(19)中华人民共和国国家知识产权局 回▣ (12)发明专利 ▣ (10)授权公告号CN102837751B (45)授权公告日2014.10.08 (21)申请号201210353960.7 审查员韩伟伟 (22)申请日2012.09.21 (73)专利权人安徽工业大学 地址243000安徽省马鞍山市湖东中路59 号 (72)发明人邱晗陈富强王孝义邱支振 (74)专利代理机构马鞍山市金桥专利代理有限 公司34111 代理人鲁延生 (51)Int.CI. B62D57/02(2006.01) (56)对比文件 DE102010013711A1,2011.10.06, CN102320338A,2012.01.18, CN102602467A,2012.07.25, 权利要求书1页说明书2页附图1页 (54)发明名称 带槽动轴式半转机构 (57)摘要 本发明提供一种带槽动轴式半转机构，属于 仿生机械技术领域。该半转机构包括主轴、曲柄、 带槽动轴、半转杆、带槽轴套、纵向滑槽、定位滑 块、固定铰支座、机架，主轴与固定铰支座安装在 机架上，曲柄的一端与主轴连接，另一端固定连接 带槽动轴，带槽动轴安装在带槽轴套内，能够与带 槽轴套相对转动，带槽轴套固定连接在半转杆的 中部，半转杆上有沿杆轴线方向的纵向滑槽，定位 滑块通过圆柱铰链安装在固定铰支座上，定位滑 块能够在纵向滑槽内滑动。本发明机构改变了已 有半转机构中比较复杂的传动系统，以最少的零 件、最简的构成产生半转杆的不对称转动，可以大 大简化基于半转机构的各种机械的结构
CN102837751B 权利要求书 1/1页 1.一种带槽动轴式半转机构，其特征在于：所述半转机构包括主轴(1)、曲柄(2)、带槽 动轴(3)、半转杆(4)、带槽轴套(5)、纵向滑槽(6)、定位滑块(7)、固定铰支座(8)、机架(9)； 所述主轴(1)与固定铰支座(8)安装在机架(9)上，所述固定铰支座(8)到主轴(1)的距离 与所述曲柄(2)的长度相等：所述曲柄(2)的一端与主轴(1)连接，曲柄(2)的另一端固定 连接带槽动轴(3)，所述带槽动轴(3)安装在带槽轴套(5)内，所述带槽动轴(3)与带槽轴套 (5)能够相对转动，所述带槽轴套(5)固定连接在半转杆(4)的中部，所述半转杆(4)沿杆 轴线方向设有纵向滑槽(6)，所述纵向滑槽(6)长度大于曲柄(2)长度的4倍：所述带槽轴 套(5)的圆柱侧面上设有与纵向滑槽(6)贯通连接的缺口，使得所述纵向滑槽(6)连续穿过 带槽轴套(5)；所述带槽动轴(3)上的滑槽与曲柄(2)的轴线垂直：所述定位滑块(7)通过 圆柱铰链安装在固定铰支座(8)上，所述定位滑块(7)的长度等于带槽轴套(5)的外直径， 定位滑块(7)能够在纵向滑槽(6)内滑动
CN102837751B 说明书 1/2页 带槽动轴式半转机构 技术领域 [0001] 本发明属于仿生机械技术领域，具体涉及一种带槽动轴式半转机构。 背景技术 [0002]半转机构是一种可以产生不对称转动，用于动物运动仿生的机构。己用于构成中 国专利CN200310106145.1的仿昆虫飞行的韦斯一福效应的仿生平板船舶推进器，用于中 国专利CN200510040830.8转动步行轮以及中国专利C200910263070双直杆腿步行轮的步 行机构。在这些项目使用的半转机构中，叶片或杆件的不对称转动是通过置于转臂内部的 行星齿轮传动或链传动来实现的。传动系统零件较多，结构比较复杂，因而重量较大，工作 效率也不高。本发明对此做出改进，改变了较复杂的转臂内部设置轮系传动的方案，提出零 件最少、构成最简的带槽动轴式半转机构的方案，从而可以大大简化前述各专利中使用的 半转机构的结构，使前述各仿生机械在实施中得以改进。 发明内容 [0003]本发明的目的在于提供一种结构简化的带槽动轴式半转机构，以取代现有一类动 物运动仿生机械中所用的结构较复杂、重量较大的半转机构。 [0004]本发明所提供的带槽动轴式半转机构包括主轴1、曲柄2、带槽动轴3、半转杆4、带 槽轴套5、纵向滑槽6、定位滑块7、固定铰支座8、机架9；主轴1与固定铰支座8安装在机 架9上，曲柄2的一端与主轴1连接，曲柄2的另一端固定连接带槽动轴3，带槽动轴3安装 在带槽轴套5内，带槽动轴3能够与带槽轴套5相对转动，带槽轴套5固定连接在半转杆4 的中部，半转杆4上有沿杆轴线方向的纵向滑槽6，定位滑块7通过圆柱铰链安装在固定铰 支座8上，定位滑块7能够在纵向滑槽6内滑动。 [0005] 所述安装在机架9上的固定铰支座8到主轴1的距离与曲柄2的长度相等。 [0006] 所述带槽动轴3上的滑槽与曲柄2的轴线垂直。 [0007] 所述半转杆4上的沿杆轴线方向的纵向滑槽6的长度必须大于曲柄2的长度的4 倍。 [0008] 所述固定连接在半转杆4的中部的带槽轴套5的圆柱侧面上设有与纵向滑槽6贯 通连接的缺口，使得纵向滑槽6连续穿过带槽轴套5。 [0009] 所述定位滑块7的长度等于带槽轴套5的外直径。 [0010]结合说明书附图说明本发明带槽动轴式半转机构：安装在机架9上的主轴1带动 曲柄2转动，固连在曲柄2端部的带槽动轴3套在带槽轴套5内，带动半转杆4运动，同时半 转杆4的运动还受到置于纵向滑槽6内的定位滑块7的约束，因而使半转杆4产生较复杂 的不对称转动。当带槽动轴3随曲柄2转动到带槽动轴3与固定铰支座8重合的位置时， 带槽动轴3上的槽与纵向滑槽6重合，定位滑块7可以顺利地沿槽滑动，从而使曲柄2顺利 通过定位滑块7连续转动。同时，由于定位滑块7的长度大于带槽动轴3的直径，因而在带 槽动轴3与固定铰支座8重合的位置定位滑块7能够同时与带槽动轴3和带槽轴套5接合
CN102837751B 说明书 2/2页 成一体，防止带槽动轴3和带槽轴套5的相对转动，从而避免了在带槽动轴3与固定铰支座 8重合的瞬时半转杆4可能受干扰发生的不确定转动。 [0011]本发明的优点如下： [0012]1、结构简单，与现有半转机构中比较复杂的传动系统相比，本发明带槽动轴式半 转机构以最少的零件、最简的构成产生半转杆同样的不对称转动。 [0013]2、应用本发明带槽动轴式半转机构可以大大简化基于半转机构的各种机械的结 构，减轻它们的重量，提高它们的工作效率。 附图说明 [0014]图1是本发明带槽动轴式半转机构的正视结构示意图。 [0015]图2是本发明带槽动轴式半转机构的俯视结构示意图。 [0016]图中：1：主轴、2：曲柄、3：带槽动轴、4：半转杆、5：带槽轴套、6：纵向滑槽、7：定位 滑块、8：固定铰支座、9：机架。 具体实施方式 [0017]本发明所提供的带槽动轴式半转机构包括主轴1、曲柄2、带槽动轴3、半转杆4、带 槽轴套5、纵向滑槽6、定位滑块7、固定铰支座8、机架9。如图1所示：主轴1与固定铰支座 8安装在机架9上，曲柄2的一端与主轴1连接，另一端固定连接带槽动轴3，带槽动轴3上 的滑槽与曲柄2的轴线垂直。定位滑块7通过圆柱铰链安装在固定铰支座8上，固定铰支 座8到主轴1的距离与曲柄2的长度相等，定位滑块7的长度等于带槽轴套5的外径。在 半转杆4的中部固定连接着带槽轴套5，半转杆4上有沿杆轴线方向的纵向滑槽6，纵向滑 槽6的长度必须大于曲柄2的长度的4倍，纵向滑槽6穿过带槽轴套5，在带槽轴套5的圆 柱侧面上形成相应的缺口。半转杆4一方面通过带槽轴套5与带槽动轴3接合，可以绕带 槽动轴3转动：另一方面通过纵向滑槽6与定位滑块7接合，可以沿定位滑块7滑动。 [0018]发动机驱动主轴1转动，主轴1带动曲柄2转动，固连在曲柄2端部的带槽动轴3 套在带槽轴套5内，带动半转杆4运动，同时半转杆4的运动还受到置于纵向滑槽6内的定 位滑块7的约束，因而产生半转杆4的较复杂的不对称转动。 [0019]当带槽动轴3随曲柄2转动到带槽动轴3与固定铰支座8重合的位置时，带槽动 轴3上的槽与纵向滑槽6重合，定位滑块7可以顺利地沿槽滑动，从而使曲柄2顺利通过定 位滑块7连续转动。同时，由于定位滑块7的长度大于带槽动轴3的直径，因而在带槽动轴 3与固定铰支座8重合的位置定位滑块7能够同时与带槽动轴3和带槽轴套5接合成一体， 防止带槽动轴3和带槽轴套5的相对转动，从而避免了在带槽动轴3与固定铰支座8重合 的瞬时半转杆4可能受干扰发生的不确定转动，使半转杆4保持原方向顺利地连续运动
CN102837751B 说明书附图 1/1页 4 5 3 6 2 1 9 8 图1 4 5 6 7 3 2 9 8 图2