Зубчато-рычажное устройство Советский патент 1984 года по МПК F16H3/20 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных технологических машинах-агрегатах, в частности в кривошипно-коленных прессах-автоматах с револьверными подаюшими устройствами. Известно зубчато-рычажное устройство, содержащее стойку, четырехшарнирный механизм, состоящий из кривощипа, щатуна и коромысла, ведущее зубчатое колесо, жестко связанное с кривошипом и имеющее ось вращения, совпадающую с шарниром, связывающим кривощип и щатун, ведомое зубчатое колесо, шарнирно связанное со стойкой и имеющее общую ось вращения с коромыслом, и зубчатое колесо, имеющее ось вращения, совпадающую с щарниром, связывающим шатун и коромысло,и взаимодействующее с ведущим и ведомым зубчатыми колесами 1. Недостатком такого устройства является малый период выстоя ведомого зубчатого колеса, не превыщающий 90°. Наиболее близким к изобретению является зубчато-рычажное устройство, содержащее стойку, четырехщарнирный механизм, состоящий из кривошипа, шатуна и коромысла, ведущее зубчатое колесо, жестко связанное с кривошипом и имеющее ось вращения, совпадающую с шарниром, связывающим кривошип и шатун, ведомое зубчатое колесо, шарнирно связанное со стойкой и имеющее общую ось вращения с коромыслом, зубчатое колесо, имеющее ось вращения, совпадающую с щарниром, связывающим щатун и коромысло, и взаимодействующее с ведущим и ведомым зубчатым колесами, и два шарнирно связанных рычага разной длины, меньщий из которых шарнирно связан с кривощипом, а больший - со стойкой. Это устройство обеспечивает период выстоя ведомого зубчатого колеса по углу поворота ведущего рычага большей длины, равному 211°, при минимальных теоретических углах передачи 37° 2. Однако такого периола выстоя ведомого колеса недостаточно в приводах некоторых машин-автоматов, в частности в приводах револьверных столов кривошипно-коленных прессов, где требуется угол выстоя не менее 235°. Целью изобретения является, увеличение периода выстоя ведомого зубчатого-колеса. Поставленная цель достигается тем, что зубчато-рычажное устройство, содержащее стойку, четырехщарнирный механизм, состоящий из кривощипа, шатуна и коромысла, ведущее зубчатое колесо, жестко связанное с кривощипом и имеющее ось вращения, совпадающую с шарниром, связывающим кривощип и шатун, ведомое зубчатое колесо, шарнирно связанное со стойкой и имеющее общую ось вращения с коромыслом, зубчатое колесо, имеющее ось вращения, совпа дающую с шарниром, связывающим шатун и коромысло, и взаимодействующее с ведущим и ведомым зубчатыми колесами, и два шарнирно связанных рычага разной длины, меньший из которых шарнирно связан с кривошипом, а больший - со стойкой, снабжено соединенными между собой дополнительными кривошипом и шатуном, дополнительный кривошип шарнирно связан со стойкой, больший рычаг выполнен двуплечим с разной длиной плеч, меньшее из которых шарнирно связано с дополнительным шатуном, а шарнир, соединяющий дополнительный кривошип со стойкой, совмещен с щарниром, соединяющим со стойкой основной кривощип. На чертеже изображена кинематическая схема зубчато-рычажного устройства. Зубчато-рычажное устройство содержит четырехшарнирный механизм, включающий стойку 1, кривошип 2, соединенный щарниром 3 со стойкой, шатун 4 и коромысло 5. кривошипе закреплено ведущее зубчатое колесо 6, находящееся в зацеплении с зубчатым колесом 7, смонтированным с возможностью вращения в щарнире 8. С колесом 7 кинематически связано ведомое зубчатое колесо 9, ось вращения которого совмещена с щарниром 10. К кривощипу в шарнире 11 присоединен рычаг 12, с которым шарнирно связано плечо 13 двуплечего рычага 14, причем длина плеча 13 больще длины рычага 12. Плечо 15 двуплечего рычага соединено щарниром 16 с дополнительным шатуном 17, а последний посредством шарнира 18 связан с дополнительным кривошипом 19. Ось вращения дополнительного кривошипа 19 совмещена с щарниром 3, соединяющим со стойкой кривощип 2 четырехшарнирного механизма. Двуплечий рычаг 14 связан со стойкой щарниром 20. Зубчато-рычажное устройство характеризуется следующими относительными размерами звеньев: расстояние между шарнирами 3 и 20 принято за 1, длина дополнительного кривощипа 19- 3,207, длина дополнительного шатуна 17 - 3, длина плеча 15 - 1,512, длина плеча 13 - 3,207, длина рычага 12 - 3, длина кривошипа 2 - 1,512, длина шатуна 4 - 7,257, длина коромысла 5 - 9,979, расстояние между шарнирами 3 и 10 - 14,364, отношение числа зубьев колеса 9 к числу зубьев колеса 6 - 2, отношение числа зубьев колеса 7 к числу зубьев колеса 6 - 1,666, уголf 100°, угол . Зубчато-рычажное устройство работает следующим образом. Дополнительный кривошип 19 вращается с постоянной угловой скоростью, вызывая через дополнительный шатун 17 вращение двуплечего рычага 14 с переменной угловой скоростью. Вращение рычага 14 через рычаг 12 передается кривощипу 2, который также вращается с переменной угловой скоростью, причем неравномерность вращения

кривошипа 2 больше чем двуплечего рычага 14. Врашение кривошипа 2 посредством шатуна 4 преобразуется в возвратно-колебательное перемещение коромысла, а вращение ведущего зубчатого колеса 6 через колесо 7 передается ведомому колесу 9. В период, кЬгда направление движения шарнира 8 противоположно направлению вращения колеса, происходит замедление и остановка колеса 9. Выстой колеса 9 составляет 90° по углу поворота кривошипа 2. При этом

двуплечий рычаг 14 поворачивается на 170°, а дополнительный кривошип - на 240°. Минимальные углы передачи в предлагаемом устройстве составляют 45°, что снижает нагрузки в его звеньях, а точность остановки - около 1°.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получить большой период выстоя ведомого зубчатого колеса, а также обеспечить повышение долговечности за счет больших углов передачи.

ЗУБЧАТО-РЫЧАЖНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее стойку, четырехшарнирный механизм, состоящий из кривощипа, щатуна и коромысла, ведущее зубчатое колесо, жестко связанное с кривошипом и имеющее ось вращения, совпадающую с щарниром, связывающим кривощип и щатун. /«J / г ведомое зубчатое колесо, щарнирно связанное со стойкой и имеющее общую ось вращения с коромыслом, зубчатое колесо, имеющее ось вращения, совпадающую с щарниром, связывающим щатун и коромысло, и взаимодействующее с ведущим и ведомым зубчатыми колесами, и два щарнирно связанных рычага разной длины, меньщий из которых щарнирно связан с кривощипом, а больщий - со стойкой, отличающееся тем, что, с целью увеличения периода выстоя ведомого зубчатого колеса, оно снабжено щарнирно соединенными между собой дополнительными кривощипом и щатуном, дополнительный кривощип щарнирно связан со стойкой, больщий рычаг выполнен двуплечим с разной длиной плеч, меньщее из которых щарнирно связано с дополнительным щатуном, а щарнир, соединяющий до(Л полнительный кривощип со стойкой, совмещен с щарниром, соединяющим со стойкой основной кривощип.