[发明专利]一种SMA驱动曲柄滑块机构

说明书

技术领域

本发明属于机械技术领域，具体涉及一种SMA驱动曲柄滑块机构。

背景技术

形状记忆合金是新型的智能材料，在最近几十年获得了很大的发展。SMA驱动曲柄滑块机构是为了满足当前节能和高效的需要,充分利用形状记忆合金特性而研制的一种新型驱动装置。形状记忆合金在驱动器领域的应用，主要是利用了高温相和低温相在相互转变过程中产生的变形或者回复力达到驱动目的。与传统机械或者电磁驱动方式相比较，形状记忆合金在驱动领域的应用最显著的特点是几乎没有驱动能量的消耗。它的基本原理是：形状记忆合金受热，发生相变，产生形状回复力，使得它对外做功。冷却时，形状记忆合金发生逆相变，使SMA处于松软状态。此装置可以用在工厂排放废温气和费温水处，利用余热进行驱动。

发明内容

本发明的目的针对现有技术的不足，提供了一种SMA驱动曲柄滑块机构。

本发明包括两个固定连接的SMA驱动曲柄滑块单元，一个SMA驱动曲柄滑块单元包括普通弹簧、滑块、形状记忆合金弹簧、连杆、棘轮装置、转轮、第一固定块、底座、第二固定块、导轨、第三固定块、轮轴。滑块两端、第三固定块一端、连杆一端均设置有吊钩。

普通弹簧一端与第三固定块一端的吊钩相连接，另一端与滑块一端的吊钩相连接；滑块另一端的吊钩与形状记忆合金弹簧一端相连接，形状记忆合金弹簧另一端与连杆一端的吊钩相连接；连杆另一端与棘轮装置相连接；棘轮装置、转轮都通过轮轴与第一固定块相连接，滑块底部固定在导轨自带的滑块上，导轨固定在第二固定块顶部；第一固定块底部、第二固定块底部和第三固定块底部都固定在底座上。

所述的形状记忆合金弹簧的材料为马氏体记忆合金。

本发明有益效果如下：

本发明结构简单，制造维护方便，具有耐久性，使用周期长、高效等优点。同时可以利用工业排废温水、温泉、地热等低温给形状记忆合金加热，这样一来就又可以节约能源和防止环境污染。

附图说明

图1为本发明剖面结构示意图；

图2为本发明俯视结构示意图；

图中，普通弹簧1、滑块2、形状记忆合金弹簧3、连杆4、棘轮装置5、转轮6、第一固定块7、底座8、第二固定块9、导轨10、第三固定块11、轮轴12。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、图2所示，一种SMA驱动曲柄滑块机构包括两个固定连接的SMA驱动曲柄滑块单元，一个SMA驱动曲柄滑块单元包括普通弹簧1、滑块2、形状记忆合金弹簧3、连杆4、棘轮装置5、转轮6、第一固定块7、底座8、第二固定块9、导轨10、第三固定块11、轮轴12。滑块2两端、第三固定块11一端、连杆4一端均设置有吊钩。

普通弹簧1的一端与第三固定块11一端的吊钩相连接，另一端与滑块2一端的吊钩相连接；滑块2另一端的吊钩与形状记忆合金弹簧3的一端相连接，形状记忆合金弹簧3另一端与连杆4一端的吊钩相连接；连杆4另一端与棘轮装置5相连接；棘轮装置5、转轮6都通过轮轴12与第一固定块7相连接，滑块2底部固定在导轨10自带的滑块上，导轨10固定在第二固定块9顶部；第一固定块7底部、第二固定块9底部和第三固定块11底部都固定在底座8上。

所述的形状记忆合金弹簧3的材料为马氏体记忆合金，马氏体记忆合金在温度升高到一定程度时，会转变为奥氏体，此时的记忆合金会恢复到原来的形状，即被预拉伸的合金丝会恢复到原长，当温度降低时，又从奥氏体转变为马氏体，合金丝又被拉伸。从而使棘轮装置产生摆动，最终飞轮开始转动。

本发明装置工作过程如下：

工作时，加热形状记忆合金弹簧3，相变发生，形状记忆合金弹簧3形状的回复拉动滑块2和普通弹簧1，产生动作，拉动连杆，使连杆向右摆动，同时拉伸普通弹簧1；冷却时，形状记忆合金弹簧3发生逆相变，此时，形状记忆合金弹簧3很软，在拉伸弹簧的作用下，驱动器恢复到原来的位置。如此反复，使得滑块移动和棘轮装置摆动，同时棘轮装置通过轮轴，使得飞轮转动。