УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ВРАЩЕНИЯ Российский патент 2007 года по МПК F16H21/12 

Изобретение относится к кулисно-рычажным механизмам устройств передачи вращения от двигателя к валу и может быть использовано в различных типах оборудования, например в вибраторах смесителей с использованием устройств передачи вращения с дебалансами, где для перемешивания используются вибрационные устройства.

Известно устройство, осуществляющее передачу вращения между двумя произвольно расположенными осями (см. А.В.Крайнев. Словарь-справочник по механизмам, М., Машиностроение, 1987 г., с.43). Этот механизм содержит два кинематических звена, передающих вращение от одной оси к другой; одно из них, установленное на оси, содержит закрепленный на нем палец, который входит в прорезь кулисы второго звена, вращающейся вокруг другой оси. За счет жесткого механического соединения элементов устройства в момент пуска двигателя и его остановки все его элементы испытывают большие знакопеременные динамические нагрузки, что ведет к износу двигателя и износу устройства в целом. В результате неточности изготовления и сборки устройства могут возникнуть дополнительные биения в процессе работы, что также отрицательно действует на двигатель и его работу. Указанное устройство выбрано в качестве наиболее близкого аналога.

Задачей изобретения является обеспечение надежности и долговечности работы устройства передачи вращения и работы самого двигателя, большого их ресурса путем обеспечения плавного пуска и остановки двигателя за счет уменьшения влияния знакопеременных нагрузок, уменьшения обратной передачи биений на ось двигателя.

Задача решается конструкцией устройства передачи вращения от одной оси к другой, включающего кинематическую пару передаточных звеньев, одно из которых связано с двигателем и снабжено кулисой с прорезью, второе связано с осью, на которую передается вращение. Второе звено содержит палец для взаимодействия его с прорезью, в которой палец установлен. Отличием устройства является выполнение пальца из жесткого упругого материала, например полиуретана, и установление его в отверстие второго звена, внутренняя боковая поверхность которого снабжена резьбой. Изначально, до установки пальца, диаметр пальца больше диаметра отверстия, в котором он установлен, на величину, зависящую от высоты резьбы, при которой можно нарезать резьбу на пальце.

Выполнение пальца из упругого жесткого материала и передача вращения от двигателя ко второй оси в описанной конструкции через упругое соединение полиуретанового пальца за счет большей площади упругого контакта пальца с материалом второго звена, которая представляет собой площадь резьбовой поверхности с ее впадинами и выступами, обеспечивает мягкое сцепление двигателя с нагрузкой, уменьшает шум работы устройства, исключает в момент пуска и останова большую ударную нагрузку на элементы устройства в целом и снижает нагрузки на ось двигателя, ослабляя действие знакопеременных нагрузок. При этом конструкция проста в изготовлении, сборке и настройке.

На чертеже условно изображена конструкция устройства передачи вращения.

Устройство передачи вращения от оси А к оси Б содержит электродвигатель 1 с осью вращения ротора А, кулису 2 с прорезью 2, палец 3, одним концом установленный в прорезь кулисы 2, другим концом - в отверстие 4 передаточного звена 5 для передачи вращения на ось Б. Внутренняя боковая поверхность отверстия 4 снабжена резьбой. Палец 3 выполнен из полиуретана или другого упругого жесткого прочного материала и изначально, до его установки в отверстие 4 звена 5, взят с диаметром больше диаметра отверстия 4. При установке пальца 3 в отверстие 4 звена 5 за счет разницы в диаметрах пальца и этого отверстия с резьбой передаточное звено 5 начинает работать как плашка, образуя резьбу на части внешней поверхности пальца 3, взаимодействующей с отверстием. При этом происходит не просто нарезка резьбы, а вдавливание, уплотнение жесткого материала пальца 3 в местах воздействия усилий резьбы отверстия 4 передаточного звена 5 на палец 3, создающее упругие напряжения в материале пальца и во взаимодействующей паре "резьба отверстия - палец".

Устройство передачи вращения работает следующим образом. При включении электродвигателя 1 ось А его ротора начинает вращаться вместе с установленной на его ось кулисой 2 с прорезью, находящейся в зацеплении с пальцем 3. Поворачиваясь, кулиса 2 начинает раскручивать палец 3, а вместе с ним и передаточное звено 5. За счет упругих свойств уплотненного, упруго сжатого материала пальца 3 в этот момент имеет место упругое взаимодействие пары "резьба отверстия - поверхность пальца" на большой площади упругой резьбовой боковой контактной поверхности, большей боковой поверхности отверстия без резьбы, палец не только плотно установлен в отверстие 4 передаточного звена 5, но и противостоит знакопеременным нагрузкам, возникающим в момент пуска, остановки двигателя; двигатель запускает во вращение всю систему устройства более медленно и плавно, без удара раскручивая ее, обеспечивая ее мягкое зацепление. За счет неточного выполнения деталей устройства, нарушения соосности их при сборке появляются биения. Эти биения вращающихся деталей передаются всей системе, в том числе и к двигателю 1, но упругое взаимодействие пары резьба отверстия 4 - поверхность пальца 3 на большой площади обеспечивает их частичное гашение, ослабляя их. При этом динамическая нагрузка на ось А двигателя 1 резко снижена, и двигатель 1 работает в более благоприятном для себя режиме. Износ двигателя и устройства в целом, шум работы значительно снижены. Такая конструкция особенно эффективна в системах дебалансного типа, которая предполагает создание биений.

Изобретение относится к кулисно-рычажным механизмам устройств передачи вращения от двигателя к валу и может быть использовано в различных типах оборудования, например в вибраторах смесителей с использованием устройств передачи вращения с дебалансами, где для перемешивания используются вибрационные устройства. Устройство передачи вращения содержит кинематическую пару звеньев. Одно из звеньев связано с двигателем и снабжено кулисой с прорезью, а другое связано с осью и содержит палец, который установлен в прорезь кулисы. Палец второго звена выполнен из жесткого упругого материала, в частности может быть выполнен из полиуретана. Боковая поверхность второго звена, куда установлен палец, снабжена резьбой, а диаметр пальца до установки больше диаметра отверстия, для обеспечения надежности и долговечности работы устройства передачи вращения и работы самого двигателя, большого их ресурса путем обеспечения плавного пуска и остановки двигателя за счет уменьшения влияния знакопеременных нагрузок, уменьшения обратной передачи биений на ось двигателя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство передачи вращения от одной оси к другой, включающее кинематическую пару звеньев, одно из которых связано с двигателем и снабжено кулисой с прорезью, второе связано со второй осью и содержит палец, установленный в прорезь кулисы, отличающееся тем, что палец выполнен из жесткого упругого материала и установлен в отверстие второго звена, внутренняя боковая поверхность которого снабжена резьбой, при этом до установки пальца в отверстие его диаметр больше диаметра отверстия.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что палец выполнен из полиуретана.