往复传动机构及动力设备的制作方法

1.本实用新型涉及移动结构技术领域，特别是涉及往复传动机构及动力设备。


背景技术：

2.在机械领域常常需要将旋转运动转换为直线往复运动，传统的往复结构如曲柄滑块机构、曲柄摆臂机构、直线电机或伺服电机丝杠往复机构等，对于曲柄滑块机构及曲柄摆臂机构存在偏摆角问题，对于直线电机或伺服电机丝杠往复机构等存在受力不均问题，进而导致影响往复传动的稳定性。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对上述问题，提供一种保证往复传动的稳定性的往复传动机构及动力设备。
4.一种往复传动机构，所述往复传动机构包括传动轴、往复套、限位体、平衡套及平衡体，所述传动轴绕自身轴线可转动；所述往复套套设于所述传动轴上；所述限位体定位于所述传动轴的外壁与所述往复套的内壁两者中的一者上，另一者上设有往复导轨，所述往复导轨的轨迹为绕所述传动轴轴线的闭合型曲线，所述限位体与所述往复导轨导向配合，并能够沿着所述往复导轨的轨迹移动；所述平衡套套设于所述传动轴上，并位于所述往复套的一侧；所述平衡体定位于所述传动轴的外壁与所述平衡套的内壁两者中的一者上，另一者上设有与所述往复导轨间隔设置的平衡导轨，所述平衡导轨的轨迹为绕所述传动轴轴线的闭合型曲线，所述平衡体与所述平衡导轨导向配合，并能够沿着所述平衡导轨的轨迹移动，在所述传动轴转动的过程中，所述平衡套与所述往复套能够沿所述传动轴的轴线方向相对或相背移动。
5.在其中一个实施例中，所述往复导轨绕所述传动轴的轴线的轨迹呈正弦曲线，所述平衡导轨绕所述传动轴的轴线的轨迹呈正弦曲线；所述平衡导轨的波峰与所述往复导轨的波谷相对，所述平衡导轨的波谷与所述往复导轨的波峰相对，且所述限位体与所述平衡体相对间隔设置。
6.在其中一个实施例中，所述往复导轨沿绕所述传动轴的轴线的轨迹包括至少两个完整且连续的正弦曲线周期，所述往复导轨上设有的所述限位体的数量小于或等于所述往复导轨的正弦曲线周期数量，且所述往复导轨上的所述限位体围绕所述传动轴的轴线均匀间隔设置；所述平衡导轨与所述往复导轨的结构一致，所述平衡体与所述限位体的数量相一致，一所述限位体沿着所述传动轴的轴线方向与一所述平衡体相对设置。
7.在其中一个实施例中，所述往复导轨为往复槽，所述往复槽为绕所述传动轴轴线的闭合型曲线凹槽，所述限位体包括万向球，所述万向球可滚动地设置于所述往复槽内并能够在所述往复槽内移动。
8.在其中一个实施例中，所述平衡体与所述限位体的结构一致，所述平衡导轨为平衡槽，所述平衡槽与所述往复槽的结构一致。
9.在其中一个实施例中，所述往复槽的内壁上开设有第一导油槽，所述第一导油槽的轨迹与所述往复槽的轨迹一致；所述平衡槽的内壁上开设有第二导油槽，所述第二导油槽的轨迹与所述平衡槽的轨迹一致。
10.在其中一个实施例中，所述平衡套的质量大于或等于所述往复套的质量。
11.在其中一个实施例中，所述的往复传动机构还包括动力源及输出轴，所述动力源连接于所述传动轴靠近所述平衡套的一端，所述输出轴连接于所述往复套背向于所述平衡套的一端上，所述动力源用于驱动所述传动轴转动。
12.在其中一个实施例中，所述的往复传动机构还包括导向件，所述往复套的外壁上设置有第一配合结构，所述平衡套的外壁上设置有第二配合结构，所述导向件同时与所述第一配合结构及所述第二配合结构导向配合，且所述导向件与所述第一配合结构及所述第二配合结构的导向方向均为所述传动轴的轴线方向；和/或
13.在其中一个实施例中，所述的往复传动机构还包括壳体，所述传动轴、所述往复套及所述平衡套均设置于所述壳体内。
14.上述往复传动机构，往复套与平衡套均套设于传动轴上且相对设置，由于传动轴的外壁与往复套的内壁两者中的一者上定位有限位体，另一者上设有往复导轨，传动轴的外壁与平衡套的内壁两者中的一者上定位有平衡体，另一者上设有往复导轨间隔设置的平衡导轨，且平衡导轨与往复导轨的轨迹均为绕传动轴轴线的闭合型曲线。当驱动传动轴转动，平衡体沿着平衡导轨的轨迹移动，限位体沿着往复导轨的轨迹移动，以使平衡套与往复套沿传动轴的轴线方向相对或相背移动，进而使得平衡套的加速度产生的力能够与往复套的加速度产生的力相互抵消，避免单独设置往复套而导致对传动轴产生轴向振动。通过平衡体与平衡套的配合，能够避免往复套及传动轴的轴向振动，提高传动的稳定性。
15.一种动力设备，所述动力设备包括如上所述的往复传动机构。
附图说明
16.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.此外，附图并不是1:1的比例绘制，并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。在附图中：
19.图1为一实施例中的往复传动机构的结构示意图；
20.图2为图1所示的往复传动机构的分解图；
21.图3为图2中的传动轴、限位体及平衡体的结构主视图
22.图4为图1所示的往复传动机构一视角下的剖视图；
23.图5为图1所示的往复传动机构在另一视角下的剖视图。
24.附图标记说明：
25.10、往复传动机构；100、传动轴；200、往复套；210、第一配合结构；212、第一导向
孔；300、限位体；310、万向球；320、限位座；330、滚珠；400、平衡套；410、第二配合结构；412、第二导向孔；500、平衡体；510、平衡球；520、平衡座；530、滚动体；600、往复槽；610、第一导油槽；700、平衡槽；710、第二导油槽；800、壳体；810、输出孔；820、输入孔；830、导向件；900、输出轴。
具体实施方式
26.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
27.参阅图1至图3，本实用新型一实施例中的往复传动机构1010，至少能够保证传动的稳定性。具体地，往复传动机构10包括传动轴100、往复套200、限位体300、平衡套400及平衡体500。
28.传动轴100绕自身轴线可转动；往复套200套设于传动轴100上，限位体300定位于传动轴100的外壁与往复套200的内壁两者中的一者上，另一者上设有往复导轨，所述往复导轨的轨迹为绕传动轴100轴线的闭合型曲线，限位体300与往复导轨导向配合，并能够沿着往复导轨的轨迹移动；平衡套400套设于传动轴100上，并位于往复套200的一侧；平衡体500定位于传动轴100的外壁与平衡套400的内壁两者中的一者上，另一者上设有与往复导轨间隔设置的平衡导轨，平衡导轨的轨迹为绕传动轴100轴线的闭合型曲线，平衡体500与平衡导轨导向配合，并能够沿着平衡导轨的轨迹移动，在传动轴100转动的过程中，平衡套400与往复套200能够沿传动轴100的轴线方向相对或相背移动。
29.一并参阅图4，上述往复传动机构10，往复套200与平衡套400均套设于传动轴100上且相对设置，由于传动轴100的外壁与往复套200的内壁两者中的一者上定位有限位体300，另一者上设有往复导轨，传动轴100的外壁与平衡套400的内壁两者中的一者上定位有平衡体500，另一者上设有往复导轨间隔设置的平衡导轨，且平衡导轨与往复导轨的轨迹均为绕传动轴100轴线的闭合型曲线。当驱动传动轴100转动时，平衡体500沿着平衡导轨的轨迹移动，限位体300沿着往复导轨的轨迹移动，以使平衡套400与往复套200沿传动轴100的轴线方向相对或相背移动，进而使得平衡套400的加速度产生的力能够与往复套200的加速度产生的力相互抵消，避免单独设置往复套200而导致对传动轴100产生轴向振动的力。通过平衡体500与平衡套400的配合，能够避免往复套200及传动轴100的轴向振动，提高传动的稳定性。
30.在本实施例中，所述平衡导轨与所述往复导轨均设置于传动轴100的外壁上。限位体300定位于往复套200的内壁，平衡体500定位于平衡套400的内壁上。使得限位体300与平衡体500能够同步相对于传动轴100相对或相背运动，进一步使得传动轴100受到的限位体300与平衡体500的力能够相互抵消。
31.在另一实施例中，所述平衡导轨还可以设置于平衡套400的内壁上，往复导轨设置于往复套200的内壁。限位体300与平衡体500均定位于传动轴100的外壁上，且沿着传动轴100的轴线方向间隔设置。
32.参阅图2、图3及图4，一实施例中，所述往复导轨绕传动轴100的轴线的轨迹呈正弦曲线。当传动轴100转动时，通过限位体300沿往复导轨的轨迹移动，利用呈正弦曲线轨迹布置的往复导轨，保证限位体300在往复导轨上能够顺滑移动，保证往复套200往复移动的平稳。
33.在本实施例中，所述平衡导轨绕传动轴100的轴线的轨迹呈正弦曲线；所述平衡导轨的波峰与所述往复导轨的波谷相对，所述平衡导轨的波谷与所述往复导轨的波峰相对，且限位体300与平衡体500相对间隔设置。当限位体300在往复导轨上沿一个方向移动时，以便于使得平衡体500能够在平衡导轨上沿相反方向移动，进而实现往复套200与平衡套400沿不同方向移动。
34.在其他实施例中，平衡导轨与往复导轨的轨迹还可以呈其他轨迹形状，只要能够保证传动轴100在转动的过程中，通过限位体300与平衡体500保证往复套200与平衡套400沿不同方向移动即可。
35.一实施例中，所述往复导轨沿绕传动轴100的轴线的轨迹包括至少两个完整且连续的正弦曲线周期，所述往复导轨上设有的限位体300的数量小于或等于所述往复导轨的正弦曲线周期数量，且所述往复导轨上的限位体300围绕传动轴100的轴线均匀间隔设置。
36.例如，在本实施例中，往复导轨的轨迹包括两个正弦曲线，限位体300的数量也为两个，两个限位体300能够同时布置于往复导轨的两个正弦曲线的波谷位置或同时布置在两个正弦曲线的波峰位置，且此时的两个限位体300围绕传动轴100的轴线均匀设置。通过均匀布置的限位体300与正弦曲线型的往复导轨的配合，能够进一步提高传动稳定性。
37.在其他实施例中，单个往复导轨绕传动轴100的轴线的轨迹可以包括三个或其他数目个完整且连续的正弦曲线周期，对应的限位体300的数量可以为三个或其他数目个，且每一正弦曲线对应设置一限位体300，以保证往复轴200的稳定往复移动。
38.在本实施例中，所述平衡导轨与所述往复导轨的结构一致，平衡体500与限位体300的数量相一致，一限位体300沿着传动轴100的轴线方向与一平衡体500相对设置。通过设置平衡导轨与往复导轨一致，进而能够保证平衡体500在平衡导轨上移动的顺滑程度，且保证平衡体500能够有效平衡限位体300产生的轴向加速度，避免振动的产生。
39.一实施例中，往复导轨为往复槽600，往复槽600为绕传动轴100轴线的闭合型曲线凹槽，限位体300包括万向球310，万向球310可滚动地设置于往复槽600内并能够在往复槽600内移动。利用往复槽600实现对万向球310限位导向作用，保证万向球310能够沿着往复槽600的轨迹稳定移动。
40.具体地，限位体300定位在往复套200的内壁上，进而往复套200的内壁上开设有第一定位槽；万向球310的部分可滚动地设置于第一定位槽内，另一部分穿设于往复槽600内。由于万向球310可滚动，进而使得往复套200相对于传动轴100的往复移动是利用万向球310的滚动摩擦实现，而非是往复套200相对于传动轴100的滑动摩擦，进一步保证传动效率。
41.在另一实施例中，限位体300若定位在传动轴100的外壁上，那么第一定位槽则开设于往复套200的内壁上。
42.一实施例中，所述限位体300还包括限位座320及多个滚珠330，多个滚珠330设置于限位座320内，万向球310部分穿设于限位座320内并与滚珠330抵接，万向球310与滚珠330均能够相对于限位座320滚动。具体地，限位座320穿设于所述第一定位槽内。当万向球
310在滚动时，利用多个滚珠330实现万向球310与限位座320之间的滚动摩擦，进一步保证万向球310滚动的稳定性，且避免了万向球310与第一定位槽内壁之间的直接接触。
43.在其他实施例中，限位座320还可以省略，多个滚珠330直接设置于第一定位槽内，万向球310穿设于第一定位槽内并与滚珠330抵接。
44.在其他实施例中，往复导轨还可以为往复凸起，往复凸起的轨迹为绕传动轴100轴线的闭合型曲线凸起，且曲线凸起的波峰与波谷沿传动轴100的轴线间隔设置，限位体300上开设有凹槽，往复凸起穿设于凹槽内。只要能够保证限位体300沿着往复导轨的轨迹移动即可。
45.在本实施例中，平衡体500与限位体300的结构一致，所述平衡导轨为平衡槽700，平衡槽700与往复槽600的结构一致。通过上平衡体500的结构与限位体300的结构设置成一样的，能够进一步保证传动轴100受到平衡体500及限位体300的力的大小一致，进一步降低传动轴100振动的可能性。在其他实施例中，平衡体500与限位体300的结构还可以不一致，只要能够保证传动轴100受力平衡即可。
46.例如，平衡体500包括平衡球510，平衡球510可滚动地设置于平衡槽700内并能够在平衡槽700内移动。利用平衡槽700实现对平衡球510限位导向作用，保证平衡球510能够沿着平衡槽700的轨迹稳定移动。
47.具体地，平衡体500定位在平衡套400上，平衡套400的内壁上开设有第二定位槽，平衡体500设置于第二定位槽内。在另一实施例中，若平衡体500定位在传动轴100上，则第二定位槽开设于传动轴100上。进一步地，平衡球510的部分可滚动地设置于第二定位槽内，另一部分穿设于平衡槽700内。
48.一实施例中，平衡体500还包括平衡座520及多个滚动体530，多个滚动体530设置于平衡座520内，平衡球510部分穿设于平衡座520内并与滚动体530抵接，平衡球510与滚动体530均能够相对于平衡座520滚动。
49.一实施例中，所述往复槽600的内壁上开设有第一导油槽610，第一导油槽610的轨迹与往复槽600的轨迹一致。使用时，可以在第一导油槽610内设置润滑油，通过润滑油能够进一步保证限位体300的万向球310在往复槽600内滚动的顺滑程度，进一步保证驱动往复套200往复移动的稳定性。
50.一实施例中，所述平衡槽700的内壁上开设有第二导油槽710，第二导油槽710的轨迹与平衡槽700的轨迹一致。使用时，可以在第二导油槽710内设置润滑油，通过润滑油能够进一步保证平衡体500的平衡球510在平衡槽700内滚动的顺滑程度，进一步保证驱动平衡套400往复移动的稳定性。
51.一实施例中，往复传动机构10还包括壳体800，传动轴100、往复套200及平衡套400均设置于壳体800内。通过设置壳体800便于保证传动轴100、往复套200及平衡套400之间传动的稳定性。具体地，可以在壳体800内填充润滑油，以使润滑可以有效进入到第一导油槽610及第二导油槽710内。
52.一实施例中，往复传动机构10还包括动力源及输出轴900，所述动力源连接于传动轴100靠近平衡套400的一端，输出轴900连接于往复套200背向于平衡套400的一端上，动力源用于驱动传动轴100转动。通过动力源便于为传动轴100的转动提供动力；通过输出轴900便于将往复套200的往复移动输出。具体地，壳体800上开设有输出孔810及输入孔820，动力
源通过输入孔820连接于传动轴100，输出轴900穿设于输出孔810并连接与往复套200。
53.一实施例中，平衡套400的质量大于或等于往复套200的质量。使得平衡套400对传动轴100产生的力大于或等于往复套200对传动轴100产生的力。例如，在本实施例中，平衡套400的质量可以与往复套200及输出轴900一起的质量一一致，以便于通过平衡套400平衡往复套200与输出轴900在往复移动过程中对传动轴100产生的轴向力。在另一实施例中，平衡套400的质量也可以与往复套200的质量一致。
54.参阅图2及图5，一实施例中，往复传动机构10还包括导向件830，往复套200的外壁上设置有第一配合结构210，平衡套400的外壁上设置有第二配合结构410，导向件830同时与第一配合结构210及第二配合结构410导向配合，且导向件830与第一配合结构210及第二配合结构410的导向方向均为传动轴100的轴线方向。通过第一配合结构210与导向件830的导向配合，能够保证往复套200往复移动方向的稳定，通过第二配合结构410与导向件830的导向配合，能够保证平衡套400往复移动方向的稳定。
55.具体地，导向件830为杆状结构，杆状的导向件830的长度方向为传动轴100的轴线方向，第一配合结构210上开设有第一导向孔212，第二配合结构410上开设有第二导向孔412，导向件830的一端依次穿过第一导向孔212与第二导向孔412，以便于保证平衡套400及往复套200均能够有效沿着传动轴100的轴线方向移动。
56.在本实施例中，导向件830的数量为至少两个，各个导向件830绕传动轴100的轴线均匀布置。第一配合结构210与第二配合结构410的数量相一致，每一导向件830均能够同时与一第一配合结构210及一第二配合结构410导向配合。
57.一实施例中，动力设备包括上述任一实施例中往复传动机构10。例如动力设备可以为压缩机，压缩机的活塞可以连接于往复套200。或者动力设备可以为柱塞泵，柱塞泵的柱塞连接于往复套200。或者动力设备可以为电锤，电锤的缸体连接于往复套200。在其他实施例中，动力设备还可以为其他需要往复动力的部件。
58.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
59.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
60.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
61.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两
个，三个等，除非另有明确具体的限定。
62.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
63.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
64.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。