一種能夠實現轉動構件有限角度轉動的直線驅動機構，其特征在于：所述的直線驅動機構包括由絲杠、安裝在絲杠上的絲母、以及設置在絲杠兩端的支撐件組成的直線運動幅，由直線運動幅驅動的一端與直線運動幅上的絲母連接、另一端與轉動構件結合的連桿。目標構件在約束條件下，只有一維轉動自由度。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及一種主要用于大中直徑轉動構件的轉動驅動，其適宜的轉動范圍小于90度。
技術介紹
轉動構件有限角度轉動的直線驅動機構適用于大中直徑轉動構件的轉動驅動。現有技術中的大中直徑構件的有限角度的轉動一般采用蝸輪蝸桿驅動方式，渦輪可以呈整體形態，也可以制成略大于轉動角度的扇形齒圈，通過渦輪幅驅動構件旋轉。也可以用齒輪齒條機構或銷齒傳動代替渦輪傳動。其缺點是大中直徑高精度渦輪幅或齒輪造價 昂貴，如果采用扇形齒圈由于不是完整的輪體，容易產生變形。齒輪齒條機構或銷齒傳動應用較少，其造價相對于渦輪副會有所降低。本技術造價預計比現有結構降低1-2個數量級，同時結構穩定性好。
技術實現思路
本技術的目的正是針對上述現有技術中所存在的不足之處而提供一種具有結構簡單、造價低、性能穩定的能夠實現轉動構件有限角度轉動的直線驅動機構。本技術的主題設計思路是采用直線運動幅沿轉動構件準切線方向運動，通過連桿與構件連接，連桿一端的方位將由直線運動位置確定，另一端位置則和構件轉動位置共同確定，屬于一種基于幾何邊界約束條件協調運動。本技術中的構件是機構驅動的目標，只有一維旋轉運動自由度。它可以由中心軸系約束，也可以由環狀導軌約束。具體講，本技術的能夠實現轉動構件有限角度轉動的直線驅動機構包括由絲杠、安裝在絲杠上的絲母、以及設置在絲杠兩端的支撐件組成的直線運動幅，由直線運動幅驅動的一端與直線運動幅上的絲母連接、另一端與轉動構件結合的連桿。本技術中所述的組成直線運動副中的絲杠一般采用滾珠絲杠，由于連桿的約束，絲母無法轉動，在絲杠轉動時，絲母只能沿絲杠做直線運動。如果考慮到機構的剛性，絲母也可以固定在直線導軌的滑塊上。絲母的位置與轉動構件的轉角是一一對應的，但是轉角與位移量的關系是非線性的，由于沿準切向布置，其關系應該是近似線性的。連桿一端與絲母連接，另一端與轉動構件結合，連桿表面上呈多自由度狀態。連桿與絲母連接的一端位置由絲母位移所決定，可以繞該點轉動；另一端與轉動構件結合，所以該點的位置必為連桿端點與轉動構件上連接點的半徑的交點。其轉動角度也就由此決定，也就是說，是由機構的幾何邊界條件決定了轉角位移。當直線運動幅上的絲母帶動連桿一端至某一規定位置，另一端點的位置必為連桿端點與轉動構件上連接點的半徑的交點，該端點將移動至構件圓周運動的軌跡上對應的點，即通過直線幅的直線運動實現了轉動構件的一定角度的轉動。本技術的工作原理以及有益效果如下由于連桿一端與絲母連接，另一端與轉動構件結合，連桿表面上呈多自由度狀態。連桿與絲母鉸接的一端位置由絲母位移所決定，可以繞該點轉動；另一端與轉動構件結合，所以該點的位置必為連桿端點與轉動構件上連接點的半徑的交點。其轉動角度也就由此決定，是由機構的幾何邊界條件決定了轉角位移。也就是說，通過直線幅的直線運動實現了轉動構件的一定角度的轉動。其有益效果表現在代替現有技術中扇形蝸輪蝸桿驅動方式、齒輪齒條傳動或銷齒傳動方式。大中直徑高精度渦輪幅、齒輪和銷齒傳動造價昂貴，同時由于扇形齒圈不是完整的輪體，容易產生變形。而本技術造價預計比現有結構顯著降低，同時結構穩定性好。附圖說明圖I為本技術的結構原理圖的主視圖。圖2為本技術的結構原理圖的側視圖。具體實施方式本技術以下將結合實例(附圖)作進一步描述。如圖I、圖2所示，本技術的能夠實現轉動構件有限角度轉動的直線驅動機構包括通過直線運動幅I、一端與直線運動幅I上的絲母4連接、另一端與轉動構件3結合的連桿2 ;轉動構件3作為驅動目標，在約束條件下，只有一維轉動自由度。這樣直線運動幅上的絲母驅動連桿一端至某一規定位置，另一端點的位置必為連桿端點與轉動構件上連接點的半徑的交點，該端點將移動至構件圓周運動的軌跡上對應的點。結合圖例，即直線運動幅位于Al點時,轉動構件某點位于BI點；直線運動幅位于A2點時,轉動構件某點位于B2點；直線運動幅位于A3點時，轉動構件某點位于B3點，即通過直線幅的直線運動實現了轉動構件的從BI點到B3點一定角度的轉動。本技術的機構的直線運動副I是由安裝在滾珠絲杠上的絲母組成，絲母只能做直線運動，考慮到機構的剛性，絲母也可以固定在直線導軌的滑塊5上。權利要求1.一種能夠實現轉動構件有限角度轉動的直線驅動機構，其特征在于所述的直線驅動機構包括由絲杠、安裝在絲杠上的絲母、以及設置在絲杠兩端的支撐件組成的直線運動幅，由直線運動幅驅動的一端與直線運動幅上的絲母連接、另一端與轉動構件結合的連桿。2.根據權利要求I所述的能夠實現轉動構件有限角度轉動的直線驅動機構，其特征在于所述的組成直線運動副中的絲杠為滾珠絲杠。3.根據權利要求I所述的能夠實現轉動構件有限角度轉動的直線驅動機構，其特征在于所述的組成直線運動副中的絲母固定在直線導軌的滑塊上。專利摘要一種能夠實現轉動構件有限角度轉動的直線驅動機構，其特征在于所述的直線驅動機構包括由絲杠、安裝在絲杠上的絲母、以及設置在絲杠兩端的支撐件組成的直線運動幅，由直線運動幅驅動的一端與直線運動幅上的絲母連接、另一端與轉動構件結合的連桿。目標構件在約束條件下，只有一維轉動自由度。文檔編號F16H25/22GK202659832SQ20122034826公開日2013年1月9日 申請日期2012年7月18日 優先權日2012年7月18日專利技術者葛靜, 游廣飛, 張磊樂, 薄悅, 喬永強, 張偉偉, 陳超, 盧志輝, 孫志楊 申請人:鄭州機械研究所本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種能夠實現轉動構件有限角度轉動的直線驅動機構，其特征在于：所述的直線驅動機構包括由絲杠、安裝在絲杠上的絲母、以及設置在絲杠兩端的支撐件組成的直線運動幅，由直線運動幅驅動的一端與直線運動幅上的絲母連接、另一端與轉動構件結合的連桿。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：葛靜，游廣飛，張磊樂，薄悅，喬永強，張偉偉，陳超，盧志輝，孫志楊，
申請(專利權)人：鄭州機械研究所，
類型：實用新型
國別省市：
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