一种曲线旋转平台装置技术领域
本发明涉及旋转平台结构设计技术领域,特别提供了一种曲线旋转平台装置。
背景技术
到目前为止,国内外的旋转餐厅平台、旋转观光平台、旋转输送平台,都是圆环形的。这些旋转平台,无论台架的结构和传动方式如何,其共同特点是:圆环形的钢结构架与固定在上面的圆环形的承载体,组成了一个刚性体;在圆环形基础的内侧和外侧均布数个支撑轮,用以支撑圆环形的钢结构架在其上旋转;同时基础上设置数个均布的定位轮,与圆环形的钢结构架配合,限制钢结构架在旋转中的径向位移;在驱动装置的驱动下,圆环形的旋转平台沿圆形的路径旋转。
在这种圆环形的固定模式下,导致了与之配置的建筑物截面也都是圆形,使得建筑物造型单调呆板,限制了建筑物造型的多样性。曾有多例建筑师设想在非圆形的截面设置相应地环形曲线旋转平台,但都因无此项技术而被迫放弃;有些用于旋转输送的旋转平台,由于是圆形,不利于场地的科学布局,因此其输送功能也受到制约。
人们期望获得一种技术效果更好的能运行非圆形曲线路径的旋转平台。
发明内容
本发明的目的是提供一种技术效果更好的能运行圆形和非圆形曲线路径的旋转平台装置。
本发明一种曲线旋转平台装置(参见图1),其特征在于:曲线旋转平台装置包括有以下组成部分:链式销轮传动装置、载物平台6和滑排装置7;所述链式销轮传动装置至少包含有10个销轮单元,各个销轮单元之间顺序串联铰接构成封闭的链式结构;每个载物平台6固定在一个销轮单元上,相邻的两个载物平台6之间以允许进行相对摆动动作的方式连接在一起;相邻的两个载物平台6之间通过滑排装置7连接在一起,滑排装置7的两侧分别连接固定在相邻的两个载物平台6上,滑排装置7允许随相邻载物平台6的动作(例如:摆动)而变化其承重平面;所述曲线旋转平台装置中所有的载物平台6和滑排装置7顺序串联组成具有连续承重平面的曲线旋转平台装置。
本发明所述曲线旋转平台装置,还要求保护下述优选内容:
链式销轮传动装置中还设置有用于保证销轮单元按照运行路径E运动的导向装置4,所述导向装置4沿运行路径E布置;所述运行路径E具体为以下几种之一:圆形,椭圆形,由曲线和直线、曲线和曲线任意组合顺序平滑连接组成的封闭路径。
所述导向装置4满足下述要求之一或者前二者之一与第三者的组合:
其一,导向装置4为两条沿着运行路径E布置且两者之间等距的导板,所述导向装置4设置在销轮单元的下部;运行路径E中最小圆弧半径即最小转弯半径R1与主齿跨M的比值即R1/M≥2;
强调最小转弯半径R1与主齿跨M的比值即R1/M≥2的原因在于:最在小转弯半径R1的曲线路径内,R1/M越小摆角β越大,摆角β的大小决定滑梁701在主要延伸方向行程的大小;过大的行程会使相关联的结构尺寸加大不利于结构的紧凑和制造的经济性。因此限定最小转弯半径R1与主齿跨M的比值≥2,使摆角β在适宜的范围内。
其二,导向装置4是带有凹槽的槽式导向轨;
其三、导向装置4与链式销轮之间的关系是:主齿架2上的导向轮206布置在导向装置4的两条等距布置的导板之间,其只能在导向装置4的两条等距布置的导板之间运动,从而完成导向作用;导向轮206设置在导向装置4所限定的空腔内并能够绕导向轮固定轴207转动,导向轮206与导向装置4中的两导板内侧面之一或全部形成摩擦副。
所述曲线旋转平台装置满足下述要求:
①所述链式销轮中还具体设置有固定在销轮单元上用于与齿轮1啮合的传动销201,链式销轮中相邻的每两个传动销201之间的距离相等;所述齿轮1通过传动销201与链式销轮之间构成多节活动的销齿传动(参见图2、图3)。
②所述链式销轮中,所述每1个销轮单元包含有一个主齿架2和一个短齿架3,所述主齿架2和短齿架3之间用传动销201铰接连接在一起;所述主齿跨M与短齿跨N的长度的比值范围是4~10。
所述主齿跨M指的是主齿架2上距离最远的两个传动销201轴线之间的距离;所述短齿跨N指的是短齿架3上距离最远的两个传动销201轴线之间的距离。
在链式销轮传动装置中强调主齿跨M与短齿跨N的长度比值范围是4~10的原因在于:其一,主齿架2上的设置有两个导向轮206,两个导向轮206中心距越大,运行精度越高;因此主齿架2在运行方向上需要有满足运行精度要求的尺寸;其二,每一个载物平台6固定在一个主齿架2上,主齿架2需要有相应的主齿跨M长度与载物平台6相匹配。
相邻的两个主齿架2之间通过1个短齿架3连接,相连接的主齿架2和短齿架3通过传动销201铰接连接在一起;相邻的两个主齿架2相互之间能够进行相对摆动,相对摆动角度即摆角β的范围是-35°~+35°(参见图6)。
所述摆角β是指主齿架2上距离最远的两个传动销201的中心连接线与相邻的主齿架2上距离最远的两个传动销201的中心连接线之间的夹角。若将其中一个中心连接线作为参照线,则另一个中心连接线与参照线共线或平行时摆角β为0°,与参照线在顺时针方向的夹角为正,在逆时针方向的夹角为负。顺时针方向的夹角在实际应用中出现较多,因此确定为正。在整个运行路径E的运动中,相邻的两个主齿架2产生了最小和最大摆角β;优选摆角β在-35°~+35°范围内可以使滑排装置7中的构件达到较好的匹配。
③所述构成销轮单元的主齿架2和短齿架3满足下述要求:
所述主齿架2中还包含有下述结构:平衡轮204、平衡轮固定轴205、导向轮206、导向轮固定轴207、上夹板202和下夹板203;其中:所述上夹板202和下夹板203均为平板件(可有翻边、加强筋、凸台结构),同属于一个主齿架2的上夹板202和下夹板203主体部分的平板件所处的平面相互平行,在同一个主齿架2中分属于上夹板202和下夹板203的两个对应布置的两个用于放置传动销201和平衡轮固定轴205的孔为同轴线,相邻的两组的轴线平行;上夹板202与下夹板203通过传动销201及平衡轮固定轴205连接固定。
所述平衡轮204安装在平衡轮固定轴205上,其布置在上夹板202与下夹板203之间;各个平衡轮204顺序布置且相邻两者之间距离相等;同属于一个主齿架2的两个距离最远的平衡轮204的中心距大于主齿跨M的五分之四但小于主齿跨M。
所述导向轮206通过导向轮固定轴207固定在主齿架2上,每个主齿架2上布置2个导向轮206,同属于一个主齿架2上的2个导向轮206之间的距离要求大于主齿跨M的五分之四但小于主齿跨M;需要说明的是:主齿架2上设置有两个导向轮206,在导向轮206与导向装置4配合间隙确定的条件下,两个导向轮206中心距越大,主齿架2的运行精度越高;因此要求主齿架2上两个导向轮206中心距大于主齿跨M的五分之四但小于主齿跨M。
所述同属于一个主齿架2上的传动销201、导向轮固定轴207及平衡轮固定轴205三者的轴线相互平行;在与传动销201的轴线方向垂直的平面上,同属于一个主齿架2上的各个传动销201轴线的投影所在的直线或者圆弧为传动销分布线D,同属于一个主齿架2上的各个导向轮固定轴207轴线的投影所在的直线或者圆弧为导向轮分布线U,同属于一个主齿架2上的各个平衡轮固定轴205轴线的投影所在的直线或者圆弧为平衡轮分布线H;其中,导向轮分布线U位于传动销分布线D与平衡轮分布线H之间;所述传动销分布线D、导向轮分布线U和平衡轮分布线H满足下述要求之一:其一,三者为同心圆弧;其二,三者为相互平行的直线(参见图4、图5)。
所述主齿架2上的传动销201数量依据需要确定,每个主齿架2的传动销201计数包括2个铰接短齿架3的传动销201。
所述短齿架3由两个小夹板301和传动销201构成;
所述的两个小夹板301均为平板件(可有翻边、加强筋、凸台结构),同属于一个短齿架3中的两个小夹板301主体部分的平板件所处的平面相互平行;在同一个短齿架3中,分属于不同的小夹板301的两个对应布置的两个用于放置传动销201的孔为同轴线,相邻的两组孔的轴线平行;同属于一个短齿架3中的两个小夹板301通过传动销201连接固定。
所述短齿架3上的传动销201数量进一步优选为1~3,短齿架3上的传动销201计数不包括铰接主齿架2的传动销201;其数量选定涉及以下因素:①短齿架3上传动销201数量至少为1个,其原因在于:短齿架3与两个主齿架2铰接,短齿架3上至少有两个齿距以便容纳两个主齿架2铰接端进入短齿架3;②在单纯的曲线路径中(如圆弧、椭圆、抛物线),在主齿架2确定的情况下,短齿架3上传动销201数量影响相邻主齿架2之间的摆角β,短齿架3上传动销201数量选定应使摆角β适宜。
所述曲线旋转平台装置,还满足下述要求:
①所述链式销轮传动装置中,在销轮单元远离齿轮1的另一侧的外部对应齿轮1处还设置有用于保证齿轮1与销轮单元之间的距离满足要求的平衡梁5;在销轮单元远离齿轮1的另一侧对应齿轮1处还设置有平衡轮固定轴205,平衡轮固定轴205上设置有绕其轴线旋转的平衡轮204;所述销轮单元通过平衡轮204与平衡梁5形成滚动副,滚动接触面即为平衡梁支撑面G;平衡梁支撑面G的长度大于同一个主齿架2上相邻两个支撑用的平衡轮204中心距的2倍。
所述链式销轮传动装置中,所述每一个主齿架2上至少设置有2个平衡轮204;要求保证齿轮1与主齿架2啮合时至少有2个平衡轮204起实际支撑作用,以便保证齿轮1与销轮单元之间的良好的传动啮合关系。
强调对平衡轮204与平衡梁支撑面G两者之间关系的原因在于:齿轮1与链式销轮啮合时会产生对链式销轮的径向推力,使处于啮合状态的链式销轮产生径向位移趋势,这种径向位移趋势必须由与齿轮1相对的平衡梁5阻止;平衡梁支撑面G通过与主齿架2上的平衡轮204组成的滚动副阻止链式销轮的径向位移;为了有效阻止径向位移,需要齿轮1与链式销轮啮合过程中至少有2个平衡轮204起实际支撑作用;基于上述原因,主齿架2上至少设置有2个平衡轮204;平衡梁支撑面G的长度要大于同一个主齿架2上相邻两个支撑用的平衡轮204中心距的2倍,使齿轮1与主齿架2啮合时始终处于至少有2个平衡轮204在起支撑作用;而当齿轮1与短齿架3啮合时,与短齿架3相邻的前后两个平衡轮204又为短齿架3起支撑作用,阻止短齿架3的径向位移,从而保证齿轮1与链式销轮之间的良好的传动啮合关系。
⑵所述运行路径E中布置有平衡梁5和齿轮1处的一段路径称为驱动段F,链式销轮传动装置对驱动段F及相应的区间段的要求满足下述条件之一或其组合:
其一,驱动段F为圆弧或者能够用圆弧替代的非圆弧曲线段;其二,驱动段F为直线;
链式销轮传动装置在上述状态的驱动段F中需满足如下条件:
若驱动段F为圆弧;在驱动段F相应地区间段内,传动销分布线D即节圆、导向轮分布线U、平衡轮分布线H及平衡梁支撑面垂直投影P均应为圆弧;上述圆弧在驱动段F相应地区间段内均与驱动段F同心;且上述圆弧之间的距离相互固定;这些满足了参与啮合的销齿在进入啮合和结束啮合的过程中必须绕一个固定的圆心作圆周运动的基本条件,再加上链式销轮的齿距与齿轮1的齿距相等、节圆相切,传动的基本条件已经具备。
若驱动段F为非圆弧曲线段,则将该段曲线用三点圆弧替代,以满足驱动段F为圆弧的条件,替代圆弧与前后路径平滑连接;链式销轮传动装置中运行路径E允许的公差较大,用三点圆弧替代非圆弧曲线可完全满足应用的需要。
若驱动段F为直线;在驱动段F相应地区间段内,传动销分布线D、导向轮分布线U、平衡轮分布线H及平衡梁支撑面垂直投影P均应为直线;上述直线均与驱动段F平行,且上述直线之间的距离相互固定;这些满足了销齿齿条传动中销齿齿条必须沿一条直线作直线运动的基本条件;再加上链式销轮的齿距与齿轮1的齿距相等、节线与节圆相切,传动的基本条件已经具备。
其三,驱动段F的长度应满足进入啮合的销轮单元在进入啮合和结束啮合时都处在驱动段F相应的区间段内;以保证销轮单元在啮合的全过程符合销齿传动的基本条件;
其四,驱动段F相应的区间段内的导向装置4其导向精度高于其它路径的导向精度;影响导向精度的因素包括:①导向装置4两个导板相对基础9的位置公差,导向装置4的两个导板的形状公差、两个导板间的位置公差、两个导板之间距离的尺寸公差;②导向轮206的圆度、导向轮206的直径尺寸公差;③导向轮206与两个导板构成的槽型配合的间隙大小。在驱动段F相应的区间段内的导向装置4,上述①款的公差等级按IT12~IT13处理;上述②款的公差等级按IT10处理;上述③款中的间隙按导向轮206直径尺寸的0.15%~0.20%处理。在其余路径相应的区间段内的导向装置4:上述①款的公差等级按IT16处理;上述③款的最小间隙按导向轮206直径尺寸的0.60%~0.80%处理。
⑶所述链式销轮传动装置中的驱动段F、齿轮1、平衡梁5、传动销201的设置满足下述要求:
其一,整个链式销轮传动装置中至少设置有1个驱动段F,每个驱动段F中布置一个齿轮1和一个平衡梁5;链式销轮是由多个销轮单元串联铰接组成的,链式销轮传动装置的结构决定了其可以设置多处驱动段F,可使多个驱动装置8共同驱动,这是链式销轮传动装置的重要特点之一;该特点可使链式销轮的驱动扭矩分散,使铰接点相关构件的受力在安全范围内;同时该特点可使链式销轮允许由更多的销轮单元串联组合,提高传输效率。
其二,链式销轮上的传动销201置于链式销轮传动装置的内侧或外侧,均可实现销齿传动所需的啮合关系。
所述曲线旋转平台装置还满足下述要求:每一个载物平台6固定在一个主齿架2上;所述的载物平台6满足下述要求:
其一,载物平台6由支撑架601、台板602和支撑轮603构成;所述支撑架601为一水平放置,左右对称的梯形框架结构,其上部固定有台板602,底面中部与主齿架2连接固定,底面四角固定有支撑轮603;所述支撑轮603为滚动构件,其功用是:与支撑轨604接触组成用于承重的滚动副,赋予主齿架2正确的空间高度;承接载荷在支撑轨604上行走。其二,相邻的载物平台6之间设置有用于连接相邻载物平台6的滑排装置7(参见图1、图7、图8)。
所述滑排装置7中设置有多个板形的用于对施加在滑排装置7上部的载荷起到支撑作用的滑梁701;相邻的两个滑梁701相互之间平行布置交替排列且能够在水平方向进行相对伸缩滑移动作。
所述滑排装置7包含有:两个座板709、两个挂条702、20-200个滑梁701、十字支撑梁703、承转托架707和承滑托架708(参见图9、图10、图11);
所述座板709为四边形板状结构,两个座板709水平放置,分别固定在两个相邻的载物平台6的支撑架601上。
所述挂条702为带凹槽Q的条状结构,凹槽Q内两面积较大的立面相互平行,挂条702的两端设有使凹槽Q封闭的槽堵X;挂条702为两个,分别固定在两个座板709的靠近支撑架601一侧;挂条702的主要延伸方向平行于座板709靠近载物平台6一侧的侧边。
所述滑梁701为竖直布置安装且其主体布置在同一个竖直平面内的板形件,其主体横截面为矩形,横截面四角为圆倒角;所述滑排装置(7)中的滑梁(701)为板形,其用于对施加在滑排装置(7)上部的载荷起到支撑作用;滑梁701上部的结构满足下述要求:滑梁701上部为中间高两边低的阶梯平面结构:中央一段相对较高的单元面C和靠近两近端处的相对较低的沉板面L及穿插面S;单元面C功能在于满足支撑施加在滑排装置7上部的载荷的作用,在安装布置时,单元面C与台板602的上表面齐平;沉板面L与单元面C平行;沉板面L与单元面C的距离值不小于台板602的厚度,该空间用于容纳台板602,二者之间的距离为5~30mm;穿插面S与单元面C之间的空间用于使滑梁701的穿插面S一端进入与该端对应地台板602下方,且使底部的平面有足够的长度与座板709接触以承接滑梁701的载荷;沉板面L与穿插面S平行,穿插面S低于沉板面L,其二者之间的距离小于3mm。
滑梁701底部的结构满足下述要求:底部对应沉板面L一端的近端处设置有卡柱J;底部对应穿插面S一端的具体结构满足下述要求之一:其一,是连续的平面;其二,设置有台阶K,台阶K至底面的距离大于挂条702底面至凹槽Q顶面的高度。
滑梁701设置台阶K的原因在于:在滑排装置7中,靠近滑梁挡板706的滑梁701行程较大,在摆角β较大的的情况下,滑梁701容易产生穿插面S一端端部与所对应地台板602边缘相脱离的状况;这种状况可用延长台板602在滑梁701滑移方向宽度的方法解决,由于这种状况主要发生在靠近滑梁挡板706的少数滑梁701,因此延长台板602的方法不经济;而采用延长靠近滑梁挡板706的少数滑梁701的穿插面S并在其下方设置台阶K的方法更为适合;延长穿插面S的长度,使滑梁701的穿插面S一端在作与台板602相离的运动时,穿插面S的端部仍能处与台板602内,从而避免杂物进入装置;在作与台板602相近的运动时,台阶K又能穿越挂条702,避免滑梁701插面S一端与挂条702发生干涉。
所述滑排装置7中设置有20-400个滑梁701;相邻的两个滑梁701相互之间平行布置交替排列,其上的单元面C随之交替排列;多个交替排列单元面C构成了承重平面。
所述十字支撑梁703为十字形结构,其由固定连接在一起相互垂直的纵梁705和横梁704构成;所述纵梁705位于两个相对的座板709之间;主体位于座板709的下方;纵梁705的两端各固定有一个滑梁挡板706,滑梁挡板706上设置有导向面W,两导向面W相对,都垂直于纵梁705的主要延伸方向;滑梁挡板706上设置有导向面W的部分位于座板709上方;所述横梁704一端设置有竖直方向的圆孔Z,另一端设置有竖直方向的宽孔T;
所述承转托架707固定在所述滑排装置7中的其中一个座板709上,且其与横梁704其中一端构成转动但限制其相对脱开的连接结构;所述承滑托架708固定在另一个座板709上,且其与横梁704的另一端构成允许转动和滑动但限制其相对脱开的连接结构。
所述滑排装置7还包含有固定梁轴7051和滑动梁轴7052;其中:所述固定梁轴7051同时固定在承转托架707和对应地座板709上,并穿过设置在横梁704转动端的圆孔Z,横梁704转动端布置在承转托架707和对应地座板709之间;所述滑动梁轴7052固定在承滑托架708和与之对应地座板(709)上,并穿过设置在横梁704滑动端的宽孔T,横梁704滑动端布置在承滑托架708和对应地座板709之间,滑动梁轴7052布置在横梁704滑动端的宽孔T中,允许滑动梁轴7052沿着横梁704伸展方向滑动,亦即宽孔T沿着该方向布置。
所述曲线旋转平台装置中,滑排装置7还满足下述要求:
其一,所述滑排装置7的十字支撑梁703中,横梁704与固定在座板709下的承转托架707、承滑托架708的关系满足下述要求之一:
①横梁704的一端与其接触的承转托架707组成转动副,具体结构是:圆孔Z与承转托架707上的固定梁轴7051配合安装在一起铰接连接;
横梁704的另一端与其接触的承滑托架708组成滑动副,滑动方向平行于横梁704的主要延伸方向;具体结构是:宽孔T与承滑托架708上的滑动梁轴7052配合安装在一起构成滑动连接;
相邻的两个载物平台6的摆动带动固定在承转托架707上的固定梁轴7051和承滑托架708上的滑动梁轴7052运动,二者之间的距离在运动中变化,横梁704上的宽T与滑动梁轴7052上的导向平面配合,使滑动梁轴7052在宽T中移动,避免了因二者之间的距离变化而产生的干涉。
②横梁704的两端分别与承转托架707和承滑托架708组成转动副;具体结构是:圆孔Z与固定梁轴7051配合安装在一起构成铰接连接;宽孔T与可转动的滑动梁轴7052配合安装在一起构成带滑动的转动连接。
其二,滑排装置7可变承重平面的实现通过两个途径;
①数个相互交替安装的滑梁701在滑梁挡板706之间排列;相邻的滑梁701的单元面C相互搭接,数个排列的单元面C构成了承重平面;相邻载物平台6的运动带动座板709上的挂条702的运动,进而带动滑梁701及单元面C的伸缩滑移运动,由单元面C排列构成的承重平面随之变化。
②相邻载物平台6的运动还使承转托架707上的固定梁轴7051和承滑托架708上的滑动梁轴7052通过横梁704上的圆孔Z和宽孔T带动横梁704运动,进而带动固定在纵梁705上的两个滑梁挡板706的运动,滑梁挡板706上的导向面W对排列滑梁701进行导向,由单元面C排列构成的承重平面随之变化,承重平面的位置也随之变化。
上述运动的结果使由单元面C构成的承重平面按设定的运动规则变化;台板602和滑排装置7构成了曲线旋转平台装置连续没有遗漏的承重平面。
所述曲线旋转平台装置还包含基础9、支撑轨604、驱动装置8、内台边901和外台边902。
所述基础9为固定导向装置4、平衡梁5、支撑轨604、驱动装置8、内台边901和外台边902的承重构件;
所述支撑轨604为水平设置的两块连续的条状平板,其为支撑轮603提供行走平面;
所述驱动装置8为动力构件,其与齿轮1连接为链式销轮提供驱动动力;
所述内台边901和外台边902为水平设置的两块连续的条状平板,其功能在于遮挡台板602及滑排装置7内外端边沿,防止物件侵入到台面下方且使承载台面规整美观;所述内台边901外侧至外台边902内侧的距离为环宽a;所述环宽a与主齿跨M的比值即a/M=0.4~3。推荐a/M=0.4~3的目的在于在此比值范围内,曲线旋转平台装置中的载物平台6和滑排装置7中的相关构件能得到经济适宜的匹配。
所述曲线旋转平台装置还满足下述要求:①链式销轮的齿距范围为30~150mm;②齿轮1节圆直径尺寸范围为150~1000mm;③链式销轮传动销201直径尺寸范围为15~75mm;④链式销轮传动速比范围为20~300;⑤曲线旋转平台装置的运行速度范围为0~0.5m/s;⑥曲线旋转平台装置的环宽a范围为1000mm~4000mm。
本发明中,自定义概念介绍如下:
1、运行路径E:曲线旋转平台装置运行的轨迹;
2、驱动段F:在运行路径E中,齿轮1和平衡梁5所在位置对应的一段运行路径;
3、销轮单元:一个主齿架2铰接一个短齿架3称为一个销轮单元;
4、主齿跨M:主齿架2上距离最远的两个传动销201轴线之间的距离;
5、短齿跨N:短齿架3上距离最远的两个传动销201轴线之间的距离;
6、摆角β:主齿架2上距离最远的两个传动销201的中心连接线与相邻的主齿架2上距离最远的两个传动销201的中心连接线之间的夹角,若将其中一个中心连接线作为参照线,则另一个中心连接线与参照线共线或平行时摆角β为0°,与参照线在逆时针方向的夹角为正,在顺时针方向的夹角为负;
7、齿距:链式销轮上相邻两个传动销201轴线之间的距离;
8、最小转弯半径R1:运行路径E中最小圆弧的半径;
9、环宽a:内台边901外侧至外台边902内侧的距离;
曲线旋转平台装置的优点:
1、本发明可以运行曲率在某一定范围内的曲线与曲线或曲线与直线任意组合的路径;其转弯平滑稳定;驱动装置8设置灵活,使多种形状旋转平台的设想成为现实,有利于建筑造型的多样性;同时有利于应用场地的科学布局和有效利用。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明:
图1是曲线旋转平台装置的结构示意图;
图2是曲线旋转平台装置中的链式销轮传动装置按椭圆形运行路径E布置的局部示意图;
图3是构成链式销轮的销轮单元结构原理示意图;
图4是运行路径E中驱动段F为圆弧时,链式销轮传动装置在驱动段F相应的区间段内的构件位置示意图;
图5是运行路径E中驱动段F为直线时,链式销轮传动装置在驱动段F区间段内的构件位置关系示意图;
图6是两个相邻的主齿架2之间摆角β变化的示意图;
图7是载物平台6和滑排装置7及销轮单元组合的底部结构示意图;
图8是载物平台6和滑排装置7及销轮单元组合的上部结构示意图;
图9是滑排装置7的十字支撑梁703与承转托架707、承滑托架708配合的结构示意图;
图10是滑排装置7的滑梁701结构原理示意图(图中双点划线部分为穿插面S一端底部为连续平面时的状态);
图11是滑排装置7的结构原理示意图;
图12是曲线旋转平台装置按椭圆形运行路径E布置的示意图;
图13是曲线旋转平台装置按葫芦形运行路径E布置的示意图;
图14是曲线旋转平台装置按带圆倒角的三角形运行路径E布置的示意图;
图15是曲线旋转平台装置按传统跑道形运行路径E布置的示意图。
具体实施方式
各附图标记含义如下:
齿轮1、主齿架2、传动销201、上夹板202、下夹板203、平衡轮204、平衡轮固定轴205、导向轮206,导向轮固定轴207、短齿架3、小夹板301、导向装置4、平衡梁5、载物平台6、支撑架601、台板602、支撑轮603、支撑轨604、滑排装置7、滑梁701、挂条702、十字支撑梁703、横梁704、纵梁705、滑梁挡板706、承转托架707、承滑托架708、座板709、固定梁轴7051、滑动梁轴7052、驱动装置8、基础9、内台边901、外台边902;
运行路径E、主齿跨M、短齿跨N、传动销分布线D、导向轮分布线U、平衡轮分布线H、平衡梁支撑面G、平衡梁支撑面垂直投影P、最小转弯半径R1、摆角β、导向面W、圆孔Z、宽孔T、凹槽Q、槽堵X、卡柱J、单元面C、沉板面L、穿插面S、台阶K、环宽a。
实施例1
一种曲线旋转平台装置(参见图1、12),其曲线旋转平台装置包括有以下组成部分:链式销轮传动装置、载物平台6和滑排装置7;链式销轮传动装置包含有20个销轮单元,各个销轮单元之间顺序铰接构成封闭的链式结构;每个载物平台6固定在一个销轮单元上,相邻的两个载物平台6之间以允许进行相对摆动动作的方式连接在一起;相邻的两个载物平台6之间通过滑排装置7连接在一起,滑排装置7的两侧分别连接固定在相邻的两个载物平台6上,滑排装置7允许随相邻载物平台6的摆动而变化其承重平面。
所述曲线旋转平台装置中所有的载物平台6和滑排装置7组成具有连续承重平面的曲线旋转平台装置。
所述链式销轮传动装置还满足下述要求:链式销轮传动装置中还设置有用于保证销轮单元按照运行路径E运动的导向装置4;所述运行路径E具体为椭圆形的封闭路径;
所述导向装置4满足下述要求:其一,导向装置4为两条沿着运行路径E布置且两者之间等距的导板,所述导向装置4设置在销轮单元的下部;运行路径E中最小圆弧半径即最小转弯半径R1与主齿跨M的比值为R1/M=2.82;其二、导向装置4与链式销轮之间的关系是:主齿架2上的导向轮206只能在导向装置4的两条等距布置的导板之间运动,从而完成导向作用;导向轮206设置在导向装置4所限定的空腔内并能够绕导向轮固定轴207转动,其分别与导向装置4中的两导板内侧面形成摩擦副。
所述曲线旋转平台装置满足下述要求:
①所述链式销轮中还具体设置有固定在销轮单元上用于与齿轮1啮合的传动销201,链式销轮中相邻的每两个传动销201之间的距离相等;所述齿轮1通过传动销201与链式销轮之间构成多节活动的销齿传动(参见图2图3)。
②所述链式销轮中,所述每1个销轮单元包含有一个主齿架2和一个短齿架3,所述主齿架2和短齿架3之间用传动销201铰接连接;相邻的两个主齿架2之间通过1个短齿架3连接,相连接的主齿架2和短齿架3通过传动销201铰接连接在一起;主齿跨M与短齿跨N的长度之间的比值为M/N=4.75;相邻的两个主齿架2相互之间能够进行相对摆动,相对摆动角度即摆角β的范围是+10°~+25°,其中摆角β+10°发生在椭圆形运行路径E中长轴方向的曲线中部,摆角β+25°发生在椭圆形运行路径E中短轴方向的曲线中部。
③所述构成销轮单元的主齿架2和短齿架3满足下述要求:
所述主齿架2中还包含有下述结构:平衡轮204、平衡轮固定轴205、导向轮206、导向轮固定轴207、上夹板202和下夹板203;其中:
所述上夹板202和下夹板203均为平板件,(有翻边、加强筋)同属于一个主齿架2的上夹板202和下夹板203主体部分的平板件所处的平面相互平行,在同一个主齿架2中分属于上夹板202和下夹板203的两个对应布置的两个用于放置传动销201或平衡轮固定轴205的孔为同轴线,相邻的两组的轴线平行;上夹板202与下夹板203通过传动销201及平衡轮固定轴205连接固定。
所述平衡轮204安装在平衡轮固定轴205上,其布置在上夹板202与下夹板203之间;每个主齿架2中设置3个平衡轮204,各个平衡轮204顺序布置且相邻两者之间距离相等。
所述导向轮206通过导向轮固定轴207固定在主齿架2上,每个主齿架2上布置2个导向轮206,同属于一个主齿架2上的2个导向轮206之间的距离要求大于主齿跨M的五分之四但小于主齿跨M;
所述导向轮206通过导向轮固定轴207安装在主齿架2上,每个主齿架2上布置2个导向轮206。
所述同属于一个主齿架2上的传动销201、导向轮固定轴207及平衡轮固定轴205三者的轴线相互平行;在与传动销201的轴线方向垂直的平面上,同属于一个主齿架2上的各个传动销201轴线的投影所在的直线或者圆弧为传动销分布线D,同属于一个主齿架2上的各个导向轮固定轴207轴线的投影所在的直线或者圆弧为导向轮分布线U,同属于一个主齿架2上的各个平衡轮固定轴205轴线的投影所在的直线或者圆弧为平衡轮分布线H;其中,导向轮分布线U位于传动销分布线D与平衡轮分布线H之间;所述传动销分布线D、导向轮分布线U和平衡轮分布线H,三者为同心圆弧(参见图4)。
主齿架2上的传动销201数量为19,每个主齿架2的传动销201计数包括铰接主齿架2与短齿架3的传动销201。
所述短齿架3由两个小夹板301和传动销201构成;所述的两个小夹板301均为平板件,同属于一个短齿架3中的两个小夹板301主体部分的平板件所处的平面相互平行,在同一个短齿架3中分属于不同的小夹板301的两个对应布置的两个用于放置传动销201的为同轴线,相邻的两组的轴线平行;同属于一个短齿架3中的两个小夹板301通过传动销201连接固定;短齿架3上的传动销201数量为2,短齿架3的传动销201计数不包括铰接主齿架2与短齿架3的传动销201。
所述链式销轮传动装置还满足下述要求:
⑴所述链式销轮传动装置中,在销轮单元远离齿轮1的另一侧外部对应齿轮1处还设置有用于保证齿轮1与销轮单元之间的距离满足要求的平衡梁5;在销轮单元远离齿轮1的另一侧对应齿轮1处还设置有平衡轮固定轴205,平衡轮固定轴205上设置有绕其轴线旋转的平衡轮204,所述销轮单元通过平衡轮204与平衡梁5形成滚动副,滚动接触面即为平衡梁支撑面G;平衡梁支撑面G的长度大于同一个主齿架2上相邻两个支撑用的平衡轮204中心距的2倍。
所述链式销轮传动装置中,所述每一个主齿架2上设置有3个平衡轮204;要求保证齿轮1与主齿架2啮合时至少有2个平衡轮204起实际支撑作用,以便保证齿轮1与销轮单元之间的良好的传动啮合关系。
⑵所述运行路径E中布置有平衡梁5和齿轮1处的一段路径称为驱动段F,本实施例中的链式销轮传动装置对驱动段F及相应的区间段的要求满足下述条件:
其一,本实施例中驱动段F为椭圆中的非圆曲线段,取大于主齿跨M与短齿跨N之和的2倍的椭圆曲线段用三点圆弧替代,以满足驱动段F为圆弧的条件,且与相连接的其他路径段之间顺序平滑连接;本实施例椭圆曲线段形状公差为30mm,三点圆弧的与椭圆曲线段的径向差为20mm,在路径形状公差允许的范围内;本实施例替代圆弧的长度大于主齿跨M与短齿跨N之和的2倍,使进入啮合的销轮单元在啮合的全过程中都能处在作为驱动段F的三点圆弧相应的区间段中的导向装置4内,按圆弧路径运动。
其二,在驱动段F相应地区间段内,传动销分布线D即节圆、导向轮分布线U、平衡轮分布线H及平衡梁支撑面垂直投影P均应为圆弧;上述圆弧在驱动段F相应地区间段内均与驱动段F同心;且上述圆弧之间的距离相互固定;这些满足了参与啮合的销齿在进入啮合和结束啮合的过程中必须绕一个固定的圆心作圆周运动的基本要求,再加上链式销轮的齿距与齿轮1的齿距相等、节圆相切,传动的基本条件已经具备。
其三、导向装置4在驱动段F相应的区间段内的导向精度高于其它路径的导向精度;
本实施例驱动段F中的涉及导向精度的相关因素设置如下:导向装置4两个导板相对基础9的位置公差、导向装置4的两个导板的形状公差、两个导板间的位置公差及两个导板之间距离的尺寸公差均按IT13处理;导向轮206的圆度公差及导向轮206的直径尺寸公差等级按IT10处理;导向轮206与两个导板构成的槽型配合的间隙大小按导向轮206直径尺寸的0.15%~0.20%处理。
本实施例其余路径中的导向装置4的两个导板相对基础9的位置公差,导向装置4的两个导板的形状公差、两个导板间的位置公差及两个导板之间距离的尺寸公差按IT16处理;
导向轮206与两个导板构成的槽型配合的最小间隙大小按导向轮206直径尺寸的0.70%~0.80%处理。
⑶所述链式销轮传动装置中的驱动段F、齿轮1、平衡梁5的设置满足下述要求;其一,整个链式销轮传动装置中设置有1个驱动段F、1个齿轮1及1个平衡梁5;其二,链式销轮上的传动销201置于链式销轮主体的外侧,齿轮1相应地布置在链式销轮主体的外侧,齿轮1相应地布置在链式销轮传动装置的外侧同一平面内以便与传动销201啮合;与齿轮1对应的平衡梁5布置在链式销轮的内侧。
所述曲线旋转平台装置还满足下述要求:每一个载物平台6固定在一个主齿架2上;所述的载物平台6满足下述要求:其一,载物平台6由支撑架601、台板602和支撑轮603构成。
所述支撑架601为一水平放置,左右对称的梯形框架结构;其上部固定有台板602,底面中部与主齿架2连接固定;底面四角固定有支撑轮603,所述支撑轮603为滚动构件,其两个功用是:第一,与支撑轨604接触组成滚动副,赋予主齿架2正确的空间高度,第二,承接载荷在支撑轨604上行走;其二,相邻的载物平台6之间设置有用于连接相邻载物平台6的滑排装置7(参见图1、图7、图8)。
所述滑排装置7中设置有60个板形的用于对施加在滑排装置7上部的载荷起到支撑作用的滑梁701;相邻的两个滑梁701相互之间平行布置交替排列且能够在水平方向进行相对伸缩滑移动作。
所述曲线旋转平台装置中,所述滑排装置7进一步的优选内容是:
所述滑排装置7包含有:两个座板709、两个挂条702、20-400个滑梁701、十字支撑梁703、承转托架707和承滑托架708(参见图9、图10、图11)。
所述座板709为四边形板状结构,两个座板709水平放置,分别固定在两个相邻的载物平台6的支撑架601上;
所述挂条702为带凹槽Q的条状结构,凹槽Q内两立面相互平行,挂条702的两端设有使凹槽Q封闭的槽堵X;以防止安装时滑梁701的滑落;挂条702为两个,分别固定在两个座板709靠近支撑架601的一侧;其主要延伸方向平行于座板709靠近载物平台6一侧的侧边,其凹槽Q开口向上;
所述滑梁701为竖直布置安装且其主体布置在同一个竖直平面内的板形件,其主体横截面为矩形;滑梁701上部的结构满足下述要求:滑梁701上部为中间高两边低的阶梯平面结构:中央一段相对较高的单元面C和靠近两近端处的相对较低的沉板面L及穿插面S;单元面C功能在于满足支撑施加在滑排装置7上部的载荷的作用,在安装布置时,单元面C与台板602的上表面齐平;沉板面L与单元面C平行;沉板面L与单元面C的距离值不小于台板602的厚度,该空间用于容纳台板602,二者之间的距离为6mm;穿插面S与单元面C之间的空间用于使滑梁701的穿插面S一端进入与该端对应地台板602下方,且使底部的平面有足够的长度与座板709接触以承接滑梁701的载荷;沉板面L与穿插面S平行,穿插面S低于沉板面L,其二者之间的距离为2mm;台板602的厚度为5mm;沉板面L与台板602的下表面的间隙为1mm;滑梁701底部的结构满足下述要求:底部对应沉板面L一端的近端处设置有卡柱J,底部对应穿插面S一端设置型式为连续的平面(参见图10的双点划线部分)。
设置连续的平面的理由是:本实施例中,摆角β适中,滑梁701的穿插面S一端在作与台板602相离的运动时,穿插面S的端部仍能处与台板602内;在作与台板602相近的运动时,穿插面S的端部与挂条702仍有距离,不会发生干涉。
所述滑排装置7中设置有60个滑梁701;相邻的两个滑梁701相互之间平行布置交替排列,其上的单元面C随之交替排列;60个交替排列单元面C构成了承重平面。
所述十字支撑梁703为十字形结构,其由固定连接在一起相互垂直的纵梁705和横梁704构成;所述纵梁705位于两个相对的座板709之间;主体位于座板709的下方;纵梁705的两端各固定有一个滑梁挡板706,滑梁挡板706上设置有导向面W,两导向面W相对,都垂直于纵梁705的主要延伸方向;滑梁挡板706上设置有导向面W的部分位于座板709上方;所述横梁704一端设置有竖直方向的圆孔Z,另一端设置有竖直方向的宽孔T。
所述承转托架707固定在所述滑排装置7中的其中一个座板709上,且其与横梁704其中一端构成转动并限制其相对脱开的连接结构;;所述承滑托架708固定在另一个座板709上,且其与横梁704的另一端构成允许转动和滑动但限制其相对脱开的连接结构。
所述滑排装置7还包含有固定梁轴7051和滑动梁轴7052;其中:所述固定梁轴7051同时固定在承转托架707和对应地座板709上,并穿过设置在横梁704转动端的圆孔Z,横梁704转动端布置在承转托架707和对应地座板709之间;所述滑动梁轴7052固定在承滑托架708和与之对应地座板709上,并穿过设置在横梁704滑动端的宽孔T,横梁704滑动端布置在承滑托架708和对应地座板709之间,滑动梁轴7052与横梁704滑动端的宽孔T配合,允许滑动梁轴7052沿着横梁704伸展方向滑动,亦即宽孔T沿着该方向布置。
所述曲线旋转平台装置中,滑排装置7还满足下述要求:
其一,所述滑排装置7的十字支撑梁703中,横梁704与固定在座板709下的承转托架707、承滑托架708的关系满足下述要求之一:①横梁704的一端与其接触的承转托架707组成转动副,具体结构是:圆孔Z与承转托架707上的固定梁轴7051配合安装在一起铰接连接;横梁704的另一端与其接触的承滑托架708组成滑动副,滑动方向平行于横梁704的主要延伸方向;具体结构是:宽孔T与承滑托架708上的滑动梁轴7052配合安装在一起构成滑动连接;②横梁704的两端分别与承转托架707和承滑托架708组成转动副;具体结构是:圆孔Z与固定梁轴7051配合安装在一起构成铰接连接;宽孔T与可转动的滑动梁轴7052配合安装在一起构成带滑动的转动连接。
其二,滑排装置7可变承重平面的实现通过两个途径;
①60个相互交替安装的滑梁701在滑梁挡板706之间排列;相邻的滑梁701的单元面C相互搭接,60个排列的单元面C构成了承重平面;相邻载物平台6的运动带动座板709上的挂条702的运动,进而带动60个滑梁701及60个单元面C的伸缩滑移运动,由60个单元面C排列构成的承重平面随之变化。
②相邻载物平台6的运动还使承转托架707上的固定梁轴7051和承滑托架708上的滑动梁轴7052通过横梁704上的圆孔Z和宽孔T带动横梁704运动,进而带动固定在纵梁705上的两个滑梁挡板706的运动,滑梁挡板706上的导向面W对60个排列滑梁701进行导向,由60个单元面C排列构成的承重平面随之变化,承重平面的位置也随之变化。
上述运动的结果使由60个单元面C构成的承重平面按设定的运动规则变化;台板602和滑排装置7构成了曲线旋转平台装置连续没有遗漏的承重平面。
所述曲线旋转平台装置还包含基础9、支撑轨604、驱动装置8、内台边901和外台边902。所述基础9为固定导向装置4、平衡梁5、支撑轨604、驱动装置8、内台边901和外台边902的承重构件;所述支撑轨604为水平设置的两块连续的条状平板,其为支撑轮603提供行走平面;所述驱动装置8布置在链式销轮传动装置的外侧;所述内台边901和外台边902为水平设置的两块连续的条状平板,其功能在于遮挡台板602及排装置7内外端边沿,防止物件侵入到台面下面,且使承载台面规整美观;所述内台边901外侧至外台边902内侧的距离为环宽a;所述环宽a与主齿跨M的比值为a/M=1.76。
所述曲线旋转平台装置的主要参数满足下述要求:①整个曲线旋转平台装置中的销轮单元总数为20个;②链式销轮传动装置中齿轮1的节圆直径尺寸为170mm;③链式销轮传动装置中传动销201直径为15mm;④链式销轮传动装置中相邻的两个传动销201齿距为31.58mm;⑤链式销轮传动装置中传动销201总数为420个;⑥链式销轮传动装置中齿轮1的齿数为17;⑦链式销轮传动装置的速比为24.7;⑧所述曲线旋转平台装置的运行速度为0~0.5m/s;⑨曲线旋转平台装置的环宽a为1000mm。
实施例2
本实施例内容与实施例1大部分相同,其不同之处主要在于:
1)曲线旋转平台装置的链式销轮传动装置包含有50个销轮单元,各个销轮单元之间顺序铰接构成封闭的链式结构(参见图1、参见图13);
2)运行路径E为三个圆弧(其中两个圆弧相同)和一个部分椭圆顺序平滑连接组成的葫芦形封闭路径;运行路径E中最小圆弧半径即最小转弯半径R1与主齿跨M的比值为R1/M=2.24;根据运行路径E的特点,将两个相同的圆弧作为驱动段F;齿轮1和与之对应地平衡梁5设置在驱动段F中部。
3)所述曲线旋转平台装置中的链式销轮满足下述要求:
主齿跨M与短齿跨N的长度之间的比值为M/N=8;相邻的两个主齿架2相互之间能够进行相对摆动,相对摆动角度即摆角β的范围是-27°~+29°;其中摆角β-27°发生在驱动段F处,摆角β+29°发生在部分椭圆路径的最小转弯半径R1处;
每个主齿架2中有3个平衡轮204,各个平衡轮204顺序布置且相邻两者之间距离相等;主齿架2上的传动销201数量为24,短齿架3上的传动销201数量为1;传动销分布线D、导向轮分布线U和平衡轮分布线H,三者为同心圆弧。
4)所述链式销轮传动装置还满足下述要求:
驱动段F为圆弧;相应地,主齿架2和短齿架3上传动销分布线D、导向轮分布线U和平衡轮分布线H三者在驱动段F相应地区间段内均与驱动段F同心;且上述圆弧之间的距离相互固定;这些满足了参与啮合的销齿在进入啮合和结束啮合的过程中必须绕一个固定的圆心作圆周运动的基本要求,再加上链式销轮的齿距与齿轮1的齿距相等、节圆相切,传动的基本条件已经具备。
5)所述链式销轮传动装置中的驱动段F、齿轮1、平衡梁5的设置满足下述要求;其一,整个链式销轮传动装置中设置有2个驱动段F,位置在葫芦形运行路径E中部的两个圆弧上;每1个驱动段F对应布置1个齿轮1及1个平衡梁5;其二,链式销轮上的传动销201置于链式销轮的外侧,齿轮1相应地布置在链式销轮的外侧;与齿轮1对应的平衡梁5布置在链式销轮的内侧。
6)所述滑排装置7有400个滑梁701,滑梁701上部的结构满足下述要求:沉板面L与单元面C这二平面之间距离为20m,穿插面S与沉板面L,之间的距离为2mm,沉板面L与台板602的下表面的间隙为1mm,台板602的厚度为18mm。
滑梁701底部部对应穿插面S一端设置有可超越挂条702的台阶K;
本实施例中,摆角β较大,靠近两个滑梁挡板706的40个滑梁701行程较大,容易产生滑梁701穿插面S一端端部与所对应地台板602边缘相脱离的状况;因此将这40个滑梁701设置台阶K,使滑梁701的穿插面S一端在作与台板602相离的运动时,穿插面S的端部仍能处与台板602内,从而避免杂物进入装置;在作与台板602相近的运动时,台阶K又能穿越挂条702,避免滑梁701插面S一端与挂条702发生干涉;
其余的360个滑梁701底部设置为连续的平面。
所述滑排装置7中设置有400个滑梁701;相邻的两个滑梁701相互之间平行布置交替排列,滑梁701上的单元面C随之交替排列;400个交替排列的单元面C构成了可变承重平面;台板602和滑排装置7构成了曲线旋转平台装置连续没有遗漏的承重平面。
7)环宽a与主齿跨M的比值为a/M=2.75。
8)曲线旋转平台装置的主要参数满足下述要求:①整个曲线旋转平台装置中的销轮单元总数为50个;②链式销轮传动装置中齿轮1的节圆直径尺寸为382mm;③链式销轮传动装置中传动销201直径为30mm;④链式销轮传动装置中相邻的两个传动销201齿距为63.16mm;⑤链式销轮传动装置中传动销201总数为1050个;⑥链式销轮传动装置中齿轮1的齿数为19;⑦链式销轮传动装置的速比为55.2;⑧所述曲线旋转平台装置的运行速度为0.4m/s;⑨曲线旋转平台装置的环宽a为4000mm。
实施例3
本实施例内容与实施例1大部分相同,其不同之处主要在于:
1)曲线旋转平台装置的链式销轮传动装置包含有100个销轮单元,各个销轮单元之间顺序铰接构成封闭的链式结构。
2)运行路径E为三个圆弧和三条直线顺序平滑连接组成的带有圆倒角的三角形封闭路径;运行路径E中最小圆弧半径即最小转弯半径R1与主齿跨M的比值为R1/M=2.02;
本实施例根据运行路径E的特点,在三条直线上设置驱动段F;齿轮1
和与之对应地平衡梁5各为3个,分布在三个直线驱动段F的中部(参见图5)。
3)所述曲线旋转平台装置中的链式销轮满足下述要求:
主齿跨M与短齿跨N的长度之间的比值为M/N=10;相邻的两个主齿架2的摆角β的范围是0°~+35°;其中摆角β0°发生在直线驱动段F处,摆角β+35°发生在圆倒角处;每个主齿架2中有3个平衡轮204;主齿架2上的传动销201数量为50,短齿架3上的传动销201数量为3,传动销分布线D、导向轮分布线U和平衡轮分布线H,三者为相互平行的直线。
4)所述链式销轮传动装置还满足下述要求:驱动段F为直线;相应地,主齿架2和短齿架3上传动销分布线D、导向轮分布线U、平衡轮分布线H和平衡梁支撑面垂直投影P均为直线,上述直线在驱动段F相应地区间段内均与驱动段F平行;且上述直线之间的距离相互固定;这些满足了销齿条啮合中销齿条必须沿一个固定直线运动的基本要求,再加上链式销轮的齿距与齿轮1的齿距相等、节线与节圆相切,传动的基本条件已经具备。
5)所述链式销轮传动装置中的驱动段F、齿轮1、平衡梁5的设置满足下述要求;其一,整个链式销轮传动装置中设置有3个驱动段F,每1个驱动段F对应布置1个齿轮1及1个平衡梁5;其二,链式销轮上的传动销201置于链式销轮的内侧,齿轮1相应地布置在链式销轮的内侧;与齿轮1对应的平衡梁5布置在链式销轮的外侧。
6)所述滑排装置7进一步的优选内容是:所述滑排装置7有150个滑梁701;滑梁701上部的结构满足下述要求:沉板面L与单元面C这二平面之间距离为26mm,穿插面S与沉板面L之间的距离为2mm,沉板面L与台板602的下表面的间隙为1mm,台板602的厚度为25mm;靠近两个滑梁挡板706的20个滑梁701行程较大,容易产生滑梁701穿插面S一端端部与所对应地台板602边缘相脱离的状况;20个滑梁701底部对应穿插面S一端设置有可超越挂条702的台阶K,其余的为连续的平面。所述滑排装置7中设置有150个滑梁701;相邻的两个滑梁701相互之间平行布置交替排列,滑梁701上的单元面C随之交替排列;150个交替排列的单元面C构成了承重平面;100个台板602和100个滑排装置7构成了曲线旋转平台装置连续没有遗漏的承重平面(参见图14)。
7)环宽a与主齿跨M的比值为a/M=0.43。
8)曲线旋转平台装置的主要参数满足下述要求:①整个曲线旋转平台装置中的销轮单元总数为100个;②链式销轮传动装置中齿轮1的节圆直径尺寸为696mm;③链式销轮传动装置中传动销201直径为45mm;④链式销轮传动装置中相邻的两个传动销201齿距为95mm;⑤链式销轮传动装置中传动销201总数为5300个;⑥链式销轮传动装置中齿轮1的齿数为23;⑦链式销轮传动装置的速比为230;⑧所述曲线旋转平台装置的运行速度为0.01m/s;⑨曲线旋转平台装置的环宽a为2000mm。
实施例4
本实施例内容与实施例3大部分相同,其不同之处主要在于:
1)曲线旋转平台装置的链式销轮传动装置包含有150个销轮单元,各个销轮单元之间顺序铰接构成封闭的链式结构;
2)运行路径E为二个圆弧和二条直线顺序平滑连接组成的传统的跑道形封闭路径;运行路径E中最小圆弧半径即最小转弯半径R1与主齿跨M的比值为R1/M=5.97;本实施例根据运行路径E的特点,在二条直线上设置驱动段F;每条直线设置2个驱动段F,齿轮1和与之对应地平衡梁5各为4个(参见图5)。
3)所述曲线旋转平台装置中的链式销轮满足下述要求:
主齿跨M与短齿跨N的长度之间的比值为M/N=4;相邻的两个主齿架2摆角β的范围是0°~+12°;其中摆角β0°发生在直线驱动段F处,摆角β+12°发生在圆弧处;
每个主齿架2中有2个平衡轮204,主齿架2上的传动销201数量为16,短齿架3上的传动销201数量为2。
4)所述链式销轮传动装置还满足下述要求:驱动段F为直线;相应地,链式销轮传动装置的相关结构设置按销齿条传动设置即可满足传动的基本条件
5)所述链式销轮传动装置中的驱动段F、齿轮1、平衡梁5的设置满足下述要求;其一,整个链式销轮传动装置中设置有4个驱动段F,每1个驱动段F布置2个齿轮1及2个平衡梁5;其二,传动销201置于链式销轮的外侧,齿轮1相应地布置在链式销轮的外侧,与齿轮1对应的平衡梁5布置在链式销轮的内侧。
6)所述滑排装置7进一步的优选内容是:
所述滑排装置7有300个滑梁701;
沉板面L与单元面C这二平面之间距离为30mm,穿插面S与沉板面L之间的距离为3mm,沉板面L与台板602的下表面的间隙为1mm,台板602的厚度为28mm;滑梁701底部对应穿插面S一端为连续的平面;
所述滑排装置7中设置有300个滑梁701;300个交替排列单元面C构成了承重平面;150个台板602和150个滑排装置7构成了曲线旋转平台装置连续没有遗漏的承重平面(参见图15)。
7)环宽a与主齿跨M的比值为a/M=1.55。
8)曲线旋转平台装置的主要参数满足下述要求:①整个曲线旋转平台装置中的销轮单元总数为150个;②链式销轮传动装置中齿轮1的节圆直径尺寸为1003mm;③链式销轮传动装置中传动销201直径为71.25mm;④链式销轮传动装置中相邻的两个传动销201齿距为:150mm;⑤链式销轮传动装置中传动销201总数为2700个;⑥链式销轮传动装置中齿轮1的齿数为21;⑦链式销轮传动装置的速比为128.5;⑧所述曲线旋转平台装置的运行速度为0.2m/s;⑨曲线旋转平台装置的环宽a为3500mm。
实施例5
本实施例内容与实施例4大部分相同,其不同之处主要在于:
1)曲线旋转平台装置的链式销轮传动装置包含有120个销轮单元,各个销轮单元之间顺序铰接构成封闭的链式结构。
2)运行路径E为四个圆弧和四条直线顺序平滑连接组成的带有四个圆倒角的矩形封闭路径;运行路径E中最小圆弧半径即最小转弯半径R1与主齿跨M的比值为R1/M=4.13;本实施例根据运行路径E的特点,在四条直线上各设置一个驱动段F(参见图5);齿轮1和与之对应地平衡梁5为4个。
3)所述导向装置4为带有凹槽的槽式导向轨,导向轮206在凹槽内运动;
4)所述曲线旋转平台装置中的链式销轮满足下述要求:
主齿跨M与短齿跨N的长度之间的比值为M/N=6.6;相邻的两个主齿架2的摆角β的范围是0°~+16°;其中摆角β0°发生在直线驱动段F处,摆角β+16°发生在圆弧处;每个主齿架2中有4个平衡轮204;主齿架2上的传动销201数量为40,短齿架3上的传动销201数量为2。
5)所述链式销轮传动装置还满足下述要求:
驱动段F为直线;相应地,链式销轮传动装置的相关结构设置按销齿条传动设置即可满足传动的基本条件。
6)所述链式销轮传动装置中的驱动段F、齿轮1、平衡梁5的设置满足下述要求;其一,整个链式销轮传动装置中设置有4个驱动段F,每1个驱动段F对应布置1个齿轮1及1个平衡梁5;其二,链式销轮上的传动销201置于链式销轮的内侧,齿轮1相应地布置在链式销轮的内侧;与齿轮1对应的平衡梁5布置在链式销轮的外侧。
7)所述滑排装置7进一步的优选内容是:
所述滑排装置7有200个滑梁701;沉板面L与单元面C这二平面之间距离为31mm,穿插面S与沉板面L的距离为2mm,沉板面L与台板602的下表面的间隙为1mm,台板602的厚度为30mm;滑梁701底部对应穿插面S一端为连续的平面;
所述滑排装置7中设置有200个滑梁701;相邻的两个滑梁701相互之间平行布置交替排列,200个滑梁701上的单元面C随之交替排列;200个交替排列单元面C构成了可变承重平面;120个台板602和120个滑排装置7构成了曲线旋转平台装置连续没有遗漏的承重平面。
8)环宽a与主齿跨M的比值为:a/M=0.98;
9)曲线旋转平台装置的主要参数满足下述要求:①整个曲线旋转平台装置中的销轮单元总数为120个;②链式销轮传动装置中齿轮1的节圆直径尺寸为342mm;③链式销轮传动装置中传动销201直径为30mm;④链式销轮传动装置中相邻的两个传动销201齿距为63.16mm;⑤链式销轮传动装置中传动销201总数为5280个;⑥链式销轮传动装置中齿轮1的齿数为17;⑦链式销轮传动装置的速比为310;⑧所述曲线旋转平台装置的运行速度为0.3m/s;⑨曲线旋转平台装置的环宽a为2500mm。