Чертежный прибор

Чертежный прибор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.12.79 (21) 2860628/28-12 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

В 43 L 11/00

Государственный комитет

СССР (53) УДК 744.34 (088.8) Опубликовано 30.08.81. Бюллетень №32

Дата опубликования описания 05.09.81 по делам нзооретений н открытий (72) Авторы изобретения

К. Л. Панчук, С. Н. Иванушкина и А. И. Тарафвр

1 :

Омский политехнический институт (71) Заявитель (54) ЧЕРТЕЖНЫЙ ПРИБОР

Изобретение относится к механизации графических работ, связанных с конструированием сопряженных профилей зубьев плоского зубчатого зацепления и может быть использовано для решения аналогичных задач при проектировании обкатного инструмента, а именно при определении центров и радиусов кривизны сопряженных профилей по линии зацепления.

Известен чертежный прибор, содержащий закрепленную на установочной линейке в поворотном кольце прозрачную трехгранную призму, одна грань которой обращена к чертежной плоскости и имеет две взаимно перпендикулярные риски, одна из которых параллельна ребру призмы, и на боковых гранях которой симметрично и параллельно ребру нанесены две визирные риски 11).

С помощью известного прибора можно строить нормали к кривым, в том числе и к линии зацепления, однако нельзя определять центры и радиусы кривизны сопряженных профилей по линии зацепления.

Цель изобретения — расширение диапазона решаемых дериватором задач и ускорение процесса определения центров и радиусов кривизны сопряженных профилей по линии зацепления.

Для достижения указанной цели прибор имеет три дополнительные линейки, первая из которых жестко связана с кольцом, закрепленные на установочной линейке крестовину со стопором, двумя взаимно перпендикулярными пазами и опорными иглами и ползуны с нониусом и стопором и шарнирно связанную с ползуном направляющую, при этом вторая дополнительная линейка установлена в направляющей, а третья — в одном из пазов крестовины.

На фиг. 1 показан прибор, общий вид; на фиг. 2 — схема для теоретического обоснования.

Прибор представляет собой плоский подвижный многозвенник и содержит прозрачную трехгранную призму 1, жестко закрепленную в несущем кольце 2, которое в свою очередь поворотно установлено в рычаге 3 и может быть повернуто в нем при .помощи линейки 4, жестко соединенной с несущим кольцом, плоскость одной из боковых граней линейки 4 проходит через ребро призмы l. Рычаг 3 жестко соединен с установочной линейкой 5, снабженной линейной шка859220 лой с риской нулевого деления, проходящей через ось вращения призмы 1.

Одна грань призмы обращена к чертежной плоскости и имеет в центре две взаимно перпендикулярные риски, одна из которых параллельна ребру призмы, и на боковых гранях которой симметрично и параллельно по отношению к ребру нанесены две визирные риски.

Линейка 5 установлена с возможностью поступательного перемещения в жесткой крестовине 6, с двумя взаимно перпендикулярными пазами, снабженной стопором 7 для фиксирования положения установочной линейки и двумя опорными иглами, одна из которых, со стороны призмы, предназначена для установки в процессе работы в полюсе зацепления Р и фиксирования совместно со второй иглой положения чертежного прибора на листе ватмана. В крестовине 6 также подвижно установлена линейка 8, которая может совершать поступательное перемещение в направлении, перпендикулярном направлению перемещения установочной линейки, при этом плоскость 5 одной из боковых граней линейки 8 проходит через ось опорной иглы крестовины 6, устанавливаемой в полюсе зацепления P.

На линейке 5 установлен с возможностью поступательного перемещения ползун 9, снабженный конусной шкалой и стопором 10 для фиксирования своего положения. Ползун 9 шарнирно связан с направляющей 11, в которой установлена с возможностью поступа1х льпого перемещения линейка 12, плоскость одной из боковых граней которой проходит через центр шарнира, в котором имеется отверстие для установки ur Ihl с целью произведения отметки на чертеже центр шарнира находится на прямой, проходящей через пулевую риску нониуспой шкалы движка 9. Центр оси вращения кольца 2, центр оси опорной иглы крестовины 6. устанавливаемой в полюсе зацепления Р. Центр ш ðíèðà расположен на одной прямой, параллельной боковым граням уегановочной линейки 5.

Теоретическое обоснование работы прибора. Характеристикой абсолютного движения контактной точки в плоском зубчатом зацеплении является линия зацепления (ЛЗ), размеры и форма которой определяются размерами R> и Rg окружностных центроид и формой любого из сопряженных профилей. Геометрически ЛЗ является результатом ортогональных преобразований одного из сопряженных профилей с его нормалями, при которых, например, профиль f с нормалью п поворачивается относительно центра 01 до положения, когда эта нормаль будет проходить через полюс зацепления P и занимать положение n . В этом положении основание нормали — точка К является точкой, принадлежащей ЛЗ. Картина скоростей для контактной точки К такова, что

Ь, и 2, — соответственно векторы

Vr., Vi < ных скоростеи перенос и относительных ее движе5 ний;

v -вектор скорости относительного движения профилей в точках;

v — вектор скорости абсолютного движения.

Последний вектор имеет направление касательной к ЛЗ. Для сопряженных профилей в их общей контактной точке К можно определить при помощи известного построения Бобилье положения центров кривизны и $ радиусы кривизны KS> и Н3

ts В основе известного доказательства построения Бобилье, являющегося графическим аналогом формулы Эйлера-Савери, положен тот факт, что точка S для которой полюс зацепления является ее ортогональной проекцией на контактной нормали п — и, является в заменяющем четырехшарнирном механизме 0 0 $>S, мгновенным центром вращения шатуна $1 $д в его абсолютном движении — движении по отношению

2s к стойке OiOq. Это означает, что скорость точки К в абсолютном движении, как точки, принадлежащей шатуну, направлена перпендикулярно отрезку К S, являющемуся ее мгновенным радиусом вращения. Вместе с тем, скорость точки К, как точки, принад лежащей ЛЗ, направлена по касательной к ЛЗ. Следовательно, можно заключить, что нормаль к ЛЗ в рассматриваемой точке К проходит через мгновенный центр S. Эта особенность является характерной для всех з5 точек ЛЗ, причем каждой точке К„на ЛЗ соответствует свой определенный центр $„ .

Установленное свойство нормалей ЛЗ позволяет расширить известное построение Бобилье и решить задачу на определение центров и радиусов кривизны сопряженных про40 филей посредством ЛЗ.

Работа с помощью прибора выполняется следующим образом.

На лист ватмана, на котором вычерчены в увеличенном масштабе окружностные центроиды с центрами О, и О, точка их касания, Р, являющаяся полюсом зацепления, а также линия зацепления ЛЗ, устанавливают прибор таким образом, чтобы установочное острие той опорной иглы крестовины 6, которая расположена со стороны

s0 призмы I, совпало с полюсом зацепления P.

Перемещая установочную линейку 5 в крестовине 6, добиваются такого ее положения, при котором призма 1 устанавливается над

ЛЗ. Зафиксировав линейку 5 в крестовине при помощи стопора 7, поворачивают посредством линейки 4 несущее кольцо 2 с призмой 1 до такого его положения, при котором излом преломленного в призме изображения заданной ЛЗ, окажется на

859220 ребре призмы. В этом случае ребро призмы, а следовательно и плоскость боковой грани линейки 4, совпадающая с ребром, будут направлены по нормали к ЛЗ. Проведя вдоль этой грани на чертеже прямую линию, поворачивают линейку 4 в сторону от крестовины 6. Затем, перемещая линейку 8 в крестовине, добиваются такого ее положения, при котором боковая грань линейки пересекает построенную прямую линию. После этого проводят вдоль указанной грани прямую линию, исходящую из полюса зацепления Р, и освобождают рабочую зону чертежа от линейки 8. Перемещая движок 9 по установленной линейке 5, добиваются такого его положения, при котором плоскость боковой грани линейки 12 со стороны шарнира Si проходит через точку пересечения построенных ранее прямых линий и центр 0 первой центроиды. Зафиксировав посредством стопора 10 движок 9, снимают показания по шкале установочной линейки 5 и нониусной шкале движка и делают на чертеже отметку при помощи иглы, вставляемой в отверстие оси шарнира. Выполненная отметка. будет являться центром кривизны одного из профилей в его контактной точке на ЛЗ. Аналогичным образом при помощи линейки 12 определяется в той же точке центр S< и величина радиуса кривизны другого профиля.

Формула изобретения

5 Чертежный прибор, содержащий закрепленную на установочной линейке в поворотном кольце прозрачную трехгранную призму, одна грань которой обращена к чертежной плоскости и имеет две взаимно

1О перпендикулярные риски, одна из которых параллельна ребру призмы, и на боковых гранях которой симметрично и параллельно ребру нанесены две визирные риски, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач, он имеет три дополнительные линейки, первая из которых жестко связана с кольцом, закрепленные на установочной линейке крестовину со стопором, двумя взаимно перпендикулярными пазами и опорными иглами и ползун с нониусом и стопором и шарнирно связанную с ползуном направляющую, при этом вторая дополнительная линейка установлена в направляющей, а третья — в одном из пазов крестовины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 610684, кл. В 43 L 11/00, 1976.

Фиг. Г

Составитель ц. Гринденко

Редактор Е. Спиридонова Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая

Заказ 7439/32 Тираж 412 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4