107两端固定连接在第一侧板0103和第二侧板0104内壁，前板0106外表面固定连接有底座0108。
12、作为本专利技术更优的技术方案，所述动力输出杆件02包括方形杆0201、杆头0202和限位块0203，所述杆头0202安装在方形杆0201端部，四个限位块0203焊接在杆头0202末端。
13、作为本专利技术更优的技术方案，所述杆头0202前端为螺纹柱。
14、作为本专利技术更优的技术方案，所述方形杆0201表面有涂层或纹路。
15、本专利技术还有一个目的是提供一种上述直线运动装置的控制方法，包含以下步骤：
16、输入信号进入控制器，输入信号包括伸出需求和缩回需求：
17、步骤一：步进电机030101正向转动，通过传动轴030110驱动第一压紧小齿轮030106转动，第一压紧小齿轮030106驱动大齿轮030201的转动，槽销030202沿着大齿轮030201的弧形槽滑动，带动压杆030203沿着支撑架030208的轨道槽向大齿轮030201圆心滑动，第一压紧模块0302对方形杆0201压紧；压杆030203将压力传递给摩擦轮030207，使摩擦轮030207对方形杆0201具有正压力；
18、步骤二：如提出伸出需求驱动电机0401正转，驱动第一长齿轮轴0403转动，如提出缩回需求，驱动电机0401反转；驱动电机0401驱动第一长齿轮轴0403转动，其端部的主动轮040801驱动锥齿轮040802转动，安装在齿轮轴040803上的摩擦轮030207转动；当摩擦轮030207开始转动，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于摩擦驱动的直线运动装置，其特征在于：包括壳体、动力输出杆件、同步压紧机构和摩擦传动机构；
2.根据权利要求1所述基于摩擦驱动的直线运动装置，其特征在于：所述直线运动装置还包括第二长齿轮轴和第二压紧模块，所述第二压紧模块与第一压紧模块相同，第二长齿轮轴与第一长齿轮轴链传动连接。
3.根据权利要求2所述基于摩擦驱动的直线运动装置，其特征在于：所述链传动包括第一链轮、链条和第二链轮，第一长齿轮轴上固定连接有第一链轮，第二长齿轮轴上固定连接有第二链轮，所述第一链轮通过链条和第二链轮相连后同步转动。
4.根据权利要求1所述基于摩擦驱动的直线运动装置，其特征在于：所述槽销、压杆、摩擦轮、轨道槽和弧形槽的数量均为四个，轨道槽位于支撑架表面的相互垂直的两条过圆孔中心的线上；弧形槽的一端位于同一个圆上，所述的圆与大齿轮同圆心，弧形槽的另一端位于另一个同圆心的圆上，相邻的摩擦轮两侧的锥齿轮啮合。
5.根据权利要求1所述基于摩擦驱动的直线运动装置，其特征在于：所述第一压紧模块还包括压紧盘和弹簧，压紧盘固定连接在压杆的末端，并通过三个弹簧与摩擦
6.根据权利要求1所述基于摩擦驱动的直线运动装置，其特征在于：所述第一压紧模块还包括固定连接在支撑架上的吊耳，所述吊耳固定连接在壳体上。
7.根据权利要求1所述基于摩擦驱动的直线运动装置，其特征在于：所述壳体包括六面体框架、加强板和底座，所述六面体框架包括顶板、后板、第一侧板、第二侧板、底板和前板，顶板可拆卸安装在侧板上，加强板两端固定连接在第一侧板和第二侧板的内壁，前板的外表面固定连接有底座。
8.根据权利要求1所述基于摩擦驱动的直线运动装置，其特征在于：所述动力输出杆件包括方形杆、杆头和限位块，所述杆头安装在方形杆端部，四个限位块焊接在杆头末端。
9.根据权利要求8所述基于摩擦驱动的直线运动装置，其特征在于：所述杆头前端为螺纹柱。
10.根据权利要求1所述基于摩擦驱动的直线运动装置的控制方法，其特征在于，包含以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于摩擦驱动的直线运动装置，其特征在于：包括壳体、动力输出杆件、同步压紧机构和摩擦传动机构；
2.根据权利要求1所述基于摩擦驱动的直线运动装置，其特征在于：所述直线运动装置还包括第二长齿轮轴和第二压紧模块，所述第二压紧模块与第一压紧模块相同，第二长齿轮轴与第一长齿轮轴链传动连接。
3.根据权利要求2所述基于摩擦驱动的直线运动装置，其特征在于：所述链传动包括第一链轮、链条和第二链轮，第一长齿轮轴上固定连接有第一链轮，第二长齿轮轴上固定连接有第二链轮，所述第一链轮通过链条和第二链轮相连后同步转动。
4.根据权利要求1所述基于摩擦驱动的直线运动装置，其特征在于：所述槽销、压杆、摩擦轮、轨道槽和弧形槽的数量均为四个，轨道槽位于支撑架表面的相互垂直的两条过圆孔中心的线上；弧形槽的一端位于同一个圆上，所述的圆与大齿轮同圆心，弧形槽的另一端位于另一个同圆心的圆上，相邻的摩擦轮两侧的锥齿轮啮合。
5.根据权利要求1所述基于摩擦驱动的直线运动装置，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，冯吉宇，刘昕晖，杜福祥，周展宏，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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