Механизм для преобразования вращательного движения во вращательно-колебательное Советский патент 1992 года по МПК F16H27/08 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для созда- ния крутильных колебаний различных исполнительных органов.

Известен механизм для реверсирования вращательного движения винта без пауз. Неполные зубчатые колеса на ведущем валу периодически зацепляются с двумя неполнозубыми колесами, из которых одно заклинено на винте. Зубья венцов расположены таким образом, что в конце выхода из зацепления зуба одного сектора зуб второго сектора входит в зацепление. В механизме возможны большие динамические нагрузки ввиду наличия жесткого удара при встречном движении масс.

Известен механизм для преобразования вращательного движения во вращатель- но-колебательное, содержащий ведомое зубчатое колесо и кинематически связанные между собой ведущие зубчатые секторы, периодически взаимодействующие с ведомым колесом. Механизм снабжен клинообразными фрикционными элементами, жестко соединенными с зубчатыми секторами, а в ведомом колесе выполнен кольцевой клинообразный паз, с которым взаимодействуют клинообразные фрикционные элементы.

Известный механизм обладает относительно невысокой долговечностью ввиду быстрого износа клинообразных фрикционных элементов.

Известен механизм для преобразования вращательного движения во вращатель- но-колебательное, содержащий корпус, установленные в нем два кинематически связанных между собой с возможностью противоположного вращения ведущих вала с закрепленным на каждом из них зубчатым сектором, ведомый вал и ведомое зубчатое колесо для поочередного взаимодействия с секторами ведущих валов, механизм снабжен двумя закрепленными на ведущих валах диаметрально противоположно основным дополнительными зубчатыми секторами, дополнительным ведомым колесом, установленными в корпусе промежуточным и дополнительным ведомым валами, ведущие и ведомые валы попарно соосны и параллельны промежуточному, основные секторы размещены на обращенных друг к другу концах ведущих валов консоль- но и диаметрально противоположно, дополнительные секторы смещены вдоль оси относительно основных в противоположные стороны на величину большую ширины последних, дополнительное ведомое колесо установлено на промежуточном валу и выполнено в виде ступицы и двух закрепленных на ее противоположных торцах зубчатых дисков для взаимодействия с соответствующими дополнительными секторами, основное ведомое колесо установлено на

ступице дополнительного между дисками с возможностью относительного вращения, а ведомые валы кинематически связаны с соответствующими ведомыми колесами.

Известный механизм не позволяет осуществлять регулирование величины амплитуды вращательных колебаний выходных звеньев механизма.

Цель изобретения - расширение кинематических возможностей механизма за

счет регулирования величины амплитуды вращательных колебаний выходных звеньев механизма.

Поставленная цель достигается тем, что механизм для преобразования вращательного движения во вращательно-колебатель- ное, содержащий корпус, установленные в нем два ведущих вала, кинематически связанные между собой с возможностью вращения в противоположные стороны и с

закрепленными на. каждом из них основным и дополнительным зубчатыми секторами, два ведомых и промежуточный валы, основное и дополнительные ведомые зубчатые колеса, расположенные на промежуточном

валу, ведущие и ведомые валы попарно соосны и параллельны промежуточному валу, основные зубчатые секторы размещены диаметрально противоположно на обращенных друг к другу концах ведущих валов,

дополнительные зубчатые секторы закреплены на ведущих валах диаметрально противоположно основным и смещены вдоль оси ведущих валов относительно основных секторов в противоположные стороны, основное ведомое зубчатое колесо установлено с возможностью вращения на промежуточном валу между жестко закрепленных на нем дополнительными ведомыми зубчатыми колесами, ведущие валы выполнены в виде резьбовых стержней и навернутых на них с возможностью фиксации втулок, каждый из основных и дополнительных зубчатых секторов выполнен с одним косым торцом, зубчатые секторы жестко установлены на втулках ведущих валов так, что косые торцы соответственно основных и дополнительных зубчатых секторов обращены друг к другу, а углы наклона этих торцов в каждой паре направлены в одну

сторону.

На фиг.1 изображена схема механизма; на фиг.2 - схема стопорного устройства; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - схема работы механизма.

Механизм для преобразования вращательного движения во вращательно-колеба- тельное содержит корпус 1, установленные в нем два кинематически связанных между собой с возможностью противоположного вращения ведущих вала 2 и 3 (кинематическая связь обеспечивается зацеплением зубчатых колес 4-6).

Валы 2 и 3 соосны, выполнены в виде винтов с противоположным направлением резьбы и на их обращенных друг к другу концах установлены соответствующие гайки 7 и 8, на которых консольно закреплены основные 9 и 10 и дополнительные 11 и 12 зубчатые секторы. Основные 9 и 10 и дополнительные 11 и 12 секторы выполнены в виде косых шайб, у которых внутренние торцы скошены плоскостями в противоположных направлениях. Секторы 9 и 10 размещены диаметрально противоположно секторам 11 и 12, причем секторы 11 и смещены вдоль оси валов 2 и 3 относительно секторов 9 и 10 в противоположные стороны на величину, большую ширины последних. В корпусе 1 установлены параллельно ведущим валам 2 и 3 промежуточный вал 13 и два соосных ведомых вала 14 и 15. На промежу-1 точном валу 13 установлено основное ведомое колесо 16 для поочередного взаимодействия с секторами 9 и 10 ведущих валов 2 и 3 и дополнительное ведомое колесо, Последнее выполнено в виде ступицы 17 и двух закрепленных на ее противоположных торцах зубчатых колес 18 и 19 для взаимодействия с соответствующими дополнитель- . ными секторами 11 и 12. Основное ведомое колесо 16 установлено между колесами 18 и 19с возможностью относительного вращения. Ведомые валы 14 и 15 кинематически связаны с соответствующими ведомыми колесами 18 и 16 при помощи зубчатых колес 18 и 19.

Для стопорения гаек 7 и 8 механизм снабжен стопорными устройствами, например в виде штифтов 22. и двигателем управления (не показан).

Механизм работает следующим образом.

Гайки 7 и 8 находятся в застопоренном состоянии и вращаются вместе с валами как одно целое.

При вращении входного вала 23 ведущие валы 2 и 3 вращаются синхронно в разные стороны благодаря кинематической связи из колес 4-6. Зубчатые секторы 9 и 10 поочередно взаимодействуют с ведомым колесом 16, а секторы 11 и 12 - поочередно с колесами 18 и 19 дополнительного ведомого колеса. При этом колесо 16 и колеса 18 и 19 совершают встречное вращательно-колебательное движение. Зацеплением с соответствующими колесами 20 и 21 это движение передается двум ведомым валам 14 и 15.

Амплитуда колебаний валов 14 и 15 определяется передаточными отношениями колес 11-18(12-19), а также 18-20 и 16-21. Регулирование величины амплитуды колебаний выходных звеньев осуществляют

следующим образом.

Расстопоривают гайки 7 и 8 (фиг.2 и 3) путем подъема штифтов 22 в крайнее верхнее положение с последующей их фиксацией (устройство фиксации штифтов 22 в

крайних нижнем и верхнем положении не показано). При этом штифты 22 входят в паз прямолинейных направляющих 24 (на фиг.1 не показано), что заставляет гайки 7 и 8 при вращении валов 2 и 3 перемещаться вдоль

оси в противоположных направлениях.

Как видно на фиг.4, когда сектор, например 9, занимает крайнее правое положение (I-I). левые торцы зубчатых венцов сектора 9 и ведомого вала 16 по вертикали находятся на одном уровне (ширина зубца равна ао, что соответствует максимальной величине зубцовой дуги окружности. Очевидно, что амплитуда углового колебания при этом также максимальна.

При вращении валов 2 и 3 от двигателя управления -(не показан) гайки 7 и 8 перемещаются в противоположные стороны. Ди апазон S осевого перемещения гаек определяется шириной зуба венца, которая

принимается несколько .больше S.

При перемещении сектора в положение И-Нрабочая часть зубцового венца, станет равной ас. что будет соответствовать дуге зубцовой окружности, равной С-С и т.д.

Таким образом, изменяя осевое положение зубчатых секторов 9-12 относительно ведомых колес 16. 18 и 19. изменяют величину дуги зубчатых секторов, участвующей в передаче вращения, и тем самым регулируют величину амплитуды угловых колебаний ведомых валов 14 и 15.

Формула изобретения Механизм для преобразования вращэтельного движения во вращательно-колеба- тельное, содержащий корпус, установленные в нем два ведущих вала, кинематически связанные между собой с возможностью вращения в противоположные стороны и с

закрепленными на каждом из них основным и дополнительным зубчатыми секторами, два ведомых и промежуточный валы, основное и дополнительные ведомые зубчатые колеса, расположенные на промежуточном валу, ведущие и ведомые валы попарно соосны и параллельны промежуточному валу, основные зубчатые секторы размещены диаметрально противоположно на обращенных друг к другу концах ведущих валов, дополнительные зубчатые секторы закреплены на ведущих валах диаметрально противоположно основным и смещены вдоль оси ведущих валов относительно основных секторов в противоположные стороны, ос- новое ведомое зубчатое колесо установлено с возможностью вращения на промежуточном валу между жестко закрепленных на нем дополнительными ведомыми зубчаты

ми колесами, отличающийся тем, что, с целью расширения кинематических возможностей, ведущие валы выполнены в виде резьбовых стержней и навернутых на HVIX с возможностью фиксации втулок, каждый из основных и дополнительных зубчатых секторов выполнен с одним косым торцом, зубчатые секторы жестко установлены на втулках ведущих валов так, что косые торцы соответственно основных и дополнительных зубчатых секторов обращены друг к другу, а углы наклона этих торцов в каждой паре направлены в одну сторону.

Изобретение относится к машиностроению. Цель изобретения - расширение кинематических возможностей механизма. Валы 2 и 3 соосны, выполнены в виде резьбовых стержней с противоположным направлением резьбы и на их обращенных друг к другу концах, установлены с возможностью или совместного с резьбовыми стержнями вращения или осевого перемещения вдоль их оси втулки 7, 8, на которых консольно закреплены основные 9 и 10 и дополнительные 11, 12 зубчатые секторы, выполненные в виде косых шайб. На промежуточном валу 13 установлены дополнительные ведомые зубчатые колеса 18 и 19, а между ними с возможностью относительного вращения установлено основное ведомое колесо 16. При вращении валов 2 и 3 секторы 9, 10 поочередно взаимодействуют с колесом 16. а секторы 11.12- поочередно с колесами 18, 19. В результате колесо 16 и колеса 18, 19 совершают встречное вращательно-колеба- тельное движение, передаваемое на соос- ные ведомые валы 14, 15. Изменяя с помощью двигателя управления положение зубчатых секторов 9-12 вдоль осей валов 2, 3 относительно ведомых колес 16 и 18, 19, изменяют угловую величину этих зубчатых секторов и тем самым регулируют величину амплитуды угловых колебаний ведомых валов 14 и 15. 4 ил. П 5 П ....U.. -ч к о со 4 о KWU&

фиг. 2

Г

13

ж

(pue.4