一種單向自鎖移動副及應用其的無級登高架制造技術

本實用新型專利技術涉及一種單向自鎖移動副，該移動副包括立柱和套設于立柱外側的滑套，所述立柱與滑套間隙配合，所述滑套的一半側上邊緣開設有一半圓形槽口，所述滑套的另一半側下邊緣也開設有一半圓形槽口，所述滑套的另一半側設置有一受力懸臂。該單向自鎖移動副允許兩個構件在一個方向上相對運動，相反方向則自鎖。本實用新型專利技術可用于各種要求單向直動、反向自鎖且能夠解鎖的裝置，有廣泛的應用前景。同時，本實用新型專利技術還涉及一種無級登高架，實現任意步距登高，并能可控下落。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種單向自鎖移動副及應用其的無級登高架。
技術介紹
某些機械，就其結構情況分析，只要加上足夠大的驅動力，按常理就應該能夠沿著有效驅動力作用的方向運動，而實際上由于摩擦的存在，卻會出現無論這個驅動力如何增大，也無法使它運動的現象，這種現象稱為機械自鎖。自鎖現象在機械工程中具有十分重要的意義，主要有如下兩方面1)當設計機械時，為能實現預期的運動，必須避免該機械在所需的運動方向發生自鎖；2)有些機械的工作原理就是利用了自鎖的特性，使執行構件在某個方向自鎖，例如手搖螺旋千斤頂。
技術實現思路
本技術的目的之一在于提供一種單向自鎖移動副，使得兩個構件在一個方向可相對運動，相反方向則自鎖；本技術的目的之二在于提供一種應用單向自鎖移動副的無級登高架，實現任意步距登高，并能可控下落。為了實現上述目的之一，本技術的技術方案一是一種單向自鎖移動副，該移動副包括立柱和套設于立柱外側的滑套，所述立柱與滑套間隙配合，所述滑套的一半側上邊緣開設有一半圓形槽口，所述滑套的另一半側下邊緣也開設有一半圓形槽口，所述滑套的另一半側設置有一受力懸臂。進一步地，當作用于受力懸臂上的力P1向上時，所述滑套的一半側下邊緣的內側邊和另一半側上邊緣的內側邊均與立柱相接觸，接觸處的正壓力為一對大小相等、方向相反的平行力，兩力之間的距離為L1,L1越大、正壓力越小，正壓力產生的摩擦力F1越小，若L1足夠大以使得正壓力產生的摩擦力F1小于P1，所述滑套就能沿立柱向上移動，即不發生自鎖。進一步地，當作用于受力懸臂上的力P2向下時，所述滑套的一半側上邊緣的內側邊和另一半側下邊緣的內側邊均與立柱相接觸，接觸處的正壓力為一對大小相等、方向相反的平行力，兩力之間的距離為L2,L2越小、正壓力越大，正壓力產生的摩擦力F2越大，若L2足夠小以使得正壓力產生的摩擦力F2大于P2，所述滑套就不能沿立柱向下移動，即發生自鎖。為了實現上述目的之二，本技術的技術方案二是一種應用上述的單向自鎖移動副的無級登高架，包括支撐架，所述支撐架上設置有底板，所述底板上設置有立式底座和轉軸底座，所述立式底座上對稱豎設有兩立柱，所述轉軸底座上豎設有位于兩立柱之間的一轉軸，兩立柱上分別套設有一腳扣以形成兩單向自鎖移動副，所述腳扣由滑套和受力懸臂組成，所述轉軸的上端部設置有旋轉手柄，所述轉軸的下端部設置有主動齒輪，兩立柱的下端部分別設置有與主動齒輪相嚙合的從動齒輪。進一步的，兩腳扣之間設置有用于限制二者相對轉動的限位裝置。進一步地，兩立柱的下端均通過軸承與立式底座相連接。進一步地，兩立柱的上端均設置有用于限制腳扣上行程的限位蓋。本技術具有以下優點該單向自鎖移動副允許兩個構件在一個方向上可相對運動，相反方向則自鎖；該解鎖方式使得兩個構件可以實現相反方向的可控運動；該單向自鎖移動副可用于各種要求單向直動、反向自鎖且能夠解鎖的裝置，有廣泛的應用前景。該無級登高架，實現任意步距登高，并能可控下落。附圖說明圖I為單向自鎖移動副的構造示意圖。圖2為無級登高架的構造示意圖。圖3為圖2中A-A處的剖視示意圖。圖4為圖2中B-B處的剖視示意圖。圖5為圖3中C-C處的剖視示意圖。圖6為限位裝置的構造示意圖。圖中1_立柱，2-滑套，2-1-半圓形槽口，2-2-受力懸臂，3-支撐架，4-底板，5-立式底座，6-轉軸底座,7-轉軸,8-腳扣,9-旋轉手柄，10-主動齒輪，11-從動齒輪，12-軸承，13-限位蓋，14-限位裝置，14-1-第一限位套，14-2-第二限位套。具體實施方式以下結合附圖和實施例對本技術做進一步的闡述。參考圖I，一種單向自鎖移動副，該移動副包括立柱I和套設于立柱I外側的滑套2，所述立柱I與滑套2間隙配合，所述滑套2的一半側上邊緣開設有一半圓形槽口 2-1，所述滑套2的另一半側下邊緣也開設有一半圓形槽口 2-1，所述滑套2可以是一段錯位切斷的管材，所述滑套2的另一半側設置有一受力懸臂2-2，作用在受力懸臂2-2上的軸向力P1或P2與立柱I的軸線有一偏距。立柱I保持靜止，當作用于受力懸臂2-2上的力P1向上時，所述滑套2有逆時針轉動的趨勢，所述滑套2的一半側下邊緣的內側邊和另一半側上邊緣的內側邊均與立柱I相接觸，接觸處的正壓力為一對大小相等、方向相反的平行力，兩力之間的距離為L1, L1越大、正壓力越小，正壓力產生的摩擦力F1越小，若L1足夠大以使得正壓力產生的摩擦力F1小于P1，所述滑套2就能沿立柱I向上移動，即不發生自鎖。立柱I保持靜止，當作用于受力懸臂2-2上的力P2向下時，所述滑套2有順時針轉動的趨勢，所述滑套2的一半側上邊緣的內側邊和另一半側下邊緣的內側邊均與立柱I相接觸，接觸處的正壓力為一對大小相等、方向相反的平行力，兩力之間的距離為L2, L2越小、正壓力越大，正壓力產生的摩擦力F2越大，若L2足夠小以使得正壓力產生的摩擦力大于P2,所述滑套2就不能沿立柱I向下移動，即發生自鎖。詳細分析如下設滑套2與立柱I的摩擦系數為f，當滑套2受到向下的力P2作用時，力P2的作用點與立柱I軸心線的距離為E，立柱I對滑套2在接觸處的正壓力為H產生的摩擦力為FpF2。對滑套2進行靜力分析，由水平方向平衡式可得N1 = N2 = N，進而F1 = F2 = f N。由O點的力矩平衡式得NL2 = P2E(I)因而有(2)由垂直方向的力平衡關系可知，若F1 + F2彡己時，滑套向下自鎖。由此可得自鎖條件為L1 <2JE(3)可見，根據外力作用的位置及兩構件(立柱I和滑套2)之間的摩擦系數f，選擇尺寸L1 > 2f E、L2 ( 2f E，就可使該移動副具有單向自鎖的特性。參考圖I，一種上述的單向自鎖移動副的解鎖方式，當單向自鎖移動副在力P2的作用下處于自鎖狀態時，保持滑套2不轉動而轉動立柱I使得兩者產生相對轉動，所述滑套2和立柱I在接觸處的相對運動方向改變，雖然正壓力和摩擦力的大小都沒有變化，但摩擦力方向總是與相對速度相反，因相對速度方向的改變而改變，使得正壓力產生的摩擦力在軸向的分量減小，力P2就能推動滑套2向下移動，即發生解鎖。當滑套2向下移動時，所述滑套2與立柱I相對螺旋運動，因此滑套2向下運動的速度與相對轉動的速度有關，即可以通過調節立柱I與滑套2的相對轉動速度來控制滑套2向下移動的速度。參考圖1飛，一種應用上述的單向自鎖移動副的無級登高架，包括支撐架3，所述支撐架3上設置有底板4，所述底板4上設置有立式底座5和轉軸底座6，所述立式底座5上對稱豎設有兩立柱1，所述轉軸底座6上豎設有位于兩立柱I之間的一轉軸7，兩立柱I上分別套設有一腳扣8以形成兩單向自鎖移動副，所述腳扣8由滑套2和受力懸臂2-2組成，所述轉軸7的上端部設置有旋轉手柄9，所述轉軸7的下端部設置有主動齒輪10，兩立柱I的下端部分別設置有與主動齒輪10相嚙合的從動齒輪11。在本實施例中，兩腳扣之間設置有用于限制二者相對轉動的限位裝置14，所述限位裝置14包括固定于滑套2外側的第一限位套14-1和活動套設于轉軸7外側的第二限位套14-2，所述第一限位套14-1上設置有限位凸塊，所述第二限位套14-2上設置有與限位凸塊相配合的限位凹槽，當然限位裝置14也不局限于此。在本實施例中，兩立柱本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種單向自鎖移動副，其特征在于：該移動副包括立柱和套設于立柱外側的滑套，所述立柱與滑套間隙配合，所述滑套的一半側上邊緣開設有一半圓形槽口，所述滑套的另一半側下邊緣也開設有一半圓形槽口，所述滑套的另一半側設置有一受力懸臂。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：藍兆輝，黃真，王鷺，蘇毅烽，孔凱斌，蔡萍，
申請(專利權)人：福州大學，
類型：實用新型
國別省市：