[实用新型]内球面凸轮及内球面凸轮摇杆机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种内球面凸轮及内球面凸轮摇杆机构。

背景技术

摇杆机构，亦即铰支杠杆作往复摆动运动的机构，在工业及国民经济各行业中均有大量的应用。目前，工业上广泛应用的摇杆机构主要有曲柄-连杆-摇杆机构和凸轮-摇杆机构两种。

对于曲柄-连杆-摇杆机构，该类型的摇杆机构所能够得到的摇杆摆动幅度最大，但是该机构存在三个运动构件，机构较为复杂，而且摇杆的位移、速度、加速度都是固定不变的，从而极大地限制了其应用范围。

对于凸轮-摇杆机构，该类型的摇杆机构虽然能够依靠设计凸轮曲线来得到不同的摇杆位移、速度和加速度，但是常见的盘状凸轮摇杆机构、轴向凸轮摇杆机构、弧面凸轮分度机构等，大多存在摇杆摆动幅度小，亦即摆杆输出位移小的问题。上述三种凸轮机构还有一个共同的突出缺点，即凸轮机构在凸轮径向上的结构尺寸相对较大，机构的紧凑性较差。此外，有些凸轮摇杆机构采用力封闭设计，需要通过外力来实现摇杆的回程。

例如，机械工业出版社2007年10月第1版的《机械设计实用机构与装置图册（美Neil Sclater,Nicholas P.Chironis编，邹平 译）》中第150页图5.1-2所介绍的端面形封闭凸轮-摇杆机构、机械工业出版社2004年3月第1版的《机构构型与选用（孟宪源 姜琪 编著）》中第68页图1-164所介绍的轴向凸轮-摇杆机构、化学工业出版社2013年8月第1版的《高等机械设计（王新华 主编）》中第109页图6-17所介绍的弧面凸轮（亦称蜗杆凸轮）分度机构，均采用形封闭设计，其摇杆的摆动幅度受到较大制约。而《机械工程学报》杂志1996年4月第2期发表的《新型球面空间分度凸轮机构啮合特性的研究》所介绍的所谓的新型球面分度凸轮机构，实际上可以用厚度较大的盘状凸轮来代替；而且该凸轮采用力封闭方式，如果变成形封闭，需要另外增加一只凸轮，无论是结构复杂程度还是制造成本无疑都大大提高。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单的内球面凸轮。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种内球面凸轮，包括凸轮本体，所述凸轮本体的一轴端上具有沿其轴向内凹的内球面，所述内球面上开设有凸轮槽。

优选地，所述凸轮槽在所述凸轮本体上呈封闭状。

本实用新型的另一目的是提供一种结构简单的内球面凸轮摇杆机构，从而获取较大的输出位移。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种内球面凸轮摇杆机构，设于机架上，所述摇杆机构包括可绕自身轴心线旋转地设于所述机架上的内球面凸轮、铰支在所述机架上可摆动的摇杆，所述内球面凸轮包括凸轮本体，所述凸轮本体的一轴端上具有沿其轴向内凹的内球面，所述内球面上开设有凸轮槽，所述凸轮槽在所述凸轮本体上呈封闭状，所述摇杆的一端设有导向件，所述导向件间隙配合地设于所述凸轮槽中。

优选地，所述摇杆在所述机架上的铰支中心位于所述凸轮本体的旋转中心线上。

优选地，所述摇杆上收容在所述凸轮槽的所述导向件为圆柱端头、球头端头、圆柱滚子、球面滚子中的一种。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：内球面凸轮摇杆机构上，实质的运动部件仅为内球面凸轮和摇杆，其以最少的机械构件便实现了摇杆机构的复杂运动，其结构简单、制造工艺性好、技术性能指标高，可以输出不同的位移、速度和加速度，同时可以获得较大的输出位移，克服了现有技术中摇杆机构存在的缺陷，也填补了凸轮机构领域的一项空白，对传统的机构学来说也是一种贡献。

附图说明

附图1为本实用新型中内球面凸轮上轴侧端面的结构示意图；

附图2为本实用新型中内球面凸轮摇杆机构的结构示意图；

附图3为本实用新型中内球面凸轮摇杆机构另一种结构形式的示意图；

附图4为附图3的内球面凸轮摇杆机构中内球面凸轮的轴侧端面的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。