一种基于磁致伸缩材料的换向运动机构

摘要

本发明公开了一种基于磁致伸缩材料的换向运动机构，其包括有致动组件、预压力组件、激励磁场组件、旋转组件、第一内导磁筒、第二内导磁筒、第一外导磁筒和第二外导磁筒。第一内导磁筒、A导磁环、第一外导磁筒固定连接，第一外导磁筒的筒体上固定有A轴承挡环；第二内导磁筒、B导磁环、第二外导磁筒固定连接，第二外导磁筒的筒体上固定有B轴承挡环；第一安装座、极头安装座和第二安装座固定连接，八个导磁体安装在极头安装座上，预压力组件安装在致动组件上。本发明是利用了磁致伸缩材料的磁场应变特性，将周向的机械转动转化为轴向的直动。

主权项

一种基于磁致伸缩材料的换向运动机构，其特征在于：所述的换向运动机构包括有致动组件(1)、第一预压力组件(2A)、第二预压力组件(2B)、激励磁场组件(5)、旋转组件(6)、第一内导磁筒(3A)、第二内导磁筒(3B)、第一外导磁筒(4A)和第二外导磁筒(4B)；致动组件(1)包括有实心柱体结构的A输出杆(1A)、B输出杆(1B)、A磁致伸缩棒(1C)、B磁致伸缩棒(1D)、支撑杆(1E)、A永磁体(1F)、B永磁体(1G)、C永磁体(1H)、D永磁体(1J)、A导磁片(1K)、B导磁片(1L)、C导磁片(1M)和D导磁片(1N)；从A输出杆(1A)至B输出杆(1B)之间顺次设置有A永磁体(1F)、A导磁片(1K)、A磁致伸缩棒(1C)、B导磁片(1L)、B永磁体(1G)、支撑杆(1E)、C永磁体(1H)、C导磁片(1M)、B磁致伸缩棒(1D)、D导磁片(1N)、D永磁体(1J)；A输出杆(1A)上固定安装有A凸缘(2A2)，A输出杆(1A)上套接有A碟簧(2A1)，A碟簧(2A1)位于A凸缘(2A2)的上方；B输出杆(1B)上固定安装有B凸缘(2B2)，B输出杆(1B)上套接有B碟簧(2B1)，B碟簧(2B1)位于B凸缘(2B2)的下方；第一预压力组件(2A)包括有A碟簧(2A1)和A凸缘(2A2)，A碟簧(2A1)与A凸缘(2A2)固定在A输出杆(1A)上，A碟簧(2A1)设置在第一内导磁筒(3A)的筒底板3A5与A凸缘(2A2)之间；第二预压力组件(2B)包括有B碟簧(2B1)和B凸缘(2B2)，B碟簧(2B1)与B凸缘(2B2)固定在B输出杆(1B)上，B碟簧(2B1)设置在第二导磁筒3B的筒底板3B5与B凸缘(2B2)之间；激励磁场组件(5)包括有环状结构的A套筒(5A)、B套筒(5B)、A永磁环(5C)、B永磁环(5D)、A导磁环(5E)和B导磁环(5F)；激励磁场组件(5)从上至下顺次排列为A导磁环(5E)、A永磁环(5C)、A套筒(5A)、B套筒(5B)、B永磁环(5D)和B导磁环(5F)；A套筒(5A)的一端设有AA凸齿(5A1)与AB凸齿(5A2)，AA凸齿(5A1)与AB凸齿(5A2)之间为AA凹槽(5A3)、AB凹槽(5A4)；B套筒(5B)的一端设有BA凸齿(5B1)与BB凸齿(5B2)，BA凸齿(5B1)与BB凸齿(5B2)之间为BA凹槽(5B3)、BB凹槽(5B4)；旋转组件(6)包括有第一安装座(6A)、第二安装座(6B)、极头安装座(6C)、A滚珠轴承(6D)、B滚珠轴承(6E)、A轴承挡环(6F)、B轴承挡环(6G)、A导磁体(6H)、B导磁体(6J)、C导磁体(6K)、D导磁体(6L)、E导磁体(6M)、F导磁体(6N)、G导磁体(6P)、H导磁体(6Q)；第一安装座(6A)上设有与A滚珠轴承(6D)的外圈固定的连接板6A1，A滚珠轴承(6D)的内圈套接在第一外导磁筒(4A)的外部，为了防止A滚珠轴承(6D)在轴向上移动，在A滚珠轴承(6D)的下方设置了A轴承挡环(6F)，A轴承挡环(6F)套接在第一外导磁筒(4A)的外部；第二安装座(6B)上设有与B滚珠轴承(6E)的外圈固定的连接板(6B1)，B滚珠轴承(6E)的内圈套接在第二外导磁筒(4B)的外部，为了防止B滚珠轴承(6E)在轴向上移动，在B滚珠轴承(6E)的下方设置了B轴承挡环(6G)，B轴承挡环(6G)套接在第二外导磁筒(4B)的外部；极头安装座(6C)的中心是E通孔(6C10)，E通孔(6C10)用于放置支撑杆(1E)，支撑杆(1E)在E通孔(6C10)中能够自由活动；极头安装座(6C)上设有四个弧形通槽，即A弧形槽(6C1)、B弧形槽(6C2)、C弧形槽(6C3)、D弧形槽(6C4)；A弧形槽(6C1)用于放置A导磁体(6H)，B弧形槽(6C2)用于放置B导磁体(6J)，C弧形槽(6C3)用于放置C导磁体(6K)，D弧形槽(6C4)用于放置D导磁体(6L)；A弧形槽(6C1)、B弧形槽(6C2)、C弧形槽(6C3)、D弧形槽(6C4)为通槽；极头安装座(6C)的上板面(6C11)上设有两个盲孔弧形槽，即E弧形槽(6C5)、G弧形槽(6C7)；E弧形槽(6C5)用于放置E导磁体(6M)，G弧形槽(6C7)用于放置G导磁体(6P)；极头安装座(6C)的下板面(6C12)上设有两个盲孔弧形槽，即F弧形槽(6C6)、H弧形槽(6C8)；F弧形槽(6C6)用于放置F导磁体(6N)，H弧形槽(6C8)用于放置H导磁体(6Q)；E弧形槽(6C5)与F弧形槽(6C6)平行，G弧形槽(6C7)与H弧形槽(6C8)平行；第一内导磁筒(3A)的一端设有CA凸齿(3A1)、CB凸齿(3A2)，CA凸齿(3A1)与CB凸齿(3A2)之间为CA凹槽(3A3)、CB凹槽(3A4)；第一内导磁筒(3A)的另一端为筒底板(3A5)，筒底板(3A5)上设有A通孔(3A6)，A通孔(3A6)用于放置A输出杆(1A)，A输出杆(1A)在A通孔3A6内能够自由活动；第二内导磁筒(3B)的一端设有EA凸齿(3B1)、EB凸齿(3B2)，EA凸齿(3B1)与EB凸齿(3B2)之间为EA凹槽(3B3)、EB凹槽(3B4)；第二内导磁筒(3B)的另一端为筒底板(3B5)，筒底板(3B5)上设有B通孔(3B6)，B通孔(3B6)用于放置B输出杆(1B)，B输出杆(1B)在B通孔(3B6)内能够自由活动；第一外导磁筒(4A)的一端设有DA凸齿(4A1)、DB凸齿(4A2)，DA凸齿(4A1)与DB凸齿(4A2)之间为DA凹槽(4A3)、DB凹槽(4A4)；第一外导磁筒(4A)的另一端设有A内挡板(4A5)、C通孔(4A6)；A内挡板(4A5)与A导磁环(5E)螺纹或者焊接，C通孔(4A6)用于放置A导磁环(5E)；第二外导磁筒(4B)的一端设有FA凸齿(4B1)、FB凸齿(4B2)，FA凸齿(4B1)与FB凸齿(4B2)之间为FA凹槽(4B3)、FB凹槽(4B4)；第二外导磁筒(4B)的另一端设有B内挡板(4B5)、D通孔(4B6)；B内挡板(4B5)与B导磁环(5F)螺纹或者焊接，D通孔(4B6)用于放置B导磁环(5F)。