Реечный механизм Советский патент 1992 года по МПК F16H19/04 

Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и обратно и применимо в насосах, турбинах, компрессорах, ДВС и др. машинах.

Известен реечный механизм, содержащий корпус с направляющими, замкнутую рейку, поверхность которой контактирует с

направляющими, приводной вал с зубчатым колесом, взаимодействующим с внутренними зубьями сопрягаемого колеса, наружные зубья которого контактируют с внутренними зубьями замкнутой рейки, и узел обеспечения зацепления зубьев рейки и колеса, включающий два рычага с роликами, взаимодействующими с соответствующими дорожками на наружной поверхности рейки.

Известен реечный механизм, содержащий корпус с направляющими, замкнутую рейку, контактирующую с ними по наружной поверхности, вторую рейку с наружными зубьями, установленную своей боковой поверхностью параллельно первой. Привод выполнен в виде вала, на конце которого смонтировано зубчатое колесо, взаимодействующее с наружными зубьями второй рейки и зубьями колеса, установленного на соосном валу, на конце которого жестко закреплено зубчатое колесо, контактирующее с внутренними зубьями первой рейки, а узел обеспечения зацепления зубьев выполнен в виде поворотного диска с роликами, контактирующими с соответствующими кулачками на второй рейке.

Известен реечный механизм, содержащий корпус с направляющими, установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения шток, замкнутую рейку, связанную со штоком, зубчатое колесо, взаимодействующее с рейкой, и узел обеспечения зацепления зубьев, включающий водила, своими шейками взаимодействующие с отверстиями в спицах рейки, а ползунами - с продольным пазом корпуса.

Однако в известном реечном механизме не обеспечивается достаточная точность зацепления ввиду того, что замкнутая рейка не имеет направляющих, а опирается со стороны зубьев на зубья ведущего колеса, а с боковой стороны - на шейки двух водил посредством двух отверстий в своих спицах, поэтому при взаимодействии зубьев наличие зазоров в местах вращения водил и консольного закрепления ведущего зубчатого колеса будет приводить к искажению линии зацепления и сужению области использования.

Цель изобретения - расширение области использования путем повышения точности зацепления.

Указанная цель достигается тем, что в реечном механизме замкнутая рейка выполнена с внешними зубьями и продольным сквозным пазом, параллельным оси штока и предназначенным для взаимодействия с валом узла обеспечения зубчатого зацепления, механизм снабжен ползунами, установленными в соответствующих направляющих, и второй замкнутой рейкой, идентичной первой и установленной параллельно ей, шток выполнен в виде двух накладок с продольными сквозными пазами, идентичными пазам реек, установленных параллельно одна другой и замкнутым рейкам и соединенных каждая с внешней поверхностью соответствующей рейки, и двух перемычек, жестко соединяющих накладки и закрепленных на соответствующих ползунах, зубчатое колесо установлено между

рейками на одинаковом расстоянии от них таким образом, что плоскость колеса параллельна плоскости реек, и закреплено на валу обеспечения зубчатого зацепления, этот вал закреплен в корпусе посредством под0 шипников и размещен в продольных пазах накладок и реек, а узел обеспечения зубчатого зацепления имеет еще один вал, установленный параллельно его основному валу, две стойки, расположенные по обе сто5 роны от зубчатого колеса и связанные посредством подшипников одними концами с основным валом, а другими-с дополнительным, и трех дополнительных зубчатых колес, установленных на дополнительном

0 валу, крайние из которых предназначены для зацепления с соответствующими замкнутыми рейками, а среднее - с основным зубчатым колесом, а стойки объединены между собой жестко перемычками в местах

5 контакта зубьев колес соответствующих валов.

Изобретение позволяет расширить номенклатуру новых поршневых машин, обладающих большей уравновешенностью по

0 сравнению с кривошипно-шатунными механизмами, заложенными в конструкцию современных поршневых машин.

На фиг. 1 изображен реечный механизм, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на

5 фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1.

Реечный механизм содержит корпус 1 с направляющими 2, в которых размещены ползуны 3, присоединенные к перемычкам 4, связывающим боковые накладки 5 замк0 нутых реек 6 с наружными зубьями. В теле замкнутых реек 6 выполнены сквозные пазы 7, продолжающиеся в боковых накладках 5, поверхности сквозных пазов 7 контактируют с шейками 8 вала-9 узла обеспечения

5 зацепления зубьев. Посередине реек 6 на валу 9 жестко установлено зубчатое колесо

10,взаимодействующее с зубчатым колесом

11,жестко установленным на дополнительном валу 12 узла обеспечения зацепления

0 зубьев, по концам которого жестко закреплены зубчатые колеса 13 и 14, взаимодействующие с наружными зубьями замкнутых реек 6, а в промежутках колес 13, 11 и 14 вала 12 установлены корпуса подшипников

5 15, жестко связанных стойками 16 с корпусами подшипников 17, установленных на валу 9 по обе стороны от колеса 10. Стойки 16 связаны между собой жестко перемычками 18. Основной вал 9 установлен на подшипниках 19 приливов 20 корпуса 1. На одном

из концов основного вала 9 смонтирован маховик 21.

Реечный механизм работает следующим образом.

При вращении приводного вала 9, например, по часовой стрелке ведущее зубчатое колесо 10 вращает среднее зубчатое колесо 11, а вместе с ней и колеса 13 и 14, смонтированные на одном дополнительном валу 12 с колесом 11, против часовой стрелки. При этом замкнутые рейки 6 с наружными зубьями и ползуны 3 начнут двигаться слева направо по окончании прямолинейного движения. Колеса 13 и 14 начнут поворачиваться относительно оси приводного вала 9, при этом зацепление зубьев колес 13 и 14 и реек 6 обеспечивается контактом шеек 8 приводного вала 9 с закруглением сквозных пазов 7 реек 6. Далее рейки 6 начнут двигаться в обратном направлении.

При обратимости механизма, когда рейки 6 движутся, например, слева направо, колеса 13 и 14, вращая среднее зубчатое колесо 11, передают вращение ведущему зубчатому колесу 10, а вместе с ним и приводному валу 9, при этом за счет инерции маховика 21 колеса 13 и 14 обкатываются по радиусным участкам замкнутых реек 6.

Реечный механизм открывает новые возможности конструирования поршневых машин, а применение замкнутых реек с наружными зубьями и внутренними сквозными пазами, взаимодействующими с шейками приводного вала, и наличие четырех шестерен, обеспечивающих надежную работу узла обеспечения зацепления зубьев, позволяют уменьшить габариты поршневых машин и снизить трудоемкость их изготовления.

Формула изобретения

Реечный механизм, содержащий корпус с направляющими, установленные в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения шток, замкнутую рейку, связанную со штоком, зубчатое колесо, кинематически связанное с замкнутой рейкой, и узел обеспечения зубчатого зацепления, имеющий вал, отличающийся тем, что, с целью расширения области использования путем повышения точности зацепления, замкнутая рейка выполнена с внешними зубьями и продольным сквозным пазом, параллельным оси штока и предназначенным для взаимодействия с валом узла обеспечения зубчатого зацепления, механизм снабжен ползунами, установленными в соответствующих направляющих, и второй замкнутой рейкой, идентичной первой и установленной параллельно ей, шток выполнен в виде двух накладок с продольными сквозными пазами, идентичными пазам реек, установленных параллельно одна другой и замкнутым рейкам и соединенных жестко каждая с внешней поверхностью соответствующей рейки, и двух перемычек, жестко соединяющих накладки и закрепленных на соответствующих ползунах, зубчатое колесо установлено между рейками на одинаковом расстоянии от них так, что плоскость колеса

параллельна плоскости реек, и закреплено на валу узла обеспечения зубчатого зацепления, этот вал закреплен в корпусе посредством подшипников и размещен в продольных пазах накладок и реек, а узел

обеспечения зубчатого зацепления имеет еще один вал, установленный параллельно его основному валу, две стойки, расположенные по обе стороны от зубчатого колеса и связанные посредством подшипников одними концами с основным валом, а другими - с дополнительным, три дополнительных зубчатых колеса, установленных на дополнительном валу, крайние из которых предназначены для зацепления с

соответствующими замкнутыми рейками, а среднее - с основным зубчатым колесом, и перемычку, соосную с линией зацепления указанных дополнительных колесе рейками и жестко связывающую стойки одна с другой.

и тЖп

D

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и обратно и применимо в насосах, турбинах, компрессорах, ДВС и др. машинах. Цель изобретения - расширение области использования путем повышения точности зацепления. Достигается это тем, что механизм выполнен с дву- мя рейками с наружными зубьями, параллельными друг другу, объединенными с помощью боковых накладок и их перемычек с двумя ползунами, а в теле реек и их боковых накладках выполнены сквозные пазы, контактирующие с шейками основного вала узла обеспечения зацепления зубьев, на котором посередине между рейками жестко посажено зубчатое колесо, взаимодействующее со средним колесом дополнительного вала узла обеспечения зацепления зубьев, по концам дополнительного вала установлены жестко два колеса, взаимодействующих с наружными зубьями реек. В промежутках между тремя колесами установлены на дополнительном валу два подшипника, корпуса которых связаны стойками с корпусами подшипников основного вала, установленных по обе стороны от колеса основного вала, а стойки жестко связаны между собой в местах контактов зубьев колес основного и дополнительного валов перемычками. Новым в изобретении является выполнение узла обеспечения зацепления зубьев колес основного и дополнительного валов, применение двух реек с наружными зубьями с боковыми накладками, соединенными между собой перемычками. Реечный механизм, имеющий довольно простой узел обеспечения зацепления зубьев, может широко применяться при конструировании разного рода поршневых машин, простых по устройству и надежных в работе, обладающих большей уравновешенностью по сравнению с известными, на основе кри- вошипно-шатунных механизмов. 3 ил. сл со ю

Фиг. 2

17