Рычажно-зубчатый механизм с остановками Советский патент 1989 года по МПК F16H21/14 

J V g

со со 00 со 00

Изобретение относится к машиностроению, а именно к рьмажно-зубча- тым передачам с остановками ведомого эвена,и может найти применение, в частности, в автоматических линиях и в робототехнике.

Цель изобретения - расширение кинематических возможностей механизма за счет увеличения количества остановок ведомого звена за один оборот главного вала машины-автомата.

На фиг. 1 показана кинемат1таеская схема предлагаемого механизма в момент остановки ведомого звена в одном из его крайних положений; на фиг, 2 - то же, в промежуточном положении.

Механизм содержит основание 1 с шьшолнеиной в нем прямолинейной направляющей 2, установленные на основании 1 ведущий кривошип 3 и ведомьй кривошип 4, общая ось 5 врал;ения которых пересечена с продольной осью 6 направляющей 2, установленный на основании 1 двуплечий рычаг 7 с малым 8 и большим 9 плечами, угол между которыми отличен от 180 , первый шатун 10, гаарнирно связыва ощий кр шошип 3 с плечом 8 рычага 7, и второй шатун 11, шарнирно связывающий ведомьй кривошип 4 с плечом 9 рычага 7. Ось 12 вращения рычага 7 пересечена с продольной осью 6 направляющей 2.

На основании 1 закреплено центральное колесо 13 планетарной зубчатой передачи с внутренним зацепление а сателлит 14 установлен на во- диле 15с возможностью вращения. Число зубьев сателлита 14 равно половине числа зубьев центрального колеса 13, центр которого расположен на продольной оси 6 направляющей 2. На сателлите 14 закреплен кр1шошип- ный палец 16, ось которого пересечена с делительной окружностью сателлита 14. В направляющей 2 установлен ползун 17, шарнирно связанный с кривошипным пальцем 16.

Механизм содержит также понижающую зубчатую передачу, ведущее колесо 18 Которой вьтолнено с радиусом делительной окружности, равным рас- стоян) между осями 5 и 12 вращемгтя кривошипов 3 и 4 и рычага 7, и жестко связано с ведомым кривошипом 4 так, что их оси вращения совмещены. Ведомое колесо 19 понижающей п(реда

0

5

0

5

0

5

0

5

чи внутреннего зацепления выполнено с числом яубьен, равным двойному числу зубьев ведущего колеса 18, и жестко связано с водилом 15. Оси вращения водила 15 и колеса 19 совмещены с осью вращения двуплечего рычага 7. Д.ПИНЫ кривоштшов 3 и 4, ша- ту} ов 10 и 11 и плеч 8 и 9 рычага 7 выбраны из условия, что при крайних положениях ползуна 17 шарнир, связывающий шатун Ю с плечом 8, и шарнир, связьшаютий кривошип 4 и шатун 11, pacпoлoжemJl на продольной оси 6 направляюще 2.

Ведузитгн кривошип 3 получает равномерное вращение от главниго нлла машины-автомата с пегредаточным отношением 2:1 (главный вал не показан).

Механиям работает следующим образом.

Равномерное вращение ведущего кривош1та 3 через шатун 10 преобразуется в неравномерное вращение дву- -плечего рычага 7, которое через шатун 11 передается ведомому кривошипу 4 и жестко связанному с ним ведущему Колесу 18 пон1С(сающей зубчатой передачи. Последнее сообщает вращение ведомому -зубчатому колесу 19 и жестко СБЯзанн. с ним во;91- лу 15. Вращение водтыа 15 передается сателлиту 14, которьш при этом обкатьшается по центральному колесу 13. Поскольку чиию зубьев сателлита 14 равно половине числа зубы- ев центрального колеса 13, а ось пальца 16 пересечена с делительной окружностью сателлита 14, палец 16 и шарнирно связанный с ним ползун 17, установленный в направляющей 2, движутся по прямой линии вдоль оси 6.

Так как число зубьев ведущего колеса 18 понижающей передачи вдвое меньше числа зубьев ведомого колеса 19 этой передачи, водило 15, жестко связанное с колесом 19, за один оборот главного вала машины-автомата также совершает один оборот. Следовательно, за этот же период ползун 17 совершает один цикл возвратно-поступательного перемещения с величиной хода в каждом направлении, равной диаметру делительной окружности колеса 13.

Благодаря у7 азанному соотношению длин рычажных звеньев механизма достигается большая степень неравномерности вращения ведомого кривошипа 4 и водила 13, Так, при повороте веду1чего кривошипа 3 на некоторый угол d от положения, показанного на фиг, 1, двуплечий рычаг 7 поворачивается на меньший угол /3, кривошип k и колесо 18 поворачиваются на еще меньший угол , а колесо 19, связанное с ним водило 15 и сателлит 1А поворачиваю гся на угол В результате палец 16 и ползун 17 переместятся на величину /3 (1 - cos у/2), где D - диаметр делительной окружности сателлита 14.

Вследствие малости угла v/2 его косинус близок к единице, и величина перемещения пальца 16 и ползуна 17 пренебрежимо мала при некотором значении угля d , Следовательно, при повороте ведущего кривошипа 3 на угол 2 с/ ползун 1 7 практически неподвижен. Наличие повышающей (2:1) передачи от ведомого кривошипа А к водилу 15 обеспечивает две приближенных остановки ползуна 17 за один оборот главного вала машины- автомата,

Например, если расстояние осями вращения кривошипов 3 и 4 и двуплечего рычага 7 равно 1, длина кривошипа 3 равна 3,086, Aj. HHa шатунов 10 и 11 равна 2,857, длина плеча 8 рычага 7 равна 2,971, длина плеча 9 рычага 7 равна 3,086, дойна кривошипа 4 равна 1,343, длина водила 15 равна 5,143, радиус делительной окружности сателлита 14 равна 5,143, то при указанных передаточных числах привода и зубчатых передач, равных 2, выстой ползуна 17 в крайних положениях составляет 27,5 по углу поворота главного вала машины-автомата, а точность остановки - 1,45 мм при полном ходе ползуна 17, равном 360 мм. Минимальный угол передачи в шарнире, связывающем шатун

10и плечо 8 рычага 7, составляет 38°, а в шарнире, связьтающем шатун

11и кривошип 4, - 29, Формула и во бретения

Рычажно-зубчатый механизм с остановками, содержащий основание с пря- мол1инейной направляющей, установленные на основании ведущий и ведомый кривошипы, общая ось вращения которьк пересечена с продольной осью направляющей, двуплечий рьмаг с плечами разной длины, ось вращения которого параллельна оси вращения кривошипов и также пересечена с продольной осью направляющей, а плечи расположены друг к другу под углом, отличным от 180°, два шатуна,

0 шарнирно связанные первый с ведущим кр1гаошипом и малым плечом двуплечего рычага, а второй - с ведомым кривошипом и большим плечом двуплечего рычага, планетарную передачу

5 с внутренним зацеплением, центральное колесо которой закреплено на основании так, что его центр расположен на продольной оси направляющей, установленный на водиле планетарной

0 передачи с возможностью вращения сателлит, число зубвев которого равно половине числа зубьев центрального колеса, закрепленный на сателлите кривошипньп палец, ось которого пе5 ресечена с делительной окр окностью сателлита, установленньй в прямолинейной направляющей ползун, шарнир- но связанный с кривошипным пальцем, и привод вращения ведущего кривоши-

0 па с передаточным отношением 2:1, при этом длины кривошипов, шатунов и плеч двуплечего рычага выбраны из условия, что при крайних положениях ползуна шарнир, через который связаны первый шатун и малое плечо двуплечего рычага, и шарнир, через который связаны ведомый кривошип и второй шатун, расположены на продольной оси прямолинейной направляющей, о т- ли чающийся тем, что, с целью расширения кинематических возможностей за счет увеличения количества остановок ползуна, механизм снабжен понижающей зубчатой передачей,

5 радиус ведущего колеса которой равен расстоянию между осями вращения кривошипов и двуплечего рычага, ведущее колесо жестко связано с ведомым кривошипом так, что их оси вращения

0 совмещены, а ведомое колесо внутреннего зацепления выполнено с числом зубьев, равным удвоенному числу зубьев ведущего колеса, и жестко связано с водилом, при этом оси вращения

g ведомого колеса и водила совмещены с осью вращения двуплечего рычага.

5

0

13

Изобретение относится к машиностроению, а именно к рычажно-зубчатым передачам с остановками ведомого звена, и найдет применение ,в частности, в автоматических линиях и в робототехнике. Цель изобретения - расширение кинематических возможностей механизма за счет увеличения количества остановок ведомого звена за один оборот главного вала машины-автомата. Ведущий кривошип 3 связан с главным валом с передаточным отношением 2:1. За один оборот главного вала и два оборота ведущего кривошипа 3 сателлит 14 и водило 15, связанное с кривошипом 3 через зубчатые колеса 18 и 19, ведомый кривошип 4, двуплечий рычаг 7 и шатуны 10 и 11, совершают один оборот. Число зубьев сателлита 14 вдвое меньше числа зубьев неподвижного центрального колеса 13, поэтому установленный на сателлите 14 кривошипный палец 16 и шарнирно связанный с ним ползун 17 перемещаются дволь направляющей 2 с остановками в крайних положениях. Длительность остановок составляет 27,5° по углу поворота главного вала машины-автомата. 2 ил.

фиа2