專利名稱：一種可實現平分運動的滑動式搖臂機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種平分運動搖臂機構，具體來說，是涉及一種可實現平分運動的滑動式搖臂機構，屬于機械工程技術領域。
背景技術：
搖臂機構在機械工程領域應用較廣，主要形式是中間鉸接、可實現繞鉸點轉動的運動臂。可實現平分運動的搖臂機構目前常見的形式是齒輪式搖臂機構，通過齒輪副的嚙合實現左右搖臂的相對固定機架的平分運動。
齒輪式搖臂機構由于齒輪的承載能力有限，并且大型齒輪副的加工制造比較困難，故齒輪式搖臂機構在大重型機械產品中的應用具有一定的局限性。發明內容
1、目的為了解決上述問題和現有技術的不足，本發明的目的是提供一種可實現平分運動的滑動式搖臂機構，它結構簡單，工作可靠，可以滿足大重型機械產品的使用要求。
2、技術方案本發明一種可實現平分運動的滑動式搖臂機構，它主要由機架、左搖臂和右搖臂、直線液壓油缸、三根搖臂軸A、B、C、三組滾輪M、N、P組成。它們之間的位置連接關系是左、右兩個搖臂在下方通過搖臂軸C鉸接，在上方分別與直線液壓油缸的兩端通過搖臂軸A、B鉸接。左、右搖臂上方鉸接在直線液壓油缸兩端的搖臂軸A、B通過滾輪M、N 被限制在機架的左、右水平滑槽內滑動，下方用于鉸接左、右搖臂的搖臂軸C通過滾輪P被限制在機架的豎直滑槽內滑動。
所述機架由前、后立板和上、下連接板組成，其間關系是前、后立板結構形狀相同，前后對稱放置，上、下連接板通過整體鑄造將前、后立板分別平齊連接在一起。該上、下連接板為矩形板料，其外形尺寸可根據整體結構強度進行設計。該前立板和后立板為鑄造件、焊接件或機械加工件，形狀為對稱的多邊形。其上設置有兩個左、右水平滑槽和一個豎直滑槽，兩個左、右水平滑槽處于同一水平直線上，并且是左、右對稱的，中間有加強筋；豎直滑槽與左、右水平滑槽垂直，并位于左、右水平滑槽的下方中間位置，豎直滑槽上方設置有安裝孔，其間也有加強筋。前立板和后立板外形形狀可以根據左、右水平滑槽和豎直滑槽的位置和實際需要設計為多邊形。其中，前立板和后立板上的水平滑槽與豎直滑槽設置為兩端半圓、中間長方形的孔槽，安裝在搖臂軸上的滾子可以在槽內滑動。
所述的左、右搖臂是左右對稱的箱型結構件，其具體尺寸要根據載荷大小而定， 左、右搖臂一端下方和上方分別連接有左、右下吊耳和左、右上吊耳，其作用是通過搖臂軸與其他零件連接。其中，吊耳為帶加強孔的板件零件，孔徑大小根據搖臂軸的直徑確定，板件厚度根據載荷確定；
所述的直線液壓油缸是選購件，其具體型號根據搖臂負荷的大小進行選購。直線液壓油缸也可以由其他能夠實現直線運動的機構代替；
所述的搖臂軸A、B、C是普通軸類零件，其直徑和長度根據計算載荷進行選擇；
所述的滾輪M、N、P由外圈和軸承組成，軸承裝配在外圈內部，外圈為圓環形狀的加工件，其大小根據軸的設計進行選擇，軸承為標準件。滾輪可以由其他具有滑動功能的類似零部件代替。
其中，該機架的上、下連接板可通過焊接將前、后立板分別平齊連接在一起；
其中，該機架的上、下連接板可通過螺栓連接將前、后立板分別平齊連接在一起。
在工作過程中，搖臂機構可以通過直線液壓缸的伸縮運動，實現兩個搖臂相對夾角的變化，并且兩個搖臂相對于機架的轉動角度大小相等，方向相反，故稱為平分運動。
3、優點及功效
1.結構簡單。整個搖臂機構主要部件較少，加工簡單，易于實現。
2.工作可靠。在工作過程中，搖臂機構的主要受力部件為三個搖臂軸，所以，在設計過程中，只要保證搖臂軸足夠的強度就能保證整個機構的可靠性。
3.可以實現鎖止功能。通過利用直線液壓油缸的鎖止功能，可以固定兩個搖臂在相對的任意角度。
4.可以滿足大重型機械產品的使用要求。相對于傳統齒輪式搖臂機構的受力、加工難度等問題，滑動式搖臂機構可以很好的應用在大重型機械產品中。
圖1為本發明中滑動式搖臂機構的原理及結構簡圖2為本發明中滑動式搖臂機構一種實現方式的主視圖3為本發明中滑動式搖臂機構一種實現方式除機架外的俯視圖4為本發明中的機架結構的主視圖5為本發明中的機架結構的俯視圖6為本發明中的左搖臂的主視圖7為本發明中的左搖臂的俯視圖8為本發明中的右搖臂的主視圖9為本發明中的右搖臂的俯視圖10為本發明中的滾輪的結構示意圖。
圖中符號說明如下
1-左搖臂2-機架3-搖臂軸A4-直線液壓油缸
5-搖臂軸B6--右搖臂滾輪M8-搖臂軸C
9-滾輪P10--滾輪N11-左水平滑槽12-安裝孔
13--右水平滑槽14-豎直滑槽15-后立板16-前立板
17--上連接板18-下連接板19-左上吊耳20-左下吊耳
21--右上吊耳22-右下吊耳23-外圈24-軸承
25--滑塊具體實施方式
滑動式搖臂機構的原理及結構如圖1所示，本發明一種可實現平分運動的滑動式搖臂機構，它主要由機架2、左搖臂1和右搖臂6、直線液壓油缸4、搖臂軸A、搖臂軸B、搖臂軸C、滾輪M、滾輪N、滾輪P組成。它們之間的位置連接關系是左搖臂1和右搖臂6在上方分別通過搖臂軸A、搖臂軸B和直線液壓油缸4連接在一起，直線液壓油缸4被限制在機架 2的左水平滑槽11和右水平滑槽13中運動，左搖臂1和右搖臂6在下方通過搖臂軸C直接鉸接在一起，并限制在機架2的豎直滑槽中運動。工作時，當直線液壓油缸4做伸縮運動時，左搖臂1和右搖臂6可以相對機架2做角度相等，方向相反的轉動，即平分運動。
圖2和圖3所示為滑動式搖臂機構的一種具體實現方式。搖臂機構主要由機架2、 左搖臂1和右搖臂6、直線液壓油缸4、搖臂軸A 3、搖臂軸B 5、搖臂軸C 8，以及滾輪M 7、 滾輪N 10、滾輪P 9組成。它們之間的位置連接關系是左搖臂1和右搖臂6在下方通過搖臂軸C 8鉸接，在上方分別與直線液壓油缸4的兩端通過搖臂軸A 3和搖臂軸B 5鉸接。 在上方鉸接在直線液壓油缸4兩端的搖臂軸A 3通過滾輪M 7被限制在機架2的左水平滑槽11內滑動，搖臂軸B 5通過滾輪N 10被限制在機架2的右水平滑槽13內滑動，在下方用于鉸接左搖臂1和右搖臂6的搖臂軸C 8通過滾輪P 9被限制在機架2的豎直滑槽14 內滑動。
所述機架2由前立板16、后立板15和上連接板17、下連接18板組成，其間關系是 前立板16和后立板15結構形狀相同，前后對稱放置，上連接板17和下連接18板通過整體鑄造將前立板16、后立板15分別平齊連接在一起。該前立板16和后立板15為鑄造件，其上鑄有水平滑槽11、水平滑槽13和豎直滑槽14，水平滑槽11和水平滑槽13處于同一水平直線上，并且是左右對稱的，中間有加強筋；豎直滑槽14與水平滑槽11、水平滑槽13垂直， 并且位于水平滑槽11、水平滑槽13的下方中間位置，豎直滑槽14上方設置有安裝孔12，其間也有加強筋。前立板16和后立板15外形形狀為8邊形。其中，前立板16和后立板15 上的水平滑槽11、水平滑槽13和豎直滑槽14為兩端半圓、中間長方形的孔槽，安裝在搖臂軸A 3上的滾輪7、搖臂軸B 5上的滾輪10和搖臂軸C 8上的滾輪9可以在槽內滑動。該上連接板17、下連接板18為普通矩形板件，上連接板尺寸為510MM 240MM 40MM，下連接板尺寸為510MM * 300 * 40MM。機架2結構形狀如圖4、圖5所示；
所述的左搖臂1、右搖臂6是左右對稱的箱型結構焊接件，其箱型截面尺寸為 300mm女340mm，鋼板厚度為16mm，左搖臂1右端上方和下方分別焊接有左上吊耳19、左下吊耳20，右搖臂1左端下方和上方分別焊接有右下吊耳22、右上吊耳21，其作用是通過搖臂軸A 3、搖臂軸B 5、搖臂軸C 8與其他零件連接。其中，左上吊耳19、左下吊耳20、右上吊耳21、右下吊耳22為帶加強孔的板件零件，左上吊耳19、右上吊耳21孔徑大小為80mm，左下吊耳20、右下吊耳22孔徑大小為100mm，板件厚度為50mm。左搖臂1結構如圖6、圖7所示，右搖臂6結構如圖8、圖9所示；
所述的直線液壓油缸4是選購件，其規格參數為內徑140mm，長度760mm ；
所述的搖臂軸A 3、搖臂軸B 5是鍛造軸類零件，其直徑為80mm，長度為550mm，搖臂軸C 8是鍛造軸類零件，其直徑為100mm，長度為550mm ；
所述的滾輪M 7、滾輪N 10、滾輪P 9基本結構相同，均由外圈23和軸承M組成， 如圖10所示。軸承M裝配在外圈23內部，外圈23為圓環形狀的加工件。滾輪M 7、滾輪 NlO上的外圈23內徑為125mm，外徑為155mm，滾輪P 9上的外圈23內徑為140mm，外徑為 170mm，軸承為標準件；
其中，所述的滑塊25在具體實現方式中不存在，其功能由滾輪9代替。
在工作過程中，搖臂機構可以通過直線液壓缸4的伸縮運動，實現左搖臂1和右搖臂6相對夾角的變化，并且左搖臂1和右搖臂6相對于機架2的轉動角度大小相等，方向相反，故稱為平分運動。
權利要求
1.一種可實現平分運動的滑動式搖臂機構，其特征在于它由機架、左搖臂和右搖臂、 直線液壓油缸、三根搖臂軸A、B、C和三組滾輪M、N、P組成，左、右搖臂在下方通過搖臂軸C 鉸接，在上方分別與直線液壓油缸的兩端通過搖臂軸A、B鉸接，左、右搖臂上方鉸接在直線液壓油缸兩端的搖臂軸A、B通過滾輪M、N被限制在機架的左、右水平滑槽內滑動，下方用于鉸接左、右搖臂的搖臂軸C通過滾輪P被限制在機架的豎直滑槽內滑動；所述機架由前、后立板和上、下連接板組成，前、后立板結構形狀相同，前后對稱放置， 上、下連接板通過整體鑄造將前、后立板分別平齊連接在一起；該上、下連接板為矩形板料， 其外形尺寸根據整體結構強度進行設計；該前立板和后立板為鑄造件，形狀為對稱的多邊形；其上設置有兩個左、右水平滑槽和一個豎直滑槽，兩個左、右水平滑槽處于同一水平直線上，并且是左、右對稱的，中間有加強筋；豎直滑槽與左、右水平滑槽垂直，并位于左、右水平滑槽的下方中間位置，豎直滑槽上方設置有安裝孔，其間也有加強筋；前立板和后立板外形形狀根據左、右水平滑槽和豎直滑槽的位置和實際需要設計為多邊形；其中，前立板和后立板上的水平滑槽與豎直滑槽設置為兩端半圓、中間長方形的孔槽，安裝在搖臂軸上的滾子在槽內滑動；所述的左、右搖臂是左右對稱的箱型結構件，其具體尺寸根據載荷大小而定，左、右搖臂一端下方和上方分別連接有左、右下吊耳和左、右上吊耳，其作用是通過搖臂軸與其它零件連接；上述各吊耳為帶加強孔的板件零件，孔徑大小根據搖臂軸的直徑確定，板件厚度根據載荷確定；所述的直線液壓油缸是選購件；所述的搖臂軸A、B、C是普通軸類零件，其直徑和長度根據計算載荷進行選擇；所述的滾輪M、N、P由外圈和軸承組成，軸承裝配在外圈內部，外圈為圓環形狀的加工件，其大小根據軸的設計進行選擇，軸承為按需選購的標準件。
2.根據權利要求1所述的一種可實現平分運動的滑動式搖臂機構，其特征在于該機架的上、下連接板通過焊接將前、后立板分別平齊連接在一起。
3.根據權利要求1所述的一種可實現平分運動的滑動式搖臂機構，其特征在于該機架的上、下連接板通過螺栓連接將前、后立板分別平齊連接在一起。
全文摘要
一種可實現平分運動的滑動式搖臂機構，它由機架、左搖臂和右搖臂、直線液壓油缸、三根搖臂軸A、B、C和三組滾輪M、N、P組成，左、右搖臂在下方通過搖臂軸C鉸接，在上方分別與直線液壓油缸的兩端通過搖臂軸A、B鉸接，左、右搖臂上方鉸接在直線液壓油缸兩端的搖臂軸A、B通過滾輪M、N被限制在機架的左、右水平滑槽內滑動，下方用于鉸接左、右搖臂的搖臂軸C通過滾輪P被限制在機架的豎直滑槽內滑動。本發明結構簡單，工作可靠，利用直線液壓油缸的鎖止功能，可以固定兩個搖臂在相對的任意角度。相對于傳統齒輪式搖臂機構的受力、加工難度等問題，該滑動式搖臂機構可以很好的應用在大重型機械產品中。
文檔編號F16H47/00GK102518771SQ201110396619
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月2日 優先權日2011年12月2日
發明者崔瑩, 徐麗麗, 徐國艷, 王曉坡, 白錦洋, 解曉琳, 高峰 申請人:北京航空航天大學