Устройство для преобразования вращательного движения в поступательное Советский патент 1980 года по МПК F16H19/02 

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для преобразования вращательного движения в поступательное в различных механизмах, например манипуляторах стопоходящих или транспортирующих механизмах и т.д.

Известно устройство для преобразования вращательного движения в поступательное, содерл ащее заторможенное центральное колесо, ведущее водило с установленным на нем соответствующим планетарным механизмом, имеющим ведомое звено 1.

Ведомое звено этого устройства совершает возвратно-поступательное приближеннопрямолинейное движение.

К недостаткам этого устройства отно-сится невозможность получения одностороннего поступательного движения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому аффекту является устройство для преобразования вращательного движения в поступательное, содержащее -корпус, центральное колесо, ведущее водила, установленный на нем сателлит и закрепленное на его оси ведомое звено с оссиметричными выступами 2.

Это устройство снабжено также пространственным рычажно-шарнирным механизмом с переменным передаточным отношением, имеющим входное вращающееся и

выходное колеблющееся звенья, связанные соответственно с ведущим водилом и центральным колесом.

Это устройство позволяет получить Res прерывное одностороннее движение последовательно меняющих друг друга концоввыстунов ведомого звена по траектории, близкой к прямолинейной.

Однако устройство не позволяет полу10 чить полностью прямолинейной траектории концов выстз пов ведомого звена.

Целью изобретения является расширение кинематических возможностей устройства. Это достигается тем, что устройство снаб15 жено дополнительным двухвенцовым сателлитом, венцы которого взаимодействуют соответственно с центральным колесом, которое заторможено, и с основным сателлитом, образуя две ступени передачи, одна из ко20 торых имеет переменное передаточное отношение, а другая - постоянное передаточное отношение, определяемое формулой:

п

14,7

п

звена.

-1ИСЛО выступов ведомого

где п

имеюн1,их длину R, равную:

1 + cos -

гДе L - расстояние между осями центрального колеса и ведомого звена.

Кроме того, для получения нрямолннейного ноступательного движения концов выступов ведомого звена л 3, а переменное передаточное отношение определяется формулой:

/6,2 0,75(1+ где л - угол поворота центрального колеса при заторможенном воднле, - , а для получения прямолинейного поступательного двил :еиия с замедлением я 2, при этом переменное передаточное отношенне определяется формулой:

/6,2 1 + - ;: т,

к

где т - число частей, на которое делят полуокружность, описываемую водилом;

Ак - погрешность, характеризующая отклонение траектории конца выступа ведомого звена от линейной при .

В этом варианте устройства концы выступов ведомого звена совершают прямолинейное движение с замедлением.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема устройства; иа фиг. 2 - вид устройства со стороны ведомого звена, выполненного с тремя осесимметричными выступами.

Устройство для преобразования вращательного движения в поступательное содержит корпус 1, центральное колесо 2, ведущее водило 3, установленные на нем основной сателлит 4 и дополнительный двухвенцовый сателлит 5, взаимодействующий венцом 6 с центральным колесом 2, а венцом 7 - с основным сателлитом 4, и образующий с центральным колесом 2 первую ступень нередачи, а с основным сателлитом 4- вторую ступень передачи, и закрепленное на оси основного сателлита 4 ведомое звено 8 с осесимметричными выступами, водило 3 установлено на подшипниковой опоре 9. Сателлит 4 и венец 6 выполнены круглыми, передаточное отношение их скоростей равно:

0)4- Л

l4J

п -1

где п - число выступов ведомого звена 8, длина R которых определяется зависимостью:

21

/

л

1 - COS

п

где L - расстояние между осями центрального колеса 2 и ведомого звена 8.

в вариаН. устройства, показанного на фиг. 2, число выступов ведомого звена 8 л 3, колесо 2 п сателлит 5 выполнены не круглыми с передаточным отношением:

Х

/6,2 0,75 {1 +

Гх1е X - угол новорота центрального колеса 2 при заторможенном водиле, -я

.

В варианте устройства с числом выступов ведомого звена 8 центральное колесо 2 вынолнено овальным, а сателлит 5 практически круглым со смещенным центром, их передаточное отношение определяется формулой:

. . .

6,2 - -:1- 1,

к

где m - число частей, на которые делят полуокружность, описываемую водилом;

АК - погрешность, характеризующая отношение траектории конца выступа ведомого звена от линейной при .

Устройство работает следующим образом.

При вращении водила 3 двухвенцовый сателлит 5 обкатывает центральное колесо 2 и приводит во вращение основной сателлит 4 и соединенное с ним ведомое звено 8.

В устройстве (фиг. 2) линейный участок траектории заключен между концами выступов, ориентированных вниз. Положение ведомого звена и некруглых колеса 2 и венца 6 соответствует координатам .

При других исходных взаимных положениях ведомого звена и некруглых колес прямолинейность траектории нарушается.

В варианте устройства, имеющего ведомое звено с двумя выступами, т. е. коромысло, это звено при таком же расположении водила 3, колеса 2, венцов 7 и 6 и сателлита 4 (фиг. 2) должно быть расположено горизонтально. При этом линейный участок движения концов выступов ведомого звена расположен также горизонтально и заключен между концами этих выступов.

В этом варианте устройства скорость двилсения конца выступа, движущегося по

линзйной траектории, в центре линейного участка примерно втрое ниже, чем у концов. Скорость от концов к центру траектории падает почти линейно с небольшим замедлением в центре.

Устройство по данному изобретению позволяет при соответствующем выборе параметров его колес получить различные траектории и скорости движения концов ведомого звена, что свидетельствует о его широких кинематических возможностях.

Формула изобретения

Устройство для преобразования вращательного движения в поступательное, содержащее корпус, центральное колесо, ведущее водило, установленный на нем сателлит и закрепленное на его оси ведомое звено с осесимметричными выступами, отличающееся тем, что, с целью расширения кинематических возможностей устройства, оно снабжено дополнительным двухвенцовым сателлитом, венцы которого взаимодействуют соответственно с центральным колесом, которое заторможено, и с основным сателлитом, образуя две ступени передачи, одна из которых имеет переменное, а другая постоянное передаточное отношение, определяемое формулой:

п

4,7:- ,

п - 1

где п - число выступов ведомого звена, имеющих длину R, равную

1 + cos - п

где L - расстояние между осями центрального колеса и ведомого звена.

2. Устройство по п. I, отличающееся тем, что, с целью получения прямолинейного поступательного движения концов выступов ведомого звена, л 3, переменное отношение определяется формулой:

: 0,75(1+

/6,2

где JC -угол поворота центрального колёса при заторможенном водиле, .

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью получения прямолинейного поступательного движения с замедлением, , переменное передаточное отношение определяется формулой:

/6,2 1 ,

где т - число частей, па которые делят полуокружность, описываемую водилом,

Дк - погрешность, характеризующая отклонение траектории конца выступа ведомого звена от линейной при .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Лобастов В. К. и Парадеев В. Д. К теории проектирования приближеннопрямолинейно направленных бипланетарных механизмов - В сб. Конструирование и производство планетарных передач. Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического совещания, г. Алма-Ата, сентябрь 1974, с. 115, фиг. 1..

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2467960/25-28, кл. F 16Н

19/02, 1977 (прототип).

Фиг. 2