Кривошипно-коромысловый механизм Советский патент 1993 года по МПК F16H21/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах машин для передачи вращающего момента с ведущего на ведомый вал с изменением скорости и направления вращения ведомого вала..

Цель изобретения. - расширение кинематических возможностей путем обеспечения изменения скорости и направления прерывистого вращения ведомого вала в процессе работы.

На рисунке изображена кинематическая схема кривошипно-коромыслового механизма прерывистого вращения, где стрелками указаны направления перемещений звеньев.

Кривошипно-коромысловый механизм прерывистого вращения содержит корпус 1,

в котором g опорах установлены параллельные друг другу ведущий 2 и ведомый 3 валы,

Кривошип 4 закреплен на ведущем валу 2, а диск 5 - на ведомом валу 3.

Коромысло 6 установлено с возможностью поворота в опорах 7 на ведомом валу 3 и зафиксировано от осевых перемещений.

Каретка 8 установлена на коромысле 6 с возможностью перемещения вдоль него, например, в направляющих 9 и проушиной ТО связана с системой управления (на рис, - не показана).

Пластина 11 установлена на каретке 8 шарнйрно, например, посредством оси 12, перпендикулярной оси ведомого вала 3, и выполнена в виде рамки, имеющей паз 13

„Wi

Со О

о

ю

о

оо

замкнутой формы, в котором с необходимыми зазорами размещен диск 5.

Шатун 14 шарнирно связан своими концами, соответственно, с кривошипом 4 и пластиной 11.

Упоры 15 и 16 расположены по обе стороны от пластины 11, установлены на каретке 8 с возможностью перемещения в направляющих 17 и, например, посредством проушин 18 связаны с системой управ- ления (на рис. - не показана). При контакте любого из упоров 15 и 16с пластиной 11 ее срединная плоскость параллельна общей оси ведущего 2 и ведомого 3 валов, а зазоры между торцами диска 5 и ответными повер- хностями паза 13 - максимальны.

Кривощипно-коромысловый механизм прерывистого вращения работает следующим образом.

Для обеспечения закономерного, на- пример, против часовой стрелки, прерывистого вращения ведомого вала 3, по команде от системы управления (на рис. не показана), упор 15 перемещается в направляющих 17 до контакта с пластиной 11, а упор 16 выводится из контакта с ней и каретка 8 фиксируется на коромысле 6. в определенном положении.

Тогда, при повороте ведущего вала 2 и кривошипа 4 против часовой стрелки, шатун 14 взаимодействует с пластиной 11, в результате чего последняя поворачивается на оси 12 против часовой стрелки. При этом пластина 11 разобщается с упором 15 и перекашивается относительно диска 5. При перекосе пластины 11 ликвидируются боковые зазоры между торцами диска 5 и ответными поверхностями паза 13 и в местах их контакта возникают силы трения, Когда вращающий момент от указанных сил трения на диске 5 станет равным по величине моменту внешнего сопротивления на ведомом валуЗ пластина 11 заклинивается с диском 5, в результате чего коромысло 6 и ведомый вал 3 скрепляются в единое целое и совместно движутся против часовой стрелки. . При этом вращающий момент передается с ведущего 2 на ведомый 3 вал и происходит рабочий ход кривошипно-коромыслового механизма прерывистого вращения.

При дальнейшем повороте ведущего вала 2 и кривошипа 4 против часовой стрелки усилие, с которым шатун 14 действует на пластину 11, меняет свое направление на противоположное. Под действием указанно- го усилия пластина 11 поворачивается на оси 12 по часовой стрелке и контактирует с упором 15. При этом ее срединная плоскость становится параллельной оси ведомого вала 3, а между торцами диска 5 и ответными

поверхностями паза 13 образуются боковые зазоры. При этом силы трения на указанных поверхностях ликвидируются, пластина 11 расклинивается с диском 5. в результате чего коромысло 6 разобщается с ведомым валом 3. При этом вращающий момент не передается на ведомый вал 3 и последний движется против часовой стрелки по инерции и совершается холостой ход кривошип- но-коромысловогомеханизма прерывистого вращения.

При дальнейшем повороте ведущего вала 2 и кривошипа 4 против часовой стрелки усилие, с которым шатун 14 действует на пластину 11, вновь меняет свое направление, пластина 11 поворачивается против часовой стрелки, разобщается с упором 15, заклинивается с диском 5 и цикл работы кривошипно-коромыслового механизма прерывистого вращения повторяется. При этом, за полный цикл работы, на ведомый вал 3 действует вращающий момент, направленный против часовой стрелки, и ведомый вал 3 вращается также против часовой стрелки.

Для изменения скорости ведомого вала 3, по команде от системы управления (на рис. - не показана), каретка 8 перемещается вдоль коромысла б в направляющих 9 и фиксируется в нужном положении на коромысле 6. При этом меняется расстояние от общей оси ведущего 2 и ведомого 3 валов до оси шарнира шатуна 14 (размер В на рис), т.е. радиус коромысла в 4-х звеннике: кривошип 4, шатун 14, коромысло 6, корпус 1, что обеспечивает изменение закона движения коромысла 6 и скорости вращения ведомого вала 3.

Для изменения направления вращения ведомого вала 3, по команде от системы управления (на рис. - не показана), упор 16 перемещается по направляющим 17 до контакта с пластиной 11, а упор 15 выводится из контакта с ней.

Рабочий процесс кривошипно-коромыслового механизма прерывистого вращения на режиме реверсирования полностью аналогичен вышеописанному с тем отличием, что заклинивание пластины 11 с диском 5 и передача вращающего момента на ведомый вал 3 осуществляется при повороте пластины 11 по часовой стрелке, а расклинивание и холостой ход - при ее повороте против часовой стрелки. Поэтому за полный цикл работы на режиме реверсирования, на ведомый вал 3 передается вращающий момент, направленный по часовой стрелке и ведомый вал 3 вращается по часовой стрелке.

При одновременном контакте упоров 15 и 16 с пластиной 11 в предложенном механизме осуществляется режим нейтрали. когда вращающий момент не передается на ведомый вал 3 прилюбом направлении вращения ведущего вала 2.

Итак, в кривошипно-коромысловом механизме обеспечивается изменение скорости и направления прерывистого вращения ведомого вала в процессе работы, что расширяет его кинематические возможности по сравнению с известным.

Формула изобретения Кривошипно-коромысловый механизм прерывистого вращения, содержащий корпус, размещенные в нем в опорах параллельные друг другу ведущий и ведомый валы, кривошип, закрепленный на ведущем валу, коромысло, установленное на ведомом аалу с возможностью поворота, пластину, диск, закрепленный на ведомом валу и размещенный в пластине, упор, предназначенный для периодического взаимодействия

с пластиной, шатун, шарнирно связанный концами соответственно с пластиной и кривошипом, отличающийся тем. что. с целью расширения кинематических возможностей путем обеспечения изменения скорости и направления прерывистого вращения ведомого вала в процессе работы, он снабжен кареткой, установленной на коромысле с возможностью перемещения вдоль него, дополнительным упором, оба упора расположены по обе стороны от пластины на каретке и предназначены для ее фиксации, а пластина выполнена в виде рамки и шарнирно установлена на каретке.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах машин для передачи вращающего момента. Цель изобретения - расширение кинематических возможностей путем обеспечения изменения скорости и направления прерывистого вращения ведомого вала в процессе работы. Для этого механизм снабжен карет/ кой 7- установленной на коромысле 6 с возможностью перемещения вдоль него, дополнительным упором 11, оба упора расположены по обе стороны от пластины 8 на каретке 7 и предназначены для ее фиксации, а пластина 8 выполнена в виде рамки и шарнирно установлена на каретке 7. Для обеспечения прерывистого вращения ведомого вала 3 по часовой стрелке дополнительный упор 11 перемещается в сторону от пластины 5 и дает возможность ей повернуться в сторону, освобожденную от упора, при этом происходит заклинивание пластины 8 с диском 5 и осуществляется поворот вала 3 по часовой стрелке, причем угол поворота вала 3 и скорость прерывистого вращения его будут увеличиваться с перемещением каретки 7 по коромыслу 6 в сторону от. оси вала 3 и уменьшаться с перемещением каретки 7 в сторону оси вала 3. 1 ил.