CN113431202A - 一种将滑动摩擦转换为滚动摩擦的行走装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种将滑动摩擦转换为滚动摩擦的行走装置，包括行走机构和驱动机构，所述行走机构包括支座、滚轮、偏心轴、轨道、转动杆，所述支座上穿设有若干偏心轴，偏心轴上设有滚轮，滚轮与铺设的轨道配合，至少一个偏心轴的端部设有转动杆，偏心轴的另一端同步连接。该行走装置有效减少了移动过程中的摩擦阻力。
Description
技术领域
本发明属于工装领域，尤其涉及一种将滑动摩擦转换为滚动摩擦的行走装置。
背景技术
目前，支座在轨道上移动一般为面与面接触，主要克服滑动摩擦阻力，钢的滑动摩擦系数为0.15，而钢的滚动摩擦系数为0.05。以支座600kg为例，滑动摩擦约90kg摩擦力，而滚动摩擦约30kg摩擦力，转换之后能有效减少移动时需要克服的摩擦阻力，便于实现驱动
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种将滑动摩擦转换为滚动摩擦的行走装置，该行走装置有效减少了移动过程中的摩擦阻力。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种将滑动摩擦转换为滚动摩擦的行走装置，包括行走机构和驱动机构，所述行走机构包括支座、滚轮、偏心轴、轨道、转动杆，所述支座上穿设有若干偏心轴，偏心轴上设有滚轮，滚轮与铺设的轨道配合，至少一个偏心轴的端部设有转动杆，偏心轴的另一端同步连接；
所述驱动机构包括手轮、手轮轴、驱动齿轮、传动齿轮、传动套、传动轴、驱动轴、行走齿轮和齿条，所述支座内设置驱动轴，该驱动轴一端转动的设置在支座内，另一端与传动套通过键连接、通过螺纹与传动轴连接，所述驱动轴穿设在传动套内，并与传动套通过键连接，该传动套通过传动轴承设置在安装套内，安装套穿设在支座内，传动轴与传动套之前设有呈压缩状态的弹簧，传动轴上设有压紧螺钉，压紧螺钉上设有弹簧销，传动轴上设有与弹簧销配合的沉孔，所述传动套外设有传动齿轮，所述手轮通过手轮轴连接在支座上，手轮轴上设有驱动齿轮，驱动齿轮与传动齿轮啮合，所述驱动轴上设有行走齿轮，轨道上设有能与行走齿轮啮合的齿条。
在上述技术方案中，所述偏心轴之间通过连杆机构进行同步连接。
在上述技术方案中，所述偏心轴通过圆锥滚子轴承、偏心轴承压板与支座连接。
在上述技术方案中，所述滚轮与偏心轴之间设有深沟球轴承、滚轮轴承压板和滚轮紧定螺母。
在上述技术方案中，所述支座与转动杆之间设有转动杆紧定销。
在上述技术方案中，所述轨道上设有轨道垫板和轨道导向板。
在上述技术方案中，所述驱动轴通过滚针轴承、驱动轴套与支座连接。
在上述技术方案中，所述传动轴上设有方便拉动的把手。
在上述技术方案中，所述驱动轴上设有一组或多组啮合的行走齿轮和齿条。
在上述技术方案中，所述行走齿轮通过驱动齿轮紧定螺母进行锁紧。
本发明的有益效果是：可以实现摩擦力以及运动机构的转化，减少了运行阻力，从而降低了输入的驱动力，减少了磨损，并延长工装使用寿命。
附图说明
图1为本发明的省略结构正视图。
图2为图1中滚轮和偏心轴的示意图。
图3为图1中A-A视图。
图4为图1中B-B视图。
图5为图1中另一状态的示意图。
图6为图1的后视图。
其中：1.支座，2.转动杆紧定销，3.转动杆，4.轨道，5.轨道垫板，6.滚轮，7.滚轮轴承压板，8.滚轮深沟球轴承，9.滚轮紧定螺母，10.偏心轴承压板，11.圆锥滚子轴承，12.偏心轴，13.连杆A， 14.连杆B，15.凹槽滚轮，16.轨道导向板，17.齿条，18.安装套， 19.法兰，20.传动齿轮，21.传动套，22.弹簧销，23.压紧螺钉，24. 把手，25.传动轴，26.弹簧，27.传动齿轮紧定螺母，28.手轮轴，29. 手轮紧定螺母，30.手轮，31.驱动齿轮，32.传动轴承，33.驱动齿轮紧定螺母，34.行走齿轮，35.驱动轴，36.滚针轴承，37.驱动轴套。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1至图6所示的一种将滑动摩擦转换为滚动摩擦的行走装置，包括行走机构和驱动机构，所述行走机构包括支座1、滚轮6、偏心轴12、轨道4、转动杆3，所述支座1上穿设有若干偏心轴12，偏心轴12上设有滚轮6，滚轮6与铺设的轨道4配合，至少一个偏心轴 12的端部设有转动杆3，偏心轴12的另一端同步连接；
所述驱动机构包括手轮30、手轮轴28、驱动齿轮31、传动齿轮 20、传动套21、传动轴25、驱动轴35、行走齿轮34和齿条17，所述支座1内设置驱动轴35，该驱动轴35一端转动的设置在支座1内，另一端与传动套21通过键连接、通过螺纹与传动轴25连接，所述驱动轴35穿设在传动套21内，并与传动套21通过键连接，该传动套 21通过传动轴承32设置在安装套18内，安装套18穿设在支座内，传动轴25与传动套21之前设有呈压缩状态的弹簧26，传动轴25上设有压紧螺钉23，压紧螺钉23上设有弹簧销22，传动轴25上设有与弹簧销22配合的沉孔，所述传动套21外设有传动齿轮20，所述手轮30通过手轮轴28连接在支座1上，手轮轴28上设有驱动齿轮 31，驱动齿轮31与传动齿轮20啮合，所述驱动轴35上设有行走齿轮34，轨道4上设有能与行走齿轮34啮合的齿条17。传动齿轮20 通过传动齿轮紧定螺母27进行锁紧，安装套18处设有与之配合的法兰19。
图2中，偏心轴的偏心状态为水平2毫米。
将转动杆3转动90°，并与支座锁定，偏心轴的偏心状态为竖直2毫米，通过转动杆3的转动，使支座与轨道接触或脱离。
在上述技术方案中，所述偏心轴12之间通过连杆机构进行同步连接。连杆机构即连杆A和连杆B。
在上述技术方案中，所述偏心轴12通过圆锥滚子轴承11、偏心轴承压板10与支座1连接。
在上述技术方案中，所述滚轮6与偏心轴之间设有滚轮深沟球轴承8、滚轮轴承压板7和滚轮紧定螺母9。
在上述技术方案中，所述支座1与转动杆3之间设有转动杆紧定销2。转动杆紧定销2可以锁定支座1与转动杆3。
在上述技术方案中，所述轨道4上设有轨道垫板5和轨道导向板 16。
在上述技术方案中，所述驱动轴35通过滚针轴承36、驱动轴套 37与支座1连接。
在上述技术方案中，所述传动轴25上设有方便拉动的把手24。
在上述技术方案中，所述驱动轴25上设有一组或多组啮合的行走齿轮34和齿条17。
在上述技术方案中，所述行走齿轮34通过驱动齿轮紧定螺母33 进行锁紧。
由于滚轮6两边都设置，将其中一边的实用带凹槽的凹槽滚轮 15，对该装置整体的运动方向更好控制。
图3中，支座1已被抬起，当支座1需要移动时，将转动杆3逆时针旋转90°并再次和支座1锁定，支座1被抬起；松开弹簧销22，拉动把手24指定位移，再将弹簧销22与传动轴25锁定，此时行走齿轮34与齿条17啮合，是附图4所示状态。转动手轮30，支座1 即可沿轨道方向移动。当支座1到达指定位置后，松开弹簧销22，推动把手24指定位移，再将弹簧销22与传动轴25锁定，此时行走齿轮34已与齿条17脱离。将转动杆3顺时针旋转90°并再次和支座1锁定，支座1即与轨道4贴合，便于支座1的定位。这样，就完成了支座的移动调节。
下面就本发明的可行性做相关计算说明。在整个过程中，通过人力需要实现：
1.转动杆3旋转90°，2.推拉把手24指定位移，3.转动手轮30。
1.转动杆3旋转时，主要是抬起支座即转动杆3逆时针旋转时需要克服支座重力，由经验知转动杆3水平时所需力距最大。设定支座总重m1＝600kg，水平偏心距L1＝2mm，转动杆3有效作用长度 L2＝160mm，那么需要克服的最大力矩M2＝M1＝m1gL1＝11.76N·m；转动时所需最大力
即转动力需要大于73.5N。
2.推拉把手24时，主要克服传动轴25、驱动轴35的摩擦力，驱动轴35另一端与滚针轴承36间隙配合的摩擦力可忽略不计。设定传动轴25和驱动轴35总长L3＝2000mm，轴直径D1＝40mm，轴上附件(如齿轮)总重m2＝5kg，滑动摩擦系数μ1＝0.1，那么轴的重量
需要克服的摩擦力f＝μ1(m2+m3)g＝36.2N,即推拉力需要大于36.2N。
3.开始转动手轮时，需要提供足够大的扭矩克服摩擦力和惯性力，此时所需扭矩最大。设定支座总重m1＝600kg，行走齿轮34分度圆直径D3＝112mm，支座开始运动时加速度a＝0.005m/s2，驱动齿轮31和传动齿轮20传动减速比i＝1.15，滑动摩擦系数μ1＝0.15，滚动摩擦系数μ2＝0.05，总扭矩传递效率η＝0.95，手轮的直径D2＝200mm。当支座与轨道产生滑动摩擦力时，行走齿轮34运动时所需的最大扭矩
当支座与轨道产生滚动摩擦力时，行走齿轮34运动时所需的最大扭矩
转换后显著减小了驱动扭矩。当支座与轨道产生滚动摩擦力时，手轮驱动力
参考GB/T 12238-2008中手轮操作力规范，手轮操作力不能超过350N，所以计算结果是可行的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种将滑动摩擦转换为滚动摩擦的行走装置，其特征是：包括行走机构和驱动机构，所述行走机构包括支座、滚轮、偏心轴、轨道、转动杆，所述支座上穿设有若干偏心轴，偏心轴上设有滚轮，滚轮与铺设的轨道配合，至少一个偏心轴的端部设有转动杆，偏心轴的另一端同步连接；
所述驱动机构包括手轮、手轮轴、驱动齿轮、传动齿轮、传动套、传动轴、驱动轴、行走齿轮和齿条，所述支座内设置驱动轴，该驱动轴一端转动的设置在支座内，另一端与传动套通过键连接、通过螺纹与传动轴连接，所述驱动轴穿设在传动套内，并与传动套通过键连接，该传动套通过传动轴承设置在安装套内，安装套穿设在支座内，传动轴与传动套之前设有呈压缩状态的弹簧，传动轴上设有压紧螺钉，压紧螺钉上设有弹簧销，传动轴上设有与弹簧销配合的沉孔，所述传动套外设有传动齿轮，所述手轮通过手轮轴连接在支座上，手轮轴上设有驱动齿轮，驱动齿轮与传动齿轮啮合，所述驱动轴上设有行走齿轮，轨道上设有能与行走齿轮啮合的齿条。
2.根据权利要求1所述的将滑动摩擦转换为滚动摩擦的行走装置，其特征是：所述偏心轴之间通过连杆机构进行同步连接。
3.根据权利要求1所述的将滑动摩擦转换为滚动摩擦的行走装置，其特征是：所述偏心轴通过圆锥滚子轴承、偏心轴承压板与支座连接。
4.根据权利要求1所述的将滑动摩擦转换为滚动摩擦的行走装置，其特征是：所述滚轮与偏心轴之间设有深沟球轴承、滚轮轴承压板和滚轮紧定螺母。
5.根据权利要求1所述的将滑动摩擦转换为滚动摩擦的行走装置，其特征是：所述支座与转动杆之间设有转动杆紧定销。
6.根据权利要求1所述的将滑动摩擦转换为滚动摩擦的行走装置，其特征是：所述轨道上设有轨道垫板和轨道导向板。
7.根据权利要求1所述的将滑动摩擦转换为滚动摩擦的行走装置，其特征是：所述驱动轴通过滚针轴承、驱动轴套与支座连接。
8.根据权利要求1所述的将滑动摩擦转换为滚动摩擦的行走装置，其特征是：所述传动轴上设有方便拉动的把手。
9.根据权利要求1所述的将滑动摩擦转换为滚动摩擦的行走装置，其特征是：所述驱动轴上设有一组或多组啮合的行走齿轮和齿条。
10.根据权利要求1所述的将滑动摩擦转换为滚动摩擦的行走装置，其特征是：所述行走齿轮通过驱动齿轮紧定螺母进行锁紧。
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