Механизм преобразования вращательного движения

Механизм преобразования вращательного движения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (512 4 F 16 Н 19/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3793268/25-28 (22) 22.09.84 (46) 23.05,86. Бил. ¹ 19 (71) Рязанское производственное объединение нТяжпрессмаш (72) А.Д.Корнешов и А.Н.Азаров (53) 621.833.12(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1094997, кл. F 16 H 27/06, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 194508, кл. F 16 Н 19/04, 1965. (54)(57) МЕХАНИЗМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ, содержащий размещенные в корпусе зубчатую рейку с зубьями двойного рабочего профиля, два взаимно перпендикулярных вала и две расположенные на валах шестерни, находящиеся в зацеплении с рейкой, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, механизм снабжен кривошипом и кареткой, а рейка установлена на кривошипе и размещена в каретке, перемещающейся в корпусе в плоскости рейки.

1232885

Изобретение относится к машиностроению, в частности к механизмам, предназначенным для преобразования однонаправленного вращения ведущего звена с постоянной скоростью в возвратно-вращательные колебания (качания) двух ведомых звеньев в противофазе.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей, так как ведомым звеньям сообщается возвратно-вращательное движение за счет кривошипа с изменяемым эксцентриситетом, и, кроме того, обеспечивается плавное трогание с места, что позволяет использовать его в механизмах с большой инерционной массой.

На фиг.l схематически изображен предлагаемый механизм преобразования вращательного движения, разрез; на фиг.2 — то же, вид сверху.

Механизм преобразования вращательного движения содержит ведущий вал

1, кинематически связанный распределительной передачей с двумя ведомыми звеньями — валами 2 и 3. Распределительная передача выполнена в виде зубчатой рейки 4, смонтированной на кривошипе 5 вала 1. Зубчатая рейка 4

25 имеет квадратную в плане форму с дву- щ мя взаимно перпендикулярными нарезками рабочих зубьев (на фиг.2 зубья условно изображены взаимно перпендикулярными линиями). Каждый зуб рейки

4 имеет, таким образом, два взаимно перпендикулярных рабочих профиля °

При изготовлении вначале нарезается один ряд зубьев как на обычной рейке, а затем перпендикулярно ему нарезается второй ряд таких же зубьев. С каж- 40 дым рядом зубьев рейки 4 находится в постоянном зубчатом зацеплении одна из шестерен 6 или 7, жестко закрепленных на ведомых валах 2 и 3 соответственно ° Валы 2 и 3 расположены взаимно перпендикулярно в плоскости, параллельной рейке 4.

Валы 2 и 3 могут быть выходными звеньями данного механизма (связаны с рабочими органами) или же посредст50 вом зубчатых колес 8 передавать движение далее по двум кинематическим цепям, например, через зубчатую рейку 9 (фиг ° 1). От вращения вокруг собственной оси рейка 4 стабилизирована тем, что помещена в каретке 10, которая в свою очередь установлена в корпусе 11.

Кривошип 5 выполнен с изменяемым эксцентриситетом е любым известным способом.

Механизм работает следующим образом.

Ведущее звено — вал 1 — равномерно вращается в одном направлении.

Связанная с его кривошипом 5 зубчатая рейка 4 получает орбитальное движение по окружности с радиусом, равным эксцентриситету е кривошипа 5 (любая произвольно взятая точка рейки движется по такой же окружности).

При этом рейка 4 свободно, перемещается по направляющим каретки 10, а сама каретка 10 перемещается по направляющим корпуса ll. От вращения вокруг собственной оси рейка 4 застопорена направляющими каретки 10. Шестерни 6 и 7, находясь в постоянном зацеплении с рейкой 4, приводятся в возвратно-вращательное (качательное) движение, одновременно скользя вдоль зубьев рейки.

На фиг.2 изображено положение, когда плечо кривошипа 5 направлено о но направлению 270 от оси его вращения, т.е ° строго влево от вала. (Эксцентриситет е кривошипа в данном примере ус.тановлен в промежуточное между максимальным и минимальным положением), Из этого положения при вращении вала l по часовой стрелке рейка

4 перемещается по дуге окружности в о положение 360 по направлению от оси врашения вала 1 ° На протяжении этой

Q четверти оборота (от 270 до 360 ) скорость вращения шестерни 6 изменяется от максимальной до нуля — в конце участка зубья рейки .скользят вдоль зубьев шестерни 6, не сообщая вращения последней. Скорость вращения шестерни 7 увеличивается от нуля до максимальной величины.

При прохождении рейки 4 следуюо щей четверти оборота (от 0 до 90 ) скорость шестерни 6 возрастает от нуля до максимальной, но вращение идет уже в противоположную, чем в предыдущей четверти, сторону (реверс о произошел при 360 ), а скорость вращения шестерни 7 падает от максимальной до нуля.

На следующей четверти оборота о рейки 4 (90 — 180 ) шестерня 6 изменяет скорость от максимальной до нуля, а шестерня 7, проходя реверс, от нуля до максимальной в противопоФиг. 2

Составитель P.Îæèíà

Техред H.Ïoïoâè÷ Корректор Г.Решетник

Редактор Н.Яцола

Заказ 2753/37 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4 з 123" ложном направлении, в последней четверти оборота рейки 4 (180 — 270 ) шестерня 6, пройдя реверс в точке

180, — от нуля до максимума, а шестерня 7 — от максимума до нуля. Далее, с началом следующего оборота рейки 4 цикл повторяется.

Итак, за каждый орбитальный оборот рейки 4 шестерня 6 изменяет направление вращения в точках 360 и 1о

180, имея максимальную скорость врао щения в точках 270 и 90, а шестерня 7 изменяет направление вращения в точках 270 и 90, имея максимальную скорость вращения в точках 360 и

Таким образом, шестерни 6 и 7 совершают возвратно-вращательные (колебательные) движения по синусоидальному закону, причем фаза колебаний gp шестерни 7 смещена на 90 от фазы ков лебаний шестерни 6. По такому же синусоидальному закону колеблются ведомые валы 2 и 3, на которых закреплены шестерни 6 и 7. Происходит преоб- 25 разование однонаправленного вращения

Вс 4 с постоянной скоростью ведущего вала

1 в возвратно-вращательное (колебательное, качательное) движение двух ведомых валов 2 и 3

При необходимости преобразования движения в возвратно-поступательное используются зубчатые рейки 9, которые получают возвратно-поступательное движение от зубчатых колес 8.

Вращательные колебания валов 2 и 3 могут быть как меньше, так и больше полного оборота. Это зависит от диаметра шестерен 6 и 7 и величины эксцентриситета е . Поворот на максимальный угол (амплитуда колебаний) будет при максимальном эксцентриситете кривошипа, который допускают габари ы рейки 4.

При эксцентриситете, равном нулю, когда шип кривошипа 5 станет соосным валу 1, амплитуда колебаний ведомых звеньев также равна нулю — при вращении вала 1 валы 2 и 3 неподвижны.

Плавным увеличением эксцентриситета е достигается плавное трогание с места больших инерционных масс.