Rotary Motion to 180-stopniowy mechanizm posuwisto-zwrotny

Czy istnieją jakieś ustalone rozwiązania dotyczące zazębienia koła zębatego (koła) w jednym kierunku, z powrotem w przeciwnym kierunku i powtarzania? Mechanizm musi być napędzany silnikiem i ciągłym ruchem obrotowym. Preferowane są kompaktowe i proste mechanizmy. Poniżej znajdują się dwa możliwe rozwiązania, o których marzyłem. Który z nich jest lepszy i dlaczego? Albo co powinienem zrobić?

Jedną z moich pomysłów było użycie dysku zmotoryzowanego (pomarańczowego) z wałkiem z rowkiem (żółtym), aby stworzyć ruch posuwisto-zwrotny. Następnie, przedłużając wałek i łącząc go z drugim dyskiem (czerwonym), mógłbym go osiągnąć, jak sądzę.

Inną ideą, którą miałem, było użycie pełnowymiarowego szkockiego jarzma (żółtego) z zębatymi zębami na dole. Prawidłowe dobranie łączącego mechanizmu umożliwiłoby ruch posuwisto zwrotny o 180 stopni.

Wybór mechanizmu bardzo zależy od aplikacji końcowej. Oto kilka sposobów oceny mechanizmu względem aplikacji:

1. Wejście (w tym przypadku obrót o 360 stopni)
2. Wyjście (w tym przypadku obrót o 180 stopni)
3. Relacja między wejściem a wyjściem (przewaga mechaniczna, prędkość i przyspieszenie dla danej pozycji). (liniowa, paraboliczna, sinusoidalna, inna szalona matematyka biegunowa, itp.)
4. Liczba ruchomych części
5. Liczba powierzchni tocznych (rolki, koła zębate) (drogie)
6. Liczba powierzchni ślizgowych (kołki, szczeliny) (zmniejszona żywotność)
7. Liczba punktów obrotu (umiejscowienie łożysk)
8. Czy mechanizm może być zrównoważony statycznie i dynamicznie (dla dużych prędkości)
9. Jaki jest ślad tego mechanizmu?
10. Jakie obciążenia musi wytrzymać mechanizm (wymagane materiały, stres zmęczenia itp.)
11. Luz (nowy i zużyty)

Możesz być w stanie użyć czterozakresowy mechanizm korbowo-rockowy . Nie naszkicowałem tego, ale 180 stopni to prawdopodobnie teoretyczne maksimum. Sprężyna na każdym końcu zakresu pomogłaby uniknąć górnego martwego punktu, ale przeniesienie mocy pod tymi dużymi kątami byłoby trudne. W każdym z tych przykładów można zastąpić pomarańczowe połączenie pinu czterema prętami. Wyeliminowałoby to jedną szpilkę i gniazdo, co zapewnia dłuższy okres użytkowania.

Cztery wiązki prętów są atrakcyjne, ponieważ wykorzystują jedynie tanie połączenia obrotowe, które mają długą żywotność. Rack i zębnik doskonale nadają się do zastosowań, w których wymagany jest liniowy sygnał niskiego luzu, ale mogą być drogie. Szczeliny i łożyska liniowe są mniej pożądane ze względu na żywotność, ale czasami zmniejszają liczbę elementów lub zapewniają pożądaną wydajność.