一种可自动调节长度的曲柄连杆机构制造技术

本发明专利技术公开了一种可自动调节长度的曲柄连杆机构，包括曲柄杆结构和连杆组件；所述曲柄杆结构包括支撑单元以及设置在所述支撑单元上的运动单元，所述运动单元包括转动安装在所述支撑单元上的具有内齿的环形齿轮、转动安装在所述支撑单元上的行星架以及转动安装在所述行星架上的具有外齿的行星齿轮，且所述环形齿轮的转动轴和所述行星架的转动轴共线，所述行星齿轮与所述环形齿轮的内齿相互啮合。本发明专利技术能够自动调节曲柄连杆机构中曲柄杆结构的长度，从而达到使曲柄连杆机构能够输出更精确轨迹的目的。

A crank-connecting rod mechanism with automatic length adjustment

The invention discloses a crank-connecting rod mechanism which can automatically adjust the length, including a CRANK-ROD structure and a connecting rod assembly; the CRANK-ROD structure includes a support unit and a motion unit arranged on the support unit, the motion unit includes a ring gear with internal teeth rotated on the support unit, a planetary frame rotated on the support unit and a planetary frame rotated on the support unit. The planetary gear with external teeth installed on the planetary frame is rotated, and the rotating shaft of the ring gear and the rotating shaft of the planetary frame are collinear, and the planetary gear and the inner teeth of the ring gear mesh with each other. The invention can automatically adjust the length of the crank rod structure in the crank-connecting rod mechanism, thereby achieving the purpose of making the crank-connecting rod mechanism output more accurate trajectory.

【技术实现步骤摘要】
一种可自动调节长度的曲柄连杆机构
本专利技术涉及传动设备，具体地说涉及一种可自动调节长度的曲柄连杆机构。
技术介绍
目前，机器人制造已经成为了一个研究热点，并且研发的机器人中，大部分都需要使用曲柄连杆机构来传动。但是传统曲柄连杆机构中曲柄杆的长度无法调节，或者只能手动进行调节，这不仅大大影响了机构的传动要求，使机构无法获得精确的输出轨迹，手动进行长度调节也增加了工作人员的工作量，降低了工作效率。因此，开发出一种可自动调节长度的曲柄连杆机构尤为重要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可自动调节长度的曲柄连杆机构。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种可自动调节长度的曲柄连杆机构，包括曲柄杆结构和连杆组件；所述曲柄杆结构包括支撑单元以及设置在所述支撑单元上的运动单元，所述运动单元包括转动安装在所述支撑单元上的具有内齿的环形齿轮、转动安装在所述支撑单元上的行星架以及转动安装在所述行星架上的具有外齿的行星齿轮，且所述环形齿轮的转动轴和所述行星架的转动轴共线，所述行星齿轮与所述环形齿轮的内齿相互啮合。进一步地，还包括转动安装在所述支撑单元上的具有外齿的太阳齿轮，所述太阳齿轮的转动轴和所述环形齿轮的转动轴共线，所述行星齿轮与所述太阳齿轮相互啮合。进一步地，所述支撑单元包括支撑架，所述支撑架上转动安装有第一安装轴，所述太阳齿轮转动安装在所述第一安装轴上，所述行星架固定安装在所述第一安装轴上，或者所述太阳齿轮固定安装在所述第一安装轴上，所述行星架转动安装在所述第一安装轴上。进一步地，所述支撑架包括两块相互间隔布置的支撑板，所述支撑板的顶部固定安装有第一轴承座，所述第一安装轴通过轴承转动安装在所述第一轴承座内。进一步地，所述第一安装轴上固定安装有带轮或者链轮或者齿轮以间接对所述第一安装轴进行驱动，或者通过含减速装置的电机直接进行驱动所述第一安装轴。进一步地，所述环形齿轮通过以下结构转动安装在所述支撑单元上：所述环形齿轮的一侧面设有与其共轴线的环形导轨，所述支撑单元上固定有支撑块，所述支撑块上开有与所述环形导轨相配合的导槽，所述环形导轨卡入所述导槽内。进一步地，还包括蜗杆，所述环形齿轮还具有外齿，所述蜗杆与所述环形齿轮的外齿相互啮合。进一步地，所述行星架上转动安装有第二安装轴，所述行星齿轮固定安装在所述第二安装轴上，以此实现所述行星齿轮转动安装在所述行星架上。进一步地，还包括运动输出单元，所述运动输出单元包括曲柄、输出轴和第二轴承座，所述曲柄的一端固定安装在所述第二安装轴上，所述输出轴固定安装在所述曲柄的另一端，所述第二轴承座通过轴承转动安装在所述输出轴上，所述连杆组件的一端固定连接在所述第二轴承座上。进一步地，所述输出轴通过以下结构固定安装在所述曲柄的另一端：所述曲柄的另一端开有带缺口的圆形安装孔，且所述曲柄的另一端位于所述圆形安装孔的缺口的两侧分别向外伸出有夹板，一与所述圆形安装孔相吻合的圆盘置于所述圆形安装孔内，两侧的所述夹板通过夹紧螺栓夹紧，以此将所述圆盘箍紧在所述圆形安装孔内，所述输出轴偏心固定在所述圆盘上。本专利技术的有益效果体现在：本专利技术能够自动调节曲柄连杆机构中曲柄杆结构的长度，从而达到使曲柄连杆机构能够输出更精确轨迹的目的。本专利技术结构简单，容易制作，经济实用，而且操作容易，功能良好，实用性很高，适合用于下肢康复机器人等的连杆机构中，输出更精确的轨迹，模拟人的精确步态，帮助使用者恢复健康。附图说明图1是本专利技术一实施例的结构示意图。图2是图1的左视图。图3是本专利技术一实施例中支撑单元及行星架的结构示意图。图4和图5分别是本专利技术一实施例中运动输出单元从不同视角的结构示意图。图6是本专利技术一实施例中第一安装轴的结构示意图。图7是本专利技术一实施例中第二安装轴的结构示意图。图8是本专利技术一实施例的工作原理图。图9是本专利技术无太阳轮的一实施例的一实施例的结构示意图。图10是本专利技术无太阳轮的一实施例的工作原理图。附图中各部件的标记为：100曲柄杆结构、200连杆组件、11支撑板、12第一轴承座、13第一安装轴、14支撑块、141导槽、15第一端盖、16、17平键、21环形齿轮、211环形导轨、22太阳齿轮、23行星齿轮、24行星架、25第二安装轴、26第二端盖、31曲柄、32输出轴、33第二轴承座、34圆盘、311圆形安装孔、312夹板、313夹紧螺栓、314抵紧螺栓、315、316平键、41带轮、42蜗杆。具体实施方式下面将参考附图来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。以下参见图1至图7。本专利技术可自动调节长度的曲柄连杆机构，包括曲柄杆结构100和连杆组件200；所述曲柄杆结构100包括支撑单元以及设置在所述支撑单元上的运动单元，所述运动单元包括转动安装在所述支撑单元上的具有内齿的环形齿轮21、转动安装在所述支撑单元上的行星架24以及转动安装在所述行星架24上的具有外齿的行星齿轮23，且所述环形齿轮21的转动轴和所述行星架24的转动轴共线，所述行星齿轮23与所述环形齿轮21的内齿相互啮合。在一实施例中，还包括转动安装在所述支撑单元上的具有外齿的太阳齿轮22，所述太阳齿轮的转动轴和所述环形齿轮21的转动轴共线，所述行星齿轮23也与所述太阳齿轮22相互啮合。设置的太阳齿轮可以使各部件更好地受力，整体结构更加合理、稳固，保证了机构的稳定性。如图8所示，其中太阳齿轮为圆Ⅰ，行星齿轮为圆Ⅱ，环形齿轮为圆Ⅲ，第一安装轴的中心为O点，第二安装轴的中心为A点，BC为连杆组件，使用时，驱动行星架转动，由于行星齿轮与环形齿轮和太阳齿轮相互啮合，因此行星齿轮即可围绕行星架的转动轴O在环形齿轮和太阳齿轮之间做圆周运动，又可绕自身转动轴A旋转，再同时驱动环形齿轮转动，则机构产生了两个自由度，因在一个平面内，两个自由度可以到达任意一位置，所以通过不同的偏心位置B，再通过改变行星轮和环形齿轮的速度关系，即可在运动平面内输出任意轨迹，而连杆组件铰接在位置B，调整曲柄杆结构使得曲柄杆结构的输出轨迹与曲柄连杆机构中所需曲柄杆长度变化轨迹相同，就相当于使曲柄杆能够自动调节长度，从而使曲柄连杆机构获得更精确的输出轨迹。在一实施例中，所述支撑单元包括支撑架，所述支撑架上转动安装有第一安装轴13，所述太阳齿轮22转动安装在所述第一安装轴13上，所述行星架24固定安装在所述第一安装轴13上，或者所述太阳齿轮22固定安装在所述第一安装轴13上，所述行星架24转动安装在所述第一安装轴13上。这样设计，结构合理，可靠稳定，使用时，通过电机带动第一安装轴转动，第一安装轴将转速传递给行星架，行星架带动行星齿轮公转，或者第一安装轴将转速传递给太阳齿轮，太阳齿轮带动行星齿轮公转。当然，存在无太阳轮的情况，这种情况下，对于上述的支撑架，所述行星架24固定安装在第一安装轴13上。优选地，为了便于传递驱动，所述第一安装轴13上固定安装有带轮41或者链轮或者齿轮。带轮或者链轮或者齿轮可作为机构的动力输入机构，以间接对所述第一安装轴进行驱动，使用时，通过电机给带轮提供一个转速，即可带动第一安装轴转动，转速越高，机构的运行速度越快；或者通过含减速装置的电机直接进行驱动第一安装轴13。更优选地，所述带轮14设置在下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可自动调节长度的曲柄连杆机构，其特征在于：包括曲柄杆结构和连杆组件；所述曲柄杆结构包括支撑单元以及设置在所述支撑单元上的运动单元，所述运动单元包括转动安装在所述支撑单元上的具有内齿的环形齿轮(21)、转动安装在所述支撑单元上的行星架(24)以及转动安装在所述行星架(24)上的具有外齿的行星齿轮(23)，且所述环形齿轮(21)的转动轴和所述行星架(24)的转动轴共线，所述行星齿轮(23)与所述环形齿轮(21)的内齿相互啮合。

【技术特征摘要】
1.一种可自动调节长度的曲柄连杆机构，其特征在于：包括曲柄杆结构和连杆组件；所述曲柄杆结构包括支撑单元以及设置在所述支撑单元上的运动单元，所述运动单元包括转动安装在所述支撑单元上的具有内齿的环形齿轮(21)、转动安装在所述支撑单元上的行星架(24)以及转动安装在所述行星架(24)上的具有外齿的行星齿轮(23)，且所述环形齿轮(21)的转动轴和所述行星架(24)的转动轴共线，所述行星齿轮(23)与所述环形齿轮(21)的内齿相互啮合。2.如权利要求1所述的可自动调节长度的曲柄连杆机构，其特征在于：还包括转动安装在所述支撑单元上的具有外齿的太阳齿轮(22)，所述太阳齿轮(22)的转动轴和所述环形齿轮(21)的转动轴共线，所述行星齿轮(23)与所述太阳齿轮(22)相互啮合。3.如权利要求2所述的可自动调节长度的曲柄连杆机构，其特征在于：所述支撑单元包括支撑架，所述支撑架上转动安装有第一安装轴(13)，所述太阳齿轮(22)转动安装在所述第一安装轴(13)上，所述行星架(24)固定安装在所述第一安装轴(13)上，或者所述太阳齿轮(22)固定安装在所述第一安装轴(13)上，所述行星架(24)转动安装在所述第一安装轴(13)上。4.如权利要求3所述的可自动调节长度的曲柄连杆机构，其特征在于：所述支撑架包括两块相互间隔布置的支撑板(11)，所述支撑板(11)的顶部固定安装有第一轴承座(12)，所述第一安装轴(13)通过轴承转动安装在所述第一轴承座(12)内。5.如权利要求3所述的可自动调节长度的曲柄连杆机构，其特征在于：所述第一安装轴(13)上固定安装有带轮(41)或者链轮或者齿轮以间接对所述第一安装轴(13)进行驱动，或者通过含减速装置的电机直接进行驱动所述第一安装轴(13)。6.如权利要求1至5中任一项所述的可自动调节长度的曲柄连杆机构，其特征在于：所述环形齿轮(21)通过以...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，肖慧，陈建军，李志强，刘正士，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34