Механизм для преобразования вращательного движения во вращательно-возвратно-поступательное Советский патент 1980 года по МПК F16H37/16 F16H25/02 

(54) МЕХАНИЗМ ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ВО ВРАЩАТЕЛЬНО-ВОЗВРАТНО- ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ Изобретение относится к машиностроению, а именно к механизмам, представляющим собой комбинации из механических передач, и может быть использовано в различных отрасля народного хозяйства в условиях, требующих одновременного вращательного и возвратнопоступательного движения выходных звеньев механизма. Известны механизмы для преобразования вращательного движения во вращательно-посту пательное, содержащие корпус, ведуий1й вал, жестко установленное на нем круглое зубчато колесо, ведомый вал и установленное на нем круглое колесо, взаимодействующее с круглы колесом на ведущем валу 11). Механизм содержит дополнительное зубчатое круглое колесо, установленное на ведущем ва лу и имеющее осевое резьбовое отверстие, дополнительное круглое колесо, установленное жестко на ведомом валу, а ведущий вал име ет резьбовой участок, взаимодействующий с резьбовым отверстием дополнительного круглого колеса на ведущем валу. Недостатком известного механизма являются его ограниченные функциональные возможности - он не обеспечивает различные виды движения - вращательного и возвратнр-поступательного, и поэтому не может обеспечить совмещение операций во времени, а также не обеспечивает двух рабочих зон. Известны механизмы для преобразования вращательного движения, содержащие корпус, ведущий вал, установленные на нем круглое и эллиптические зубчатые колеса, ведомый вал, и установленные на нем круглое зубчатое колесо, взаимодействующее с круглым колесом на ведущем валу, и эллиптическое колесо, взаимодействующее с эллиптическим колесом на ведущем валу {2. Механизм включает также дополнительный ёедомый вал, расположенный соосно ведомому валу и планетарную зубчатую передачу, состоящую из центрального колеса, жестко установленного на дополнительном ведомом валу, колеса с внутренним зацеплением, жестко связанного с круглым колесом на ведомом валу и естко связанной с ведомым валом крестовины С сателлитамиj взаимодействующими с центральным колесом и колесом с внутренним зацеплением. Эллиптической колесо, установленное на ведомом валу, жестко связано с последним, а круглое колесо, установлено на ведомом валу свободно, Механизм обеспечивает три рабочие зоны,, так как он обеспечивает три вида движения: равномерное вращательное, переменно-ускоренное и замедленное движение и переменно-уско рекное и замедленное движение с изменением точки реверсирования. Недостатком известного механизма является сложность его конструкции, а также невозможность обеспечения на выходном валу вращатель но-возвратно-поступательного движения с одновременным вращением другого выходного вала, что ограничивает его функциональные возмож О. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей механизма, путем обеспечения равномерного вращательного и неравномерного возвратно-поступательного движения с кинематической связью между числом оборотов выходного вала и числом его двойных входов, а также упрощение конструкции. Указанная цель дЬстигаетря тем, что на ведомом валу выполнены щлицевой и резьбовой УЧЯСТКН, в установленном на в 2Ддм6м валу круглом колесе вьшолнено осевое щлицевое отверстие, взаимодействующее с щлицевым y iacTKOM ведомого вала, а в устаиовленном на ведомом валу эллиптическом колесе с центром в одном из фокусов эллипса вьтолнено резьбовое отверстие, взаимодействующее с резьбовым участком ведомого вала. На фиг. 1 изображена кинематическая схема механизма; на фиг 2 - начальные центроиды круглых и эллиптических солес в положении мертвой ТОЧ1СИ возвратно-поступательного движения.. Механизм содержит корпус 1, ведущий вал 2 жестко установленные на нем круглое 3 я эллиптическое 4 зубчатое колеса, вал 5, и установленные на нем круглое зубчатое колесо 6, взанмодействукнцее с круглым зубчатым колесом 3 и эллиптическое колесо 7, взаимодействующее с эллиптическим колесом 4. На ведомом валу 5 выполнены щлицевой 8 И резьбовой 9 участки. В круглом колесе 6 вы полиено осевое щлицевое отверстие 10, взаимодействующее с щлицев1)|м участком 8 на ведомом валу 5, а В эллиптическом колесе 7 с цент ром в одном из фокусов эллипса вьшоляено резьбовое отверстие 11, взаимодействующее с резьб ым участком 9 ведомого вала 5. Резьбовое отверстие, в частности, может быть оформлено в виде резьбовой втулки 12, установленяой в колесе 7 и жестко с Ю1М связанны). Зуб 7 7..4 чатые колеса 6 и 7 находятся в радиально-упорных подшипниках 13, 14, 15 и 16 и не имеют осевых перемещений. Механизм работает следующим образом. В точке А (см. фиг 2) радиусы начальных центроид всех зубчатых колес одинаковы, их мгновенные угловые скорости также одинаковы, вал 5 и втулка 12 взаимно не перемещаются и вал 5 в зтой точке не получает осевого перемещения. При вращении по стрелке на участке АБВ угловые скорости эллиптического зубчатого колеса 7 превышают угловую скорость зубчатого колеса 4, гайка 12 вместе с колесом 7 проворачивается относительно резьбового участка вала 5 и сообщает последнему движение в одну сторону. В точке В угловые мгновенные скорости всех зубчатых колес вновь совпадают, и вал 5 в этой точке прекращает свое осевое перемещение (вторая мертвая точка). На участке ВА угловые скорости эллиптического зубчатого колеса 7 меньше угловой скорости зубчатого колеса 6, втулка 12 с колесом 7 отстает вовзаимном вращении от вала 5, который проворачивается в резьбовом соединении И получает осевое двйЬкение в обратную сторону. Величина хода при эллиптических зубчатых колесах с центром вращення в фокусе эллипса рассчитывается по формуле 90° - а 90° где L - величина хода вала 5; а - угол между большой осью зллипса и средним фокальным радиусом, равным большой полуоси эллипса; Z - число заходов резьбы; t - шаг резьбы. Число двойных ходов зависит от фб|5МЫ центроиды некруглых зубчатых колес. При производной эллиптической центроиде с осью вращения в центре зллипса ведомый вал сделает даа двойных хода за одш оборот, а величина хода вдвое уменьшится. Формула изобретения Механизм для преобразования вращательного движения во вращательно-возвратно-поступательное, содержащий корпус, ведущий вал, жестко установленные на нем круглое и эллиптическое зубчатые колеса ведомый вал и установленные на нем круглое зубчатое колесо, взаимодействующее с круглым колесом на ведущем ваяу, н зллиптическое колесо, взаимодей-i ствующее с эяпнптическим колесом на ведущем