Механизм для преобразования непрерывного вращательного движения в прерывистое

 

Использование: в машиностроении, а именно в конструкциях механизмов для преобразования непрерывного вращательного движения в прерывистое. Сущность изобретения: устройство содержит гибкое колесо (1) с внешними и внутренними зубьями, жесткое колесо

(gg)g F 16 Н 1/00 " 1 i 84

ЩОУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flPH П<НТ CCCP

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н автаесиамм сиидЬтвъИВм

1 (21) 4809333/28 .(22) 02. 04. 90 (46) 15,07.92. Вюл. N 26 (71) Дагестанский политехнический институт (72) Н.Я.Яхъяев, P.М.Яхъяев и Л.И.Султанова (53) 621.833.7 (088.8) (56) Справочник Механизмы" под ред.

С.Н.1(ожевникова, М., Машиностроение, 1976., с. 239-243.

2. "Вопросы ракетной техники", В 8, 1965. r., с. 35, фиг. 22. - прототип.

1 Изобретение относится к машино строению, а именно к конструкциям механизмов для преобразования непрерывного вращательного движения в преры вистое.

Известна волновая зубчатая переда» ча для преобразования частоты враще-, ния Pj, в которой одно из зубчатых колес выполняется в виде тонкостенной

:цилиндрической или колоколобразной трубы, снабженной зубчатым венцом (гибкое колесо). Тонкостенный зубца-; тый венец является гибким элементом, упругие деформации которого используются для передачи крутящего момента от ведущего нала к ведомому. Ведущим звеном волновой передачи является генератор-кулачок с катками, который входит в гибкое колесо и деформирует

его, вводя зубья в зацепление с зубьями жесткого колеса..Я 1,, 1747770 А1

2 (54) МЕХАНИЗМ ДПЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ HEIIPEPEIBH0I ВРАЩАТЕЛЬНОГО. ДВИЖЕНИЯ В

ПРЕРЫВИСТОЕ (57) Использование: в машиностроении, а именно в конструкциях механизмов для преобразования непрерывного вра- щательного движения в прерывистое.

Сущность изобретения: устройство содержит гибкое колесо (1) с внешними и внутренними зубьями, жесткое колесо (2) с внутренними зубьями, планетарный генератор волн с зуб гатыми колесами (3) расположенными эксцентрично относительно своих осей, и храповой механизм (7). 3 ил .

При вращении генератора принудиЪФ тельного движения зона контакта зубьев гибкого и жесткого колеса пере-: мещается вокруг геометрической оси ведущего вала, а так как гибкое ко-. лесо остается при этом неподвижньи, ф, то происходит вращение жесткого колеса, а следовательно и связанного с ним ведомого вала или исполнительного органа. С»

Относительное движение гибких и жестких колес складывается из радиального и тангенциального движений.

Однако, волновая зубчатая передача используется для преобразования частоты врацения и раньше не применялись для преобразования непрерывного вращательного движения в прерывистое изза конструктивного исполнения, которое предусматривает непрерывное зацеплейие гибкого и жесткого колес.

3 174

Известна планетарная передача, содержащая зубчатый генератор и гибкое колесо с внешним и внутренним зубчатыми венцами, служащая для преобразования частоты вращения j2) .

Однако данный механизм из-за конструктивного исполнения не применяется для преобразования непрерывного вращательного движения в прерывистое, но тем йе менее по своему конструктивному исполнению планетарная передача является наиболее .близким аналогом по технической сущности заявляемому изобретению.

Пелью изобретения является расширение кинематических возможностей механизма преобразования непрерывного вращения за счет получения прерывис" того движения.

Поставленная цель достигается тем, что гибкое колесо выполняется с внутренними и наружными. зубьями, планетарный генератор волн с зубчатыми колесами, установленными на осях водила, эксцентрично сидящими на своих осях вращения и входящими в непрерывное зацепление с гибким колесом. Диаметр выступов зубьев гибкого колеса (в .QRîáoäíoì состоянии) меньше диаметра выступов зубьев жесткого колеса на величину 2А. В исходном положении зубчатые колеса входят свободно в зацепление с гибким колесом и не деформирует последнее в том случае, когда эксцентриситеты 1 расположены в направлении к оси вращения генератора.

При вращении генератора из-за изменения положения эксцентриситетов зубчатые колеса деформируют гибкое колесо, периодически вводя и выводя его из зацепления с жестким колесом. В момент зацепления происходит относительное движение зубьев гибкого и жесткого колес, приводящие к прерывистому вращению жесткого колеса с ведомым валом в направлении против полезного сопротивления. Изменение направления вращения ведомого колеса с ведомым валом в направлении против полезного сопротивления. Изменение направления вращения ведомого колеса на обратное при зацеплении гибкого и жесткого колес возможно при использовании храпового механизма, кинематически связывающего гибкое и жесткое колесо.

Отличием предложенного механизма от прототипа является то, что зубча-, 7770, 4 тые колеса генератора волн расположены эксцентрично относительно своих осей и входят в непрерывное зацепление с гибким колесом, диаметр зубьев гибкого колеса меньше диаметра выступов зубьев жесткого колеса, что приводит. к образованию зазора между колесами при свободном (не деформиро1р ванном) гибком колесе. В процессе вращения ведущего вала с генератором зубчатые колеса, находящиеся в непрерывном зацеплении с гибким колесом периодически деформирует последнее в радиальных направлениях иэ-эа измене-. ния положений эксцентриситетов и в зонах деформации зубья жесткого, и гибкого колес вступают в периодические зацепления и жесткое колесо полу20 чает прерывистое вращательное движение относительно своей оси в направлении, обратном йолезному сопротивлению. Храповый механизм, кинематичес. ки связывающий жесткое колесо с не25 подвижным валом позволяет ему вращаться только в одном (в заданном) направлении.

На рис.1 и рис.2 показана схема механизма для преобразования непрерывного вращательного движения в прерывистое. Он.содержит неподвижное гибкое 1 и подвижное жесткое 2. зубчатые колеса. Гибкое колесо 1 выполне- но с внутренним зацеплением с зубчатыми колесами 3, установленными с эксцентриситетом 1 относительно своих осей вращения в обойме 5 генератора (ведущего вала 6) и внешним,зацеплением с жестким колесом 2, кинемати о чески связанным посредством храпового механизма 7 с неподвижным гибким колесом 1. При вращении ведущего вала

6 зубчатые колеса 3, находящиеся в непрерывном внутреннем зацеплении с гибким колесом 1 перекатываются по его внутренней поверхности и периодически деформируют колесо в радиальных диаметрально противоположных направлениях из-за изменения положений эксцентриситетов колес 3 относительно их осей 4 от ближнего (-1) к оси вращения вала до наиболее удаленного (+1) (рис .2), Таким образом, за один период дви ения ведомого жесткого ко5с леса (шаг Я ) полюс зацепления колес 3 и 1 совершает один прямой и один обратный ход в плоскости, проходящий через ось вала 6 и оси 4 и вращающийся вместе с валом 6 с угловой

1747770 скоростью И< . Наибольшая радиальная ра 6 и храпового механизма 7. Внутупругая деформация гибкого колеса ренние зубья на гибком колесе 1 с приводит к увеличению его диаметра диаметром начальной окружности d г на величину 41, при этом выбирается, = 200 мм и зубья колес с начальным 5 зазор 2б по диаметру мея;цу окружнос- диаметром d = 50 мм выполнены с мо- тями выступов зубьев жесткого 2 и дулем m = 0,5 мм, а внешние зубья гибкого 1 колес, зубья этих колес -на гибком колесе 1 (d1 ) = 212 мм) и

1 вводятся в полное зацепление и гиб- внутренние зубья на жестком колесе 2. кое колесо 1 приобретает эллиптйчес- 10 с- начальной окружностью D = 226 мм кую форму (см. рис.3), Вращение коле- . имеют модуль"m"= 2 мм. Зазор Ь са 3 относительно оси 4 приводит к = 2,5 мм при свободном .(без деформаизменению положения эксцентриситета, ции) гибком колесе 1. При вращении приближая его к центру вращения вала вала б зубчатые. колеса 3, находящиеб,-и когда эксцентриситет находится 1$ ся-"на внутрейнем зацеплении с гибким в ближнем к оси б положении упругое колесом 1 и перекрываясь по нему деколесо возвращается s исходное поло- формйруют последнее в. Радиальных нажение, приобретая цилиндрическую фор- "правлениях," на величину 1 = 7 мм в му (см. Рис.3б). В этом случае зу- каждом. Внаправлениях деформаций диабья жесткого и гибкого колес выходят 20 метр гибкого колеса увеличивается на из зацепления и колесо 2 останавлива- величину 41 = 14 мм. При этом выбирается (перерыв во вращательном движе - ются зазоры Q в направлениях большей нии) . Таким образом за один полный . - оси эллипса и зубья гибкого 1 и жеоборот вала 6 генератора происходит сткого 2 колес плавно вклиниваются несколько прерывистых вращательных 25 друг в друга до полного их вхождения движений (шагав вращения) жесткого в зацепление, а за1ем, так же плавно колеса, количество которых зависит от выходят -из зацепления на участке на. соотношения начальных диаметров ко- - резанной части жесткого колеса 2 длилес 3 и 2 (n =. D/с1,. где n, — число ной, равной, примерно половине длины шагов вращения жесткого колеса 2 за 30 .окружности колеса 3. В этот период один оборот вала 6 генератора, Э и d„ - времени происходит поворот жесткогб " диаметры начальных окружностей, соот- колеса относительно своей оси враще- . ветственно колес 2 и 3). Величина yr- ния на величину шага, а после выхода ла поворота на один шаг вращения колес 1 и 2 из зацепления жесткое ко- . жесткого колеса зависит от несколь- лесо останавливается из-за сопротив- ких факторов: длины нарезанного уча- ления движения исполнительного .орга-

35 стка на жестком колесе, участвующей на. йбратйое вращение жесткого коле а .и зацеплении за время деформации гиб-, ограничивается храповым механизмом 7. кого колеса, угла наклона Профилей зубьев на жестком и гибком колесах,,® Ф о р и у л а и з о б р е т e H a,ÿ разноети числа зубьев на этих коле;сах", величийа зазора g между окруж- -;. Иеханизм для преобразования непре ностями выступов колес; высоты зубьев рывного вращательного движения в на жестком и гибком колесах.,прерывистое, содержащий гибкое колесо

Примером конкретного исполнения е внешн1ими и внутренними зубьями же45

У .механизма может служить механизм, сткое колесо с внутренними зубьями, изображенный на рис.1 и рис.2, сос- . планетарный генератор волн с зубчаты, тавленный из четырех зубчатых колес ми колесами,.установленными на осях

; :(жесткого колеса 2, гибкого колеса 1, водила, и храповьп1 механизм, о т—

;выполненного с внешйим и внутренним л и ч а ю шийся тем, что, с це-:

:зацеплениями и двух зубчатых колес 3, лью расширения кинематических возмож . . установленных с эксцентриситетом 1 =: ностей за счет получения прерывисто",-"

;= 3,5 мм на своих осях вРащения 4), ro движения, зубчатые колеса генерато :обоймы генератора 5, .вала вращения ра волн расположены эксцентрично от

:генератора 5, вала вращения генерато-- носительно своих осей.

1747770

1747 770

Со с та вит ель Н. Яхъя ев

Редактор А. Соколова Техред N.Èîðãåíòàë Корректор Т. Вапнсович

Заказ 2935 Тираж . . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

» ° »

Производственно-издательский комбинат "Патент". г.ужгород, ул. Гагарина,303