一種力、位移無級可調輸出裝置的制造方法
【技術領域】
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[0001]本發明適用于機械傳動領域，涉及一種力、位移無級可調輸出裝置。
【背景技術】
[0002]在工業設計領域中，力、位移輸出裝置大多采用多級傳動桿的方式以及改變輸入、輸出臂長的方式，這種方式占用空間大，控制精度低，工程實現代價大。最接近本發明的現有技術是利用直流電動機構中活塞桿長度的變化活動臂改變兩個分段的從動臂臂長，電動機構外殼體的某一點為連接于固定結構上，因此從動臂臂長的改變引起輸出位移和力的改變，可以實現力、位移無級可調，見圖1。
[0003]I本發明輸出為扇形輪的運動，扇形輪上帶有鋼索，如采用現有技術，扇形輪位置將發生改變，鋼索的長度一定，那么在進行傳動比轉換時，會引起鋼索張力發生改變；
[0004]2扇形輪組件重量大，在傳動比改變時扇形輪組件隨著移動，引起部件重心發生改變。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是在同一位置處進行扇形輪上力和位移的改變，采用本發明，扇形輪可固定于結構上，且力和位移可實現精準的無級可調。
[0006]—種力、位移無級輸出裝置，包括輸入機構1、中間置換機構5、輸出機構4以及動力單元3。
[0007]輸入機構I包括輸入搖臂部件II 101與輸入搖臂部件I 102 ；
[0008]中間置換機構5包括連桿501、擺桿502與三頭搖臂503 ；
[0009]輸出機構4包括輸出扇形輪401與輸出搖臂402 ；
[0010]動力單元3包括直流電動機構301與扁擔搖臂302 ;輸入機構I和輸出機構4中的四個部件的一端通過同一軸安裝于支架上，輸出機構4介于輸入搖臂部件II 101與輸入搖臂部件I 102之間，輸入搖臂部件II 101與輸入搖臂部件I 102同時運動，輸出扇形輪401與輸出搖臂402同時運動，輸入機構I與輸出機構4非聯動。輸入搖臂部件I 102的另一端與輸入桿6的一端鉸接，輸入桿6的另一端與擺桿502的一端以及扁擔搖臂302的一端鉸接，擺桿502的另一端與連桿501的一端鉸接，連桿501的另一端與三頭搖臂503的第一端鉸接，三頭搖臂503的第二端鉸接在扁擔搖臂302的轉軸上，三頭搖臂503的第三端與直流電動機構301和輸出桿7的一端鉸接在F點，三頭搖臂503的轉動中心固定在支架上，直流電動機構301另一端鉸接在扁擔搖臂302另一端上，輸出桿7的另一端與輸出搖臂402的另一端鉸接。對于裝置的固定輸入信號，改變直流電動機構301執行桿的伸出長度，即可實時改變輸出力和輸出位移的數值。
[0011]該裝置占用空間小，操作方便，輸出精度高，維護性好。
[0012]與現有技術相比，本發明能實現在同一位置處實現力、位移的無級可調，使帶鋼索的扇形輪位置不發生變化，傳動部件少，占用空間結構少，傳動比的控制精準。
【附圖說明】
[0013]圖1是現有的一種力、位移可調輸出裝置的示意圖；
[0014]圖2是本發明的一種力、位移無級可調輸出裝置的原理圖。
[0015]圖3是本發明的一種力、位移無級可調輸出裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
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[0016]如圖3所示，一種力、位移無級輸出裝置，包括輸入機構1、中間置換機構5、輸出機構4以及動力單元3。
[0017]輸入機構I包括輸入搖臂部件II 101與輸入搖臂部件I 102 ；
[0018]中間置換機構5包括連桿501、擺桿502與三頭搖臂503 ；
[0019]輸出機構4包括輸出扇形輪401與輸出搖臂402 ；
[0020]動力單元3包括直流電動機構301與扁擔搖臂302 ;輸入機構I和輸出機構4中的四個部件的一端通過同一軸D安裝于支架上，輸出機構4介于輸入搖臂部件II 101與輸入搖臂部件I 102之間，輸入搖臂部件II 101與輸入搖臂部件I 102同時運動，輸出扇形輪401與輸出搖臂402同時運動，輸入機構I與輸出機構4非聯動。輸入搖臂部件I 102的另一端與輸入桿6的一端鉸接在C點，輸入桿6的另一端與擺桿502的一端以及扁擔搖臂302的一端鉸接在B點，擺桿502的另一端與連桿501的一端鉸接，連桿501的另一端與三頭搖臂503的第一端鉸接，三頭搖臂503的第二端鉸接在扁擔搖臂302的轉軸上，三頭搖臂503的第三端與直流電動機構301和輸出桿7的一端鉸接在F點，三頭搖臂503的轉動中心A固定在支架上，直流電動機構301另一端鉸接在扁擔搖臂302另一端上，輸出桿7的另一端與輸出搖臂402的另一端鉸接在E點。
[0021]本發明的工作過程如下:
[0022]本裝置具有無級可變的力、位移輸出值，對于裝置的固定輸入信號，改變直流電動機構301執行桿的伸出長度，即可改變輸出力和輸出位移的數值。
[0023]直流電動機構301接受外界控制信號的指令使其執行桿伸出至一個固定長度時，輸入搖臂部件II 101開始運動，同時輸入搖臂部件I 102運動，通過輸入桿6帶動擺桿502運動和扁擔搖臂302運動，擺桿502進一步帶動連桿501運動，連桿501帶動三頭搖臂503轉動，輸出桿7隨著三頭搖臂503運動，直流電動機構301依然隨著三頭搖臂503運動，輸出桿7帶動輸出搖臂402運動，輸出搖臂402帶動輸出扇形輪401轉動，從而將整個機構的輸入指令通過輸出扇形輪401傳出。
[0024]AB⑶為四邊形，AD為機架，⑶即輸入搖臂部件I 102的運動通過AB⑶四邊形轉化為AB的運動，AB的運動通過AFED平行四邊形轉換至輸出扇形輪401的運動，在整個運動過程中AFED始終為平行四邊形，將搖臂AB的運動完全等比例輸出，搖臂AB為虛搖臂，長度隨著直流電動機構301執行桿的長度變化而變化，虛搖臂AB長度變化引起輸出部位力、
位移變化。
[0025]如要改變輸出力和輸出位移的數值，將直流電動機構301的執行桿伸出至另一長度即可，此時虛搖臂AB的長度發生變化，虛搖臂AB的長度與直流電動機構301執行桿伸出長度的為一固定比例關系，該固定比例關系由扁擔搖臂302的形狀決定。
【主權項】
1.一種力、位移無級輸出裝置，其特征是，包括輸入機構(1)、中間置換機構(5)、輸出機構⑷以及動力單元⑶； 輸入機構(I)包括輸入搖臂部件II (101)與輸入搖臂部件I (102)； 中間置換機構(5)包括連桿(501)、擺桿(502)與三頭搖臂(503); 輸出機構⑷包括輸出扇形輪(401)與輸出搖臂(402); 動力單元(3)包括直流電動機構(301)與扁擔搖臂(302); 輸入機構(I)和輸出機構(4)中的四個部件的一端通過同一軸D安裝于支架上，輸出機構(4)介于輸入搖臂部件II (101)與輸入搖臂部件I (102)之間，輸入搖臂部件II (101)與輸入搖臂部件I (102)同時運動，輸出扇形輪(401)與輸出搖臂(402)同時運動，輸入機構(I)與輸出機構(4)非聯動；輸入搖臂部件I (102)的另一端與輸入桿(6)的一端鉸接在C點，輸入桿(6)的另一端與擺桿(502)的一端以及扁擔搖臂(302)的一端鉸接在B點，擺桿(502)的另一端與連桿(501)的一端鉸接，連桿(501)的另一端與三頭搖臂(503)的第一端鉸接，三頭搖臂(503)的第二端鉸接在扁擔搖臂(302)的轉軸上，三頭搖臂(503)的第三端與直流電動機構(301)和輸出桿(7)的一端鉸接在F點，三頭搖臂(503)的轉動中心A固定在支架上，直流電動機構(301)另一端鉸接在扁擔搖臂(302)另一端上，輸出桿(7)的另一端與輸出搖臂(402)的另一端鉸接在E點； 對于裝置的固定輸入信號，改變直流電動機構(301)執行桿的伸出長度，即可改變輸出力和輸出位移的數值，在整個工作過程中AFED始終為平行四邊形。
【專利摘要】本發明屬于機械傳動裝置技術領域，特別是涉及一種力、位移無級可調輸出裝置。一種力、位移無級輸出裝置，其特征是，包括輸入機構(1)、中間置換機構(5)、輸出機構(4)以及動力單元(3)。與現有技術相比，本發明能實現在同一位置處實現力、位移的無級可調，使帶鋼索的扇形輪位置不發生變化，傳動部件少，占用空間結構少，傳動比的控制精準。
【IPC分類】F16H21/16
【公開號】CN105526324
【申請號】CN201410508291
【發明人】賀蕊親, 王慧, 丁怡
【申請人】中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2014年9月28日