[发明专利]凸轮机构

说明书

本发明公开了一种凸轮机构，包括座架、主动件部分和从动件部分，该主动件部分和该从动件部分安装于该座架上，该主动件部分包括永磁凸轮，该从动件部分包括永磁体，当该永磁凸轮转动时，该永磁体受到该永磁凸轮的排斥力做往复运动并与该永磁凸轮不进行接触。本发明的凸轮机构具有非接触传动、输出精度高、无摩擦损耗、低振动、低冲击、低噪声、不需要润滑、精确的运动传递能力、可靠性高等有益效果。

技术领域

本发明涉及一种机电领域，具体涉及一种凸轮机构。

背景技术

在各种机械设备中，特别是自动化机械和控制装置中，广泛地应用着各种形式的凸轮机构，例如，内燃机中的配气凸轮机构，绕线机中的排线凸轮机构，在医药、食品、包装等行业中应用的分度凸轮机构，自动送料机中的凸轮机构等。

凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个主要构件组成一种高副传动机构，设计者只要根据工况要求设计出凸轮廓线，就可以使从动件实现任意给定的位移、速度、加速度等运动规律；并且由于凸轮机构具有结构简单、紧凑、故障少、维护保养方便等优点，这使得凸轮机构得到广泛的应用。

凸轮机构的特点是结构简单、紧凑、设计方便，可以实现从动件特殊或者复杂的运动；但是凸轮与从动件之间的接触属高副点或线接触，易磨损，这对凸轮机构的几何精度、传动精度有很大的影响，即使是轻微的几何改变，也可使应力分布恶化，影响其使用寿命。

提高凸轮的的可靠性与寿命是现代凸轮机构设计与制造的主要问题之一。以往的凸轮设计的重点在于强度及动力学设计，经过长期的探索和实践，对于基本理论的研究己经十分透彻，并形成了一系列成熟的设计方法。然而对于实际情况来说，据数据统计分析表明，导致凸轮机构失效的主要原因并不是零部件的断裂，而是动联接和机件的摩擦损坏，90％的工作失效是因为磨损导致的。现在机械产品都是以效率高，精度保持性好，使用可靠，寿命长为主要竞争指标，这些要求大部分与摩擦设计有关。因此，凸轮机构如果不进行机构创新，消除自身存在的磨损缺陷，在未来的发展中势必要被取代。

发明内容

本发明的目的是提供一种凸轮结构，以解决上述背景技术中存在的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种凸轮机构，包括座架、主动件部分和从动件部分，所述主动件部分和所述从动件部分安装于所述座架上，所述主动件部分包括永磁凸轮，所述从动件部分包括永磁体，当所述永磁凸轮转动时，所述永磁体在所述永磁凸轮的排斥力作用下进行往复运动并与所述永磁凸轮不接触。

较佳地，所述永磁凸轮和所述永磁体的磁极方向相反，其中所述永磁凸轮的充磁方向为径向充磁，所述永磁体的充磁方向为轴向充磁。

较佳地，所述凸轮机构还包括电磁调控部分，所述电磁调控部分包括电磁线圈、位移传感器以及控制器，所述位移传感器捕捉所述从动件的运动轨迹，并将信号反馈给控制器，所述控制器通过控制所述电磁线圈的输入电流对所述从动件的运动轨迹进行调节。

较佳地，所述电磁线圈环绕所述永磁体布置，所述永磁体的侧面包括位于两端的弧面和位于两侧的平面。

较佳地，所述从动件还包括永磁体支架和输出轴，所述永磁体安装于所述永磁体支架内，所述输出轴与所述永磁体支架固定连接，所述输出轴在所述永磁体的带动下往复运动，所述位移传感器捕捉所述输出轴的运动轨迹。

较佳地，所述位移传感器为光栅尺位移传感器，所述光栅尺位移传感器安装于所述座架的侧板上并与所述输出轴保持一定的间隙，以便于对所述输出轴的运动轨迹进行监测。

较佳地，所述间隙为0.5mm-3mm。

较佳地，所述从动件还包括导向支架、滑块和滑槽，所述滑槽安装在所述座架两侧的侧板上，所述滑块可滑动地安装于所述滑槽内，所述导向支架的两端分别与所述滑块固定连接，以及所述输出轴与所述导向支架固定连接。