从动杆作单向整周无死点转动的连杆机构
专利汇可以提供从动杆作单向整周无死点转动的连杆机构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种使从动杆作单向整周无死点转动的 连杆 机构 。特点是用四杆活节闭式 运动链 取代连杆机构中作回转运动的从动杆。四杆活节 闭式运动链 由四杆铰接而成，其中两杆为三副构件，一个三副构件与 机架 铰接，另一个三副构件与连杆铰接。四杆活节闭式运动链具有二 力 不平衡 性质，受拉力时有一平衡 位置 ，受压力时，各杆间先做相对运动，才达到另一平衡位置，利用这一性质可将连杆引出死点。，下面是从动杆作单向整周无死点转动的连杆机构专利的具体信息内容。
1、一种将主动杆运动转换为从动杆作单向整周无死点转动的连杆机构，包括机架(1)、在机架上作往复运动或转动的主动杆(可以是滑块(2)，或主动曲柄(10))，与主动杆铰接的是连杆(3)，其特征是：与连杆(3)和转动中心(9)铰接的是四杆活节闭式运动链。四杆活节闭式运动链由四杆铰接而成，其中两杆为三副杆，另两杆为二副杆。连杆(3)与一个三副杆铰接，转动中心(9)与另一个三副杆铰接。在连杆(3)与三副杆之间还可串接前置机构。
2、如权利要求1所述的连杆机构，其特征是具有传动可逆性，当运动从从动杆输入时，主动杆相对机架往复运动或作无死点整周转动。
3、如权利要求1所述的四杆活节闭式运动链，其特征是：由四个刚性杆铰接而成的平面闭式运动链，其中有两杆为二副杆，有两杆为三副杆，两个三副杆上各选一铰接点为外力作用点。在四杆活节闭式运动链受压力作用时可将连杆（3）引导偏离机架（1），这时其连杆（3）的力的作用线不与转动中心（9）转动副摩擦圆相割。
4、如权利要求1所述的四杆活节闭式运动链，其特征是：运动链上两个三副杆都与二副杆相邻接。
5、如权利要求1所述的四杆活节闭式运动链，其特征是：至少有一个三副杆上的外力作用铰接点位于四杆活节闭式运动链所围区域内。
6、如权利要求1所述的四杆活节闭式运动链，其特征是：与转动中心（9）铰接的三副杆，转动惯量较大。
7、如权利要求1所述的四杆活节闭式运动链，其特征是：组成运动链的四杆相互夹角不论在受拉平衡态，还是在受压平衡态，都要大于转动副材料摩擦角，小于转动副材料摩擦角的补角。
8、一种将主动杆运动转换为从动杆作单向整周无死点转动的连杆机构。包括机架、连杆、从动杆，其特征是：由外力矩驱动的主动杆是四杆活节闭式运动链上的一个与机架铰接的三副杆，四杆活节闭式运动链由四个杆件铰接而成，其中两个杆件是二副杆，两个杆件是三副杆。连杆一端与从动杆铰接，另一端与四杆活节闭式运动链的另一个三副杆铰接，当主动杆转动或摆动时，通过四杆活节闭式运动链作用于连杆，推动从动杆作无死点转动。
本发明涉及一种将主动杆运动转换为从动杆单向整周无死点转动的连杆机构。特别适合于使轴转动的装置。如发动机、车辆、农业机械、平行轴间正反向传动。从动杆作间歇运动及人力驱动的场合。
现有的将主动杆运动转换为从动杆单向整周转动的机构包括，曲柄滑块机构（如图1所示），平行四边形机构，如图8所示，反平行四边形机构，如图10所示，在传动过程中都有死点产生。以图1所示的曲柄滑块机构为例：当滑块（2）往复运动时，通过连杆（3），可使曲柄（4）作回转运动。当滑块移动到图（1）中双点划线位置，连杆（3）、曲柄（4）与机架（1）共线，这时连杆（3）对曲柄（4）的力的作用线通过转动中心（9），无论连杆（3）加多大力，作用于曲柄（4）的力矩总为零，不能使曲柄（4）转动，这就是机构的死点。这时只有依靠外力给曲柄（4）一个合乎要求的转向，待机构发动后，依靠机构的惯性可保证越过死点。机器启动，依靠外力推动，给使用带来许多不便。同样，在平行四边形机构，反平行四边形机构中，当连杆（3）与机架（1）重合时，不会对曲柄（4）产生力矩，从动杆也会出现死点，存在传动缺陷。
本发明的目的是提供一种可将主动杆运动转换为从动杆作单向整周无死点转动的机构，在主动杆往复运动或转动转换为从动杆的转动时，依靠机构各杆之间的运动，将机构从死点引出并确立转向，还可使从动杆产生短时停歇，提高从动杆的初始转矩。 并具有传动可逆性。
下面结合附图对本发明作详细阐述：
图1是曲柄滑块机构图;
图2是四杆活节闭式运动链在外力方向变化时，具有二力不平衡性质的原理示意图;
图3是四杆活节闭式运动链三副杆相邻接时的受力图;
图4是四杆活节闭式运动链其中一个三副杆上外力作用铰接点位于运动链各杆所围区域内的受力图;
图5至图7是主动杆往复运动转换为从动杆作单向整周无死点转动实施例的三个状态图，其中
图5是滑块（2）位于第一极限位置时的机构状态图;
图6是连杆（3）外力作用线偏离转动中心（9），四杆活节闭式运动链位于一新的平衡状态时的机构状态图，
图7是从动杆回转180°，滑块（2）到达第二极限位置后的机构状态图;
图8是平行四边形机构示意图;
图9是主动杆作回转运动，从动杆作同向无死点转动的第二实施例示意图;
图10是反平行四边形机构示意图;
图11是主动杆作回转运动，从动杆作反向无死点转动的第三实施例示意图。
附图符号表，作用相同的机件用相同编号：
1、机架 2、滑块 3、连杆 4、四柄 5、输入杆 6、摇杆 7、摆杆 8、输出杆 9、转动中心 10、主动曲柄
达到本发明的办法是，在连杆机构中，去掉从动杆，代替从动杆的是一个具有二力不平衡性质的四杆活节闭式运动链，以下简称四节链。在其两个三副杆上各选一外力作用铰接点，分别代替原从动杆的两铰接点，一个铰接点与连杆铰接，另一个与机架铰接。当主动杆运动时，通过连杆作用于四节链，当连杆与机架重合时，依靠四节链的杆间相对运动，引导连杆偏离机架。避开死点，推动四节链上输出杆作无死点转动。
图2是四杆活节闭式运动链示意图，图中三副杆与二副杆相邻接，三副杆上各有一铰接点作为外力作用点。当四节链受拉时，如图中箭头所示三副杆上作用一拉力A，另一三副杆上作用一拉力B，四节链呈平衡状态。当两个三副杆上的外作用力反向，四节链受压时，各杆间要作相对运动，图中双点划线表示四节链受压时的平衡状态。可以看出，作用点B由B变到B′，众所周知，连杆机构中连杆对从动杆的力由拉力变压力时发生传动死点，利用四节链这种二力不平衡性质，四节链受压时各杆先作特定有限相对运动，就可将连杆引出死点。
图3是四杆活节闭式运动链两三副杆相邻接时的受力图，外力A和B分别作用于四节链三副杆上，可以看出四节链在受拉力转为受压力时，四节链具有二力不平衡性质，作用点移动了，作用点B移到B′点。
图4是四杆活节闭式运动链一个三副杆的外力作用铰接点位于四节链各杆所围区域内的情形，作用力A、B作用于四节链，受压时，随着杆间运动，B点移到B′点，其特点是重心较稳，在受到外力冲击振动后，不易发生反向转动。
在实际使用时，应考虑到摩擦力矩的影响，当四节链处于拉压两个平衡态时，应使四节链各杆间的夹角大于摩擦角，小于摩擦角的补角。
图5到图7是一个主动杆作往复运动，从动杆作单向转动的连杆机构实施例的示意图。图5是滑块（2）位于第一极限位置时的机构示意图，如图5所示，机架（1）上设置的滑块（2）可以往复运动，包括往复摆动。连杆（3）一端与滑块（2）相铰接，另一端与具有二力不平衡性质的四杆活节闭式运动链上输入杆（5）铰接。摇杆（6）、摆杆（7）为二副杆分别与输入杆（5），输出杆（8）相铰接。输出杆（8）另一铰接点与转动中心（9）铰接。形成一个平面七杆机构。这时，滑块（2）处于第一极限位置，由输入杆（5）、摇杆（6）、摆杆（7）、输出杆（8）组成的四节链处于受拉平衡态，连杆（3）与机架（1）重合，滑块（2）对连杆（3）的作用力指向转动中心（9）。很明显，若四节链上的构件不是铰接而是固接，那么四节链相当于图1曲柄滑块机构中的曲柄（4），当滑块（2）向右运动时，因连杆的力的作用线通过转动中心（9），因而无力矩产生，机构出现死点。正是由于四节链是四杆铰接，当受到连杆（3）的压力时，四节链各杆间发生相对运动，由图6可见，滑块（2）向右移动一段距离，连杆（3）在向右运动的同时，也随着输入杆（5）的引导，向上运动，从而使连杆（3）的力的作用线偏离转动中心（9），最好使连杆（3）与机架（1）的偏离角大于摩擦角。
图6中四节链各杆所在位置是四节链的受压平衡状态。由于杆间存在摩擦力矩、转动惯量、通过选择各杆长度、形状、重量，可使四节链在受拉平衡态时，各杆间夹角大于摩擦角，小于摩擦 角的补角。输出杆（8）转动惯量较大，在受外力矩时运动角加速度较低，可使四节链各杆作相对运动时，输出杆（8）几乎不逆向转动，避免由于输出杆（8）的逆向转动又把连杆（3）引导回原来位置，图6中的连杆（3）已被引导出死点，滑块（2）可以顺利推动连杆（3）向右运动，直到图7所示位置。
从图7可看出，滑块（2）已到达第二极限位置，四节链受拉力而处于受拉平衡态。当滑块（2）又向左运动时，产生一压力，通过连杆（3）作用于四节链，由于四节链的杆间相对运动，引导连杆（3）的力的作用线偏离转动中心（9），滑块（2）可顺利地返回第一极限位置，输出杆（8）完成整周转动。这一运动也是可逆的，当外力矩作用于输出杆（8）时，滑块（2）也可产生往复运动。
图8是平行四边形机构，当曲柄（2）与机架（1）重合时，如图中双点划线位置，也会出现死点。图9是主动杆作回转运动，从动杆作同向无死点转动的实施例，它与图8中平行四边形机构的区别是用由输入杆（5）、摇杆（6）、摆杆（7）、输出杆（8）铰接而成的四节链，代替平行四边形机构中的任一曲柄，也可以用两个四节链同时代替两个曲柄，当连杆（3）与机架（1）共线时平行四边形机构出现死点。而在本实施例中，由于四节链的相对运动引导连杆（3）偏离机架（1），最好使连杆（3）的力的作用线不与转动中心（9）转动副摩擦圆相割。实现输出杆（8）的无死点转动。它还有一个特点，在四节链引导连杆（3）偏离机架（1）的过程中，输出杆（8）会产生短暂停歇，这点在较低速度下比较明显，可用于需要产生短暂停歇的装置，如包装机、印刷机。在主动杆高速转动时，由于负载惯性力的影响，四节链各杆所受离心力的影响，在连杆（3） 与机架（1）重合时，不用四节链各杆间相对运动，也可越过死点，而且四节链各杆所受离心力会阻止四节链向受压平衡点运动，使机构运动更加平稳。
当然，如果主动杆不是主动曲柄（10），而是四节链上的输出杆（8），这时主动曲柄（10）的整周转动也是无死点的。因为，当连杆（3）与机架（1）重合时，主动杆可通过四节链各杆间相对运动使连杆（3）偏离机架（1），推动从动杆作无死点整周转动。
图10是反平行四边形机构，从动杆相对主动杆反向转动，当连杆（3）与机架（1）重合时，机构也会出现死点。图11是本发明的第三实施例，它可使从动杆相对于主动杆反向转动时，无死点产生。如图11所示，机架（1）上铰接着主动曲柄（10），连杆（3）一端与主动曲柄（10）铰接，另一端与四节链上的输入杆（5）铰接。输入杆（5）是一个三副杆，另外两铰接点分别与摇杆（6）、摆杆（7）铰接，输出杆（8）也是个三副杆，一个铰接点与机架（1）铰接，另外两个铰接点分别与摇杆（6），摆杆（7）铰接。当连杆（3）与机架（1）重合时，连杆（3）对转动中心（9）的力矩为零，这时连杆（3）作用力使四节链各杆作相对运动，而四节链的运动又使连杆（3）偏离机架（1），又对转动中心（9）产生力矩，从而使机构避免死点。当外力矩从四节链上输出杆（8）输入时，也会由于四节链的相对运动引导连杆（3）偏离机架（1），从而避免死点产生，推动主动曲柄（10）作无死点整周转动。
本发明如上所述，将机构引出死点是由于四节链的杆间相对运动引导连杆偏离机架，所以四节链上与机架铰接杆不论是作主动转动还是从动转动，不会影响本发明的效果;而且在四节链和连杆间再串接前置机构，同样也能实现本发明的效果。
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