Устройство для измерения эксцентриситета вращающегося вала Советский патент 1980 года по МПК F16C3/28 

На фиг. I схематично изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; ;ш фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из вала /, установленного в корпусе 2 на двух подшипниках 3. На средней части вала / проточена эксцентричная шейка. Величина ее эксцентркситета относительно посадочных мест под подшипники 3, т. е. относительно оси вращения вала Л равна е. Внутри вала 1 соосно с его эксцентричной шейкой выполнена расточка. На эксцентричной шейке зала / .прарезаны два сквозных (до внугренней расточки) винтовых паза, смещенных один (Относительно другого в окружном на-нразлении на 180°. В .расточке вала / установлены по подвижной посадке, плунжер 4 и регулируюший шток 5. Плунжер 4 своей вн|утренней резьбой соединен с выступающей резьбовой частью регулирующего ffflTO.xa 5. При устако зхе Ч лз-т1Ж-е1ра и ,реП-л.ирующого штока в расточку вала / резьба Между ними закручивается не до конца, raiK что плунжер имеет возможность поворачиваться относительно регулирующего штока не менее чем на Д оборота в обе стороны без нарушения резьбового соединения.

В регулирующем штоке 5 установлена ходовая шпонка 6, фиксирующая его от поворота в расточке вала /, где имеется соответствующий шпоночный паз, длина которого позволяет регулирующему штоку перемещаться не менее чем на Д хода ви;НтОВОЙ ЛИНИЯ ВИНТОВЫХ пззоз :з вале /. На конце регулирующего штока 5 закреплен шариковый подшипник 7. Посадочное место под пего выполнено эксцентричным цилиндрической поверхности регулирующего штока 5, входящей в расточку вала /. Вел;ичина эксцентриситета равна е, т. е. тахая же, как и у расточки вала / относительно оси его дращения. Расположение шпоночных пазов под щпонку 6 в вале / и регз 1ирующем штоке 5 выбираются так, чтобы зксцентриситеты посадочного места под подшипник на регулирующем штоке 5 относительно его цилиндрической поверхности, находящейся в расточке вала 1, и расточки в вале / относительно оси его вращения были направлены диаметрально противоположно. Та.к .налрймер (ом. фиг. 1), если эксцентриситет расточки в вале, / располагается снизу от оаи его вращения, то эксцентриситет посадочного Места под подшипник на регулирующем штоке 5 расположен сверху от оси его цилиндрической поверхности, находящейся в расточке вала /. Этим достигается то, что ось подшипника 7 всегда находится на оси вращения вала 7. ..На наружном кольце подшипника 7 закреплена обойма 8, к которой приварены стержни 9 п 10 (см. фиг. 2), направленные радиально и проходящие через винтовые

пазы, прорезанные в стакане специальной крышки и подшипника. Стержень 9 шар«ирно соединен с тягой 12, а «а стержне 10 закреплен противовес 13. На экоцентринчой шейке вала / устаиовлена по подвижной посадке эксцентричная втулка М. Ось ее отверстия смещена относительно оси носадочного места под подшипник 15 на величину е.

В отверст1ии э(ксцентричной втулки 14 имеется два винтовых паза, смещенных ОЛ1ИН относительно другого в окружном направлении на 180°. Угол подъема винтовой лпнии этих пазов принят таким же, как н

у винтовых пазов па эксцентричной шейке вала / (принципиально его можно принять и ).

Направление винтовых линий этих пазов противоположно: если винтовые пазы

вгла / имеют правое направление, то пазы эксцентричной втулки 14 должны иметь левое, н наоборот.

Штифт 16 проходит через оба сквозных влитовых паза в вале / и отверстие в плунжере 4, его концы входят в синтовые пазы в этхцентричной втулке 14. Длина винтопых пазов в вале / принимается такой, чтобы штифт 16 имел возможность перемещаться на /4 хода винтовой линии эттих

пазов к повернуться при этом на Д окружности. Для этого расстояние между крайними положанлями -пальцвБОЙ фрезы (ее диаМетр равен д-каметру аптифта 16) при нарезаиии влнтовых пазов должно равняться /4 хо.да Е|ЛнтОЕь:..х .иний этих паеоз. Винтовые пазы в эксцентричной втулке 14 по технолог.ИЧеск1им соображениям выполняются по всей ее длине, а длина этой втулки принимается не менее Д хода винтовой лпгтии (в противном случае штифт 16 ПС смо.жет переместиться на нужную величину).

Вторая эксцентричная шейка па вале / образуется с помощью установленной на

нем эксцентричной втулдв /7, котопая РТСПОДВИЖНО крепится шпонкой 18 и гайкой 19 и через шкив 20, внутреннее кольцо одного из подшипников 3, втулку 21 и шайбу 22 прижимается IK торцу эксцентричной шейки на вале /.

Эксцентричная втулка 17 имеет такую же величину эксцентриситета е, как и у эксцентричной шейки вала /, а его направление ра,вносмещено по окружности относительно Э1ксцентриситета этой шейки. На фиг. / изображена только одна эксцентричная втулка 17, и lee эксцентриситет смещен на 180°. Если таких втулок две, то смещение состав(ит 120°, а при трех - 90°

и т. д. На эксцентричной втулке 17 установлена по подвижной посадке другая эксцентричная втулка 23, имеющая такой же эксцентриситет е. В осевом направлении она вместе с установленным на ней подшинником 24 фиксируется шайбой 22. Эксцентричные втулки 14 и 23 соприкасаются между собой имеющимися на них фланца|М.и: .на фланце втулки 14 зак.ренлен налец 25, который входит в радиальный паз на фланце втулки 23, и наоборот, такой же палец, закрепленный на фланце втулки 23, входит в радиальный паз на фланце втулки 14. Устройство предна;31на142но для измегления эксцентриситетов втулок 15 и 23 относительно оси вращения вала /. Эксцентрично расположенные подшипники служат для привода различных (механизмов в зависимости от применения предлагаемого устройства. Например, в импульсных вариаторах они служат для привода в качательное движение коромысел, в плунжерных насосах С (регулируемой производительностью - для привода в возвратно-поступательное движение плунжеров. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Вал 7 приводится во вращение шкивом 20 и чдрез штифт 16, проходящий сквозь его винтовые пазы, увлекает за собой эксцентричную втулку 14 с подшипником 15. При этом эксцентричная втулка 14 через расположенные на ее фланце радиальный паз и лалец 25, которые сцепляются с аналогичными пальцем и .радиальным лазом во фланце эксцентричной втулки 23, ведет за .со(бой последнюю вместе € подшилником 24. В показанном на фиг. 1 положении механизма ось эксцентричной шейки на вале / расположена снизу от оси его ;вращ9ния, а ось наружной повер хности эксцентричной втулки 14 (на которой установлен подшипник 15) расположена сверху оси ее отверстия. Так как эксцентричная шейка вала .1 и эксцентричная втулка 14 имеют одну и ту же величину эксцентриситета е, то в этом положении ось наружной поверхности эксцентричной втулки 14 находится на оси вращения вала и эксцентриситет подшипника 15 равен нулю. В таком положении находится и вторая эксцентричная втулка 23 с подшипником 24. Смещение подшипников 15 п 24 с оси вращения вала /, т. е. перевод их в эксцентричное положение, производится путем поворота втулки 14 на эксцентричной шейке вала / (из положения, показанного на фиг. 2). При этом ось ее наружной поверхности смещается с оси вращения вала 1 и эксцентриситет подшиллика 15 увеличивается. Вместе с втулкой 14 на такой же угол поворачивается и втулка 23, сцепленная с ней при помощи расположенных в их фланцах радиальных пазов и входящих в них пальцев 25. Так как эксцентричные втулки 14 и 23 имеют одинаковые величины эксцентриситетов и поворачиваются на один и тот же угол соответственно на эксцентричной щейке вала / и эксцентричной втулке 17, также им1еющих одинаковые величины эксцентриситетов, но равносмещенные в окружном направлении (в данном конкретном случае 1При двух подщипянках 15 и 24 на 180°), то зкоцентриоитет подщипника 24 относительно оси вращения вала 1 все время равен эксцентриситету подшипника 15 н равносмещен относительно него в окружном направлении. Максимальной величины, равной 2е, эксцентриситеты подшипников 15 и 24 достигают при повороте эксцентричной втулки на 180°. При повороте эксцентричных втулок 14 и 23изменяется расстояние между ося1ми закрепленных на их фланцах пальцев 25. Выполнение на каждом фланце радиального паза под соответствующий палец 25 позволяет последнему беспрепятственно перемещаться в радиальном направлении и в то же время обеспечивает постоянное жесткое сцепление между эксцентричными втулками 14 и 23 в окружном надравлении. Поворот эксцентричной втулки 14 из положения нулевого эксцентриситета (см. фиг. 2) осуществляется перемещением тяги 12 вниз, которая поворачивает стержень 9 и перемещает его вправо из крайнего левого иоложения, занимаемого им ири нулевом эксцентриситете. Перемещение штифта 16 ло винтовым пазам вала / складывается из двух движений: вращательного вокруг оси вала и поступательного вдоль оси. При повороте штифта 16 его выступающие концы, входящие в винтовые пазы эксцентричной втулки 14, поворачивают ее вместе с собой на тот же угол. При поступательном движении штифта 16 его концы скользят по винтовым пазам в эксцентричной втулке 14 и поворачивают ее на дополнительный угол. Так как винтовые линии этих пазов имеют противоположное направление винтовым пазам в вале 1, то оба поворота эсцентричиой втулки 14 (вместе с штифтом 16 и относительно этого щтифта) складываются. Если винтовые пазы в эксцентричной втулке 14 имеют таюую же величину хода винтовой линии, как и у винтовых иазов вала 1, то угол поворота этой втулки равен удвоенному углу поворота щтифта 16. Поэтому для поворота эксцентричной втулки 14 на 1-80° щтифт 16 должен повернуться на половину этого угла, т. е. на 90°, что соответствует осевому перемещению регулирующего штока 5 на /4 велич1ины хода винтовых пазов в вале 1. Формула изобретения Устройство для изменения эксцентриитета вращающегося вала, содержащее кордус с установленным в нем валом, имещим с одного торца юсевое отверстие, в котором расположен .регулирующий шток, ри этом на валу, в месте его осевого отверстия установлены промежуточный эксцентрик и рабочий эксцентрик с фланцем, а также имеющее механизм для установки эксцентриков требуемое положение, отличающееся тем, что, с целью установки нескольких эксцентриситетов вала, уменьщения при этом габаритов и улучшения условлй эксплуатадии, оню снабжено «е , менее чем одним дополнительным рабочим эксцентриком, расположенным под требуемым углом относительно предыдущего и связанным с ним при помощи пальцев, закрепленных на флапце предыдущего рабочего эксцентрика и входящих в.радиалыный паз последующего эксцентрика, а механизм Для установки эксцентриков в требуемое положение выполнен в виде плунжера, навинченного на винтовой выступ регулируемого штока с возможностью поворота относительно щто.ка .не менее чем на /4 оборота в обе стороны, при этом допойнительный эксцентрик связан с валом жестко, а со щтоком связан дри помощи скользящей ШПОНКИ и имеет два сквозных диаметрально расположенных БИНТОВЫХ цаза, в которых проходит штифт, средняя часть котоiporo расположена IB отверстии плунжера, а концы его входят в пазы, имеющиеся в рабочем эксцентрИ1ке и выполненные так же винтовыми с направлением витков, противоположным направлению витков винтового паза дополнительного эксцентрика, причем установка эксцентриков в требуемое положение происходит при повороте плунжера штоком, наружный конец котрого имеет выступ в виде кривошипа с эксцентриситетом, равным эксцентриситетам эксцентриков и расположенным в подшипнике качения, установленном внутри стакана, жестко связанного с рычагами управления, проходящими внутри отверстия неподвижной крышки, закрепленной на корпусе. Источник информации, принятый во внимание при экспе ртизе: 1. Авторское свидетельство СССР № 336437, «л. F 16 С 3/28. 1967.

/ /

/5 %fcsi : s

7 / IT.

2S

.1

f