[发明专利]基于扭转传动的高速可调速直线运动装置

说明书

技术领域

本发明涉及机械传动领域，尤其涉及一种基于扭转传动的高速可调速直线运动装置。

背景技术

直线运动机构是使构件上某点作准确或近似直线运动的机构。17世纪晚期，在人类能造出精确滑杆和导槽之前出现了一种机械设计思想，目的是用制造简便的刚片、连杆和铰的组合完成直线形的导槽和滑杆的功能，使构件上某点作准确或近似直线运动。由于现在加工高精度滑杆和导槽已无困难，这种机构已不多见，仅在仪表和某些机械上还有应用。但这种设计思想对于现代的仿生学机械设计有着重要的启发作用。直线运动机构分为近似直线运动和准确直线运动的两类，它们有着各自的特点，被应用在不同的场合。

机构中的一部分能够实现直线运动的机构有很多，如流体传动液压泵的转动带动液压杆的直线运动，但这不是简单的主动件对从动件的单一机构，而是一套有多种的能量转换元件与控制元件的复杂系统；如四杆机构中的曲柄滑块机构曲柄的回转带动滑块做直线运动，在滑块运动中是固定的非等速直线运动；如螺旋机构中螺杆或螺母转动带动另一部分做直线运动，但螺旋机构的移动速度不够快；如凸轮机构的凸轮转动让顶杆进行直线运动，但凸轮机构的直线行程太短。

在科研或生产实践中，有时由于限定的条件，主动件不能产生较高的速度，或者没有太多的功能转换空间，不能通过杠杆之类的机构扩大从动件的移动速度。为此要考虑速度叠加的方式，即要设计能提供超过单个机构移动速度的总速度，同时考虑到调速的需要，就要有一种可控的移动装置。

发明内容

本发明的目的是用速度叠加的方法产生较高的可调高速移动。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种基于扭转传动的高速可调速直线运动装置，包括第一自伸缩式扭转传动机构，第一自伸缩式扭转传动机构包括电机，电机外侧套有电机壳体，电机与减速器连接，减速器与安全离合器配合，安全离合器与主动件同轴活动连接；

从动件与主动件同轴间隔设置，主动件和从动件之间的轴心位置装有弹簧；

所述主动件的边缘装有若干用于传递扭矩的绳索，绳索末端固定在所述从动件的边缘，绳索与主动件、从动件构成笼形；

所述绳索与弹簧之间安装有内伸缩节，内伸缩节包括多级花键套，内伸缩节外径自中部位置向两端逐级递减，内伸缩节两端分别与主动件、从动件连接，其中内伸缩节与从动件固定连接，与主动件可旋转连接；

所述内伸缩节中部的内伸缩节外套外表面设有定位件，所述绳索自定位件中穿过，定位件的沿内伸缩节轴线方向的两侧分别装有限位块；

所述绳索的外侧设有外伸缩节，外伸缩节包括多级花键套，外伸缩节外径自主动件向从动件方向逐级递减，外伸缩节的两端分别套接在电机壳体和从动件上，其中外伸缩节与所述电机壳体为固定套接，与从动件为可转动套接；

所述第一自伸缩式扭转传动机构的电机一侧的前端还设有第二自伸缩式扭转传动机构，第二自伸缩式扭转传动机构与所述第一自伸缩式扭转传动机构结构相同，第二自伸缩式扭转传动机构包括第二主动件、第二从动件，第二从动件通过第二绳索与第二主动件连接，第二从动件与所述电机同轴固定安装；第二自伸缩式扭转传动机构启动，第二绳索扭转，第二从动件向第二主动件靠拢，第二从动件带动第一自伸缩式扭转传动机构向第二自伸缩式扭转传动机构靠拢，同时第一自伸缩式扭转传动机构启动，第一从动件沿轴向直线运动。

作为本发明的一种改进，所述第二自伸缩式扭转传动机构前端还依次连接多个自伸缩式扭转传动机构，多个自伸缩式扭转传动机构与所述第一自伸缩式扭转传动机构结构相同，多个自伸缩式扭转传动机构可同时或独立动作。

作为本发明的另一项改进，所述第二自伸缩式扭转传动机构的电机功率大于第一自伸缩式扭转传动机构的电机功率，所述依次连接多个自伸缩式扭转传动机构的电机功率逐次增大。

本发明的有益效果是：

本发明多个自伸缩式扭转传动机构串联在一定时间内完成一次收缩时，实现机构的高速的直线运动，还可以按需要在这个时间段的不同的时间节点上触发某个机构，从而实现最高移动速度之下的不同的移动速度。触发的管理模块可以采现有的单片机等技术进行控制，实用性较高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。