[发明专利]一种改变曲柄滑块机构结构及运动方式的装置

说明书

技术领域

本发明涉及机械技术领域，尤其是一种改变曲柄滑块机构结构及运动方式的装置。

背景技术

曲柄滑块机构是把旋转运动转变为往复直线运动，或是把往复直线运动转变为旋转运动的一种传动机构。曲柄滑块机构虽然是机械技术教科书中的经典传动机构，被广泛应用于机械技术领域，但曲柄滑块机构在结构和运动方式上还存在以下缺陷和不足，这些缺陷和不足对应用该机构的机器的性能、机器结构、体积、重量形成了制约：

1、在曲柄滑块机构的结构中只有一个滑块构件向下级机构或执行机构传递动力，这种结构和运动方式不能满足一台机器需要多个运动方式和动力的需求，以至于另外再设置零部件或机构满足机器的需求，因此，这种结构和运动方式制约了机械技术的进步和发展。

2、曲柄滑块机构中的滑块必须依托导向装置才能作往复直线运动，这种结构和运动方式对机器的结构、体积、重量形成了制约。因为滑块必须依托导向装置才能作往复直线运动，那么导向装置及其支撑体构件就必须存在于曲柄与下一级机构之间，有些机器又因为导向装置及其支撑体构件的存在，滑块不能直接与下级机构连接，下级机构又必须在导向装置长度尺寸的基础上，留出滑块行程以其它构件与滑块连接，不然下级机构就会与导向装置及其支撑体构件碰撞而不能运动。比如空气压缩机就是以活塞杆与滑块连接，因此，这种结构和运动方式对机器的结构、体积、重量形成了制约。

3、滑块与导向装置之间的摩擦。

滑块与导向装置组成移动副时，滑块与导向装置之间已经存在滑动摩擦，又因为连杆的偏摆运动对滑块产生了侧压力，又增加了滑块因侧压力与导向装置之间的摩擦，这种摩擦不但直接造成了动力损失，而且制约了提高机器性能的研究开发。

发明内容：

为了克服上述曲柄滑块机构存在的缺陷和不足，本发明提供一种改变曲柄滑块机构结构及运动方式的装置，该装置能够消除滑块因侧压力与导向装置之间的摩擦，并同时提供多个构件向下级机构传递运动方式和动力，改变了曲柄滑块机构结构及运动方式，能产生改善应用该传动机构装置机器的性能，优化其机器结构，减小体积，减轻重量的技术效果，促进机械技术的发展和进步。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：在固定件侧面支撑体构件的内壁上对中曲柄、连杆中心线设置定位凹槽，把直线运动导轨部件装配固定在定位凹槽内，并对中定位凹槽、直线运动导轨部件和曲柄中心线设置滑块槽板支架，在滑块槽板支架上设置滑块部件与装配固定在定位凹槽中的直线运动导轨部件形成移动副，取消原曲柄滑块机构中的导向装置及其固定件支撑体构件，消除滑块因侧压力与导向装置之间的摩擦，再在滑块槽板支架的中间设置连杆偏摆运动槽，在滑块槽板支架的上端设置顶部销座圆孔，把原曲柄滑块机构中的连杆小头穿过滑块槽板支架中间的连杆偏摆运动槽，用圆销把连杆小头连接装配在滑块槽板支架上，连杆大头与曲柄连接，组合成一种新的传动机构装置。新的传动机构装置由于滑块部件在直线运动导轨部件上的往复直线运动，固定了整个滑块槽板支架的往复直线运动，可以由滑块槽板支架上的滑块部件和滑块槽板支架上端顶部构件同时向下级机构传递动力，而且其中滑块槽板支架上端顶部构件不再需要导向装置就能作往复直线运动传递动力，改变了传统曲柄滑块机构结构及运动方式，能产生改善应用该传动机构装置的机器的性能，优化其机器结构，减小体积，减轻重量的技术效果，促进机械技术的发展和进步。

本发明的工作原理是：

把旋转运动转变为往复直线运动的工作原理是：动力源作用在曲轴上，经曲柄推动连杆在滑块槽板支架中间的连杆偏摆运动槽中运动，连杆再推动圆销经滑块槽板支架上端的顶部销座圆孔推动顶部构件作往复直线运动，并同时推动滑块槽板支架上的滑块部件在直线运动导轨部件上作往复直线运动，由滑块槽板支架上的滑块部件和滑块槽板支架上端的顶部构件同时向下级机构传递往动力，供下级机构选择应用。

把往复直线运动转变为旋转运动的工作原理是：一方面，动力源作用在滑块槽板支架上端的顶部构件上，经滑块槽板支架推动滑块部件在直线运动导轨部件上作往复直线运动，向下级机构传递动力；另一方面，动力源作用在滑块槽板支架上端的顶部构件上，经滑块槽板支架上端顶部销座圆孔和圆销推动连杆在连杆偏摆运动槽中运动，连杆再推动曲柄，把往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明改变了曲柄滑块机构结构及运动方式，这种结构和运动方式的改变，现在无法预测可能产生哪些意想不到的技术效果，但至少具有以下有益效果：