一种齿轮-齿块啮合的往复直线运动与旋转运动转换装置

摘要

本发明提供一种齿轮-齿块啮合的往复直线运动与旋转运动转换装置，在壳体内安装一端铰接在壳体两侧内壁的轨道板，从各个轨道板的另一端分别设置轨道槽，四对轨道板之间设置变轨机构升降架。驱动架机构上安装由若干个齿块组成的齿块排列，每个齿块两侧伸出的滑动销分别置于各轨道槽中，两排齿块排列之间设置与传动轴固定安装的齿轮，升降架驱动装置驱动升降架带动轨道板上升或下降。驱动架机构的一边框与连杆一端相连接，连杆的另一端与活塞连接。本发明的转换装置实现往复直线运动与旋转运动等效转换。

主权项

一种齿轮‑齿块啮合的往复直线运动与旋转运动转换装置，包括壳体（1）和转动地安装在壳体（1）上的传动轴（18），其特征在于：还包括齿轮齿块机构、齿块升降机构、第一连杆（20A）和第一活塞（21A），所述齿轮齿块机构和齿块升降机构均位于壳体（1）内，所述齿轮齿块机构包括齿轮（14）、上齿块排列（5A）、下齿块排列（5B）、驱动架机构（7）、左轨道板组和右轨道板组，所述齿轮（14）固定安装在传动轴（18）上，所述左轨道板组包括第一轨道板（2A）、第二轨道板（2A′）、第三轨道板（2B）和第四轨道板（2B′），所述右轨道板组包括第五轨道板（2C）、第六轨道板（2C′）、第七轨道板（2D）和第八轨道板（2D′），所述左轨道板组的每个轨道板的左端、右轨道板组的每个轨道板的右端均铰接在壳体（1）上，所述每个轨道板均为一长条形板，在每个轨道板上均设有一端开口的轨道槽（4），所述左轨道板组的每个轨道板的轨道槽（4）的开口均位于轨道板的右端面上，所述右轨道板组的每个轨道板的轨道槽（4）的开口均位于轨道板的左端面上，所述第一轨道板（2A）、第三轨道板（2B）、第五轨道板（2C）和第七轨道板（2D）位于所述齿轮（14）的前侧，所述第二轨道板（2A′）、第四轨道板（2B′）、第六轨道板（2C′）和第八轨道板（2D′）位于所述齿轮（14）的后侧，所述第一轨道板（2A）和第二轨道板（2A′）的轨道槽（4）相对设置，所述第三轨道板（2B）和第四轨道板（2B′）的轨道槽（4）相对设置，所述第五轨道板（2C）和第六轨道板（2C′）的轨道槽（4）相对设置，所述第七轨道板（2D）和第八轨道板（2D′）的轨道槽（4）相对设置，且所述第一、三、五、七轨道板（2A、2B、2C、2D）与第二、四、六、八轨道板（2A′、2B′、2C′、2D′）之间的间距等于或略大于所述齿轮（14）的厚度，所述第一、三、五、七轨道板（2A、2B、2C、2D）与第二、四、六、八轨道板（2A′、2B′、2C′、2D′）之间设置驱动架机构（7），所述驱动架机构（7）安装有与壳体（1）底面接触的滚轮组，所述上齿块排列（5A）安装在驱动架机构（7）的上部，所述下齿块排列（5B）安装在驱动架机构（7）的下部，所述上齿块排列（5A）和下齿块排列（5B）均能够在驱动架机构（7）上上下滑动，所述上齿块排列（5A）和下齿块排列（5B）均包括若干连续排布的齿块（6），所述上齿块排列（5A）的上部和下齿块排列（5B）的下部均呈齿条状，所述两两相邻的齿块（6）之间能够上下相对滑动，所述上齿块排列（5A）和下齿块排列（5B）相对设置，且分别位于所述齿轮（14）的上下两侧，所述每个齿块（6）的宽度、厚度、齿高与齿轮（14）的轮齿宽度、厚度、齿高相等，上齿块排列（5A）和下齿块排列（5B）的齿距、模数分别与齿轮（14）的齿距、模数相等，上齿块排列（5A）和下齿块排列（5B）中的每个齿块（6）两侧设置有横向伸出的第一滑动销（28A）和第二滑动销（28A′），第一、第二滑动销（28A、28A′）直径等于或略小于各个轨道板的轨道槽宽度，所述齿块升降机构包括第一升降架（15A）、第二升降架（15A′）、升降架驱动装置和第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八平动滑块（9A、9A′、9B、9B′、9C、9C′、9D、9D′），所述第一升降架（15A）和第二升降架（15A′）设置在所述齿轮（14）的前后两侧，第一升降架（15A）包括位于上部的第一升降杆（19A）和位于下部的第三升降杆（19B），所述第二升降架（15A′）包括位于上部的第二升降杆（19A′）和位于下部的第四升降杆（19B′），所述第一升降杆（19A）和第二升降杆（19A′）的上端通过第一横向连杆（39A）连接，所述第三升降杆（19B）和第四升降杆（19B′）的下端通过第二横向连杆（39B）连接，使第一升降架（15A）和第二升降架（15A′）构成框架结构，所述第三升降杆（19B）和第四升降杆（19B′）的下端分别安装在壳体1内底面的导向槽（24）内，当第一活塞（21A）接近其行程上止点时，所述升降架驱动装置驱动第三升降杆（19B）和第四升降杆（19B′）在导向槽（24）内向上滑动，当第一活塞（21A）接近其行程下止点时，所述升降架驱动装置驱动第三升降杆（19B）和第四升降杆（19B′）在导向槽（24）内向下滑动，所述第一平动滑块（9A）和第三平动滑块（9B）固定安装在第一升降杆（19A）上，第二平动滑块（9A′）和第四平动滑块（9B′）固定安装在第二升降杆（19A’）上，第五平动滑块（9C）和第七平动滑块（9D）固定安装在第三升降杆（19B）上，第六平动滑块（9C′）和第八平动滑块（9D′）固定安装在第四升降杆（19B′）上，安装在同一升降杆上的两个平动滑块之间的间隔等于或略大于第一滑动销（28A）和第二滑动销（28A′）的直径，所述第一、第三、第五、第七平动滑块（9A、9B、9C、9D）与第二、第四、第六、第八平动滑块（9A′、9B′、9C′、9D′）之间的间距等于或略大于所述齿轮（14）的厚度，所述第一轨道板（2A）的轨道槽（4）、第一平动滑块（9A）和第三平动滑块（9B）之间的间隔及第五轨道板（2C）的轨道槽形成上齿块排列（5A）的每个第一滑动销（28A）可在其中滑动的第一通槽（34A），所述第二轨道板（2A′）的轨道槽（4）、第二平动滑块（9A′）和第四平动滑块（9B′）之间的间隔及第六轨道板（2C′）形成上齿块排列（5A）的每个第二滑动销（28A′）可在其中滑动的第二通槽（34A′），所述第三轨道板（2B）的轨道槽（4）、第五平动滑块（9C）和第七平动滑块（9D）之间的间隔及第七轨道板（2D）的轨道槽形成下齿块排列（5B）的每个第一滑动销（28A）可在其中滑动的第三通槽（34B），所述第四轨道板（2B′）的轨道槽（4）、第六平动滑块（9C′）和第八平动滑块（9D′）之间的间隔及第八轨道板（2D′）的轨道槽形成下齿块排列（5B）的每个第二滑动销（28A′）可在其中滑动的第四通槽（34B′），在所述第一、第二、第七、第八平动滑块（9A、9A′、9D、9D′）的左右两端各开设有一个外端开口的滑动槽（36），或者在第三、第四、第五、第六平动滑块（9B、9B′、9C、9C′）的左右两端各开设有一个外端开口的滑动槽（36），所述第一轨道板（2A）和第二轨道板（2A′）的右端安装有转动销钉（11），所述转动销钉（11）分别置于第一、第二平动滑块（9A、9A′）或第三、第四平动滑块（9B、9B′）的左端的滑动槽（36）中，所述第三轨道板（2B）和第四轨道板（2B′）的右端安装有转动销钉（11），所述转动销钉（11）分别置于第七、第八平动滑块（9D、9D′）或第五、第六平动滑块（9C、9C′）的左端的滑动槽（36）中，所述第五轨道板（2C）和第六轨道板（2C′）的左端安装有转动销钉（11），所述转动销钉（11）分别置于第一、第二平动滑块（9A、9A′）或第三、第四平动滑块（9B、9B′）的右端的滑动槽（36）中，所述第七轨道板（2D）和第八轨道板（2D′）的左端安装有转动销钉（11），所述转动销钉（11）分别置于第七、第八平动滑块（9D、9D′）或第五、第六平动滑块（9C、9C′）的右端的滑动槽（36）中，所述第一连杆（20A）的一端与驱动架机构（7）的左边框（55A）或右边框（55B）相连接，第一连杆（20A）的另一端与所述第一活塞（21A）连接。