Устройство для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное

 

Изобретение относится к машиностроению и позволяет увеличить КПД. Устройство для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное содержит корпус с направляющими, в которых установлен ползун с возможностью поступательного перемещения за счет поочередного взаимодействия зубчатых реек с зубчатыми цилиндрическими колесами и способными вращаться на оси в результате взаимодействия конических зубчатых колес с зубчатой конической шестерней, которая приводится в движение ведущим валом. Ось соединена с корпусом посредством радиальн.о-упорных подшипников. При вращении вала движение через ведущую коническую шестерню передается на конические зубчатые колеса, которые, в свою очередь, вращают колеса за счет жесткого сцепления на оси. 3 ил,

COiO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.. Ж 1772483 А1 (sl)s F 16 Н 19/04, 1/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

@ау).:... --,,.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ --- :

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4858504/28 (22) 10.08.90 (46) 30.10.92. Бюл. ¹ 40 (71) Научно-исследовательский институт машиностроения (72) С.Л. Перминов (56) Авторское свидетельство СССР № 1523796, кл. F 16 H 19/04, 1989, Авторское свидетельство СССР № 1486673, кл. F 16 Н 19/04, 1989.

Авторское свидетельство СССР № 5758, кл. F 16 Н 19/04, 1928. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ В

ВОЗ ВPATHО-ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ (57) Изобретение относится к машиностроению и позволяет увеличить КПД. Устройство

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механизмам преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное.

Известна конструкция преобразователя вращательного движения в возвратнопоступательное, содержащая зубчатую рейку, установленную с возможностью поступательного перемещения в направляющих, зубчатое колесо, находящееся в постоянном взаимодействии с рейкой, и зубчатый сектор, жестко закрепленный на ведущем валу с возможностью периодического взаимодействия или с рейкой, или с зубчатым колесом.

Недостатком известной конструкции являются ограниченные функциональные возможности из-за использования зубчатого сектора, угол которого не может превыдля преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное содержит корпус с направляющими, в которых установлен ползун с возможностью поступательного перемещения за счет поочередного взаимодействия зубчатых реек с зубчатыми цилиндрическими колесами и способными вращаться на оси в результате взаимодействия конических зубчатых колес с зубчатой конической шестерней, которая приводится в движение ведущим валом. Ось соединена с корпусом посредством радиально-упорных подшипников. При вращении вала движение через ведущую коническую шестерню передается на конические зубчатые колеса, которые, в свою очередь, вращают колеса за счет жесткого сцепления на оси. 3 ил, шать 600, что ограничивает ход зубчатой рейки и скорость вращения вала для снижения удара зубьев сектора о зубья колес- при их взаимодействии. Кроме того 50 перемещения зубчатого сектора приходится на

"холостой" пробег, что отрицательно сказывается на КПД устройства.

Известна конструкция устройства преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, содержащая корпус с направляющими, размещенный в них ползун, выполненный в виде замкнутой зубчатой рейки внутреннего зацепления, кулачок, размещенный на ползуне, рычаг, шарнирно-установленный на корпусе, ролик, закрепленный на рычаге и предназначенный для взаимодействия с кулачком, и зубчатую передачу, ведущее колесо которой установлено соосно с рычагом, а ведомое

1772483 колесо кинематически связано с зубчатой рейкой; при этом зубчатая передача выполнена с внутренним зацеплением и размеще.на внутри полэуна.

Недостатком известной конструкции являются ограниченные эксплуатационные воэможности и сложность изготовления устройства. Использование замкнутой зубчатой рейки обеспечивает лишь незначительные возвратно-поступательные перемещения ее.

Известно устройство для преобразования вращательного движения в возвратнопоступательное, содержащее корпус, зубчатые рейки, цилиндрические зубчатые колеса с секторным расположением зубьев и расположенные в противофазе друг относительно друга, кинематически связанное каждое со своей рейкой, и направляющий элемент,с которым связаны зубчатые рейки.

Недостатком известной конструкции является низкий КПД.

Цель изобретения — увеличение КПД.

Указанная цель достигается тем, что предлагаемое устройство для преобразования вращательного движения в возвратнопоступательное содержащее корпус, зубчатые рейки, цилиндрические зубчатые колеса с секторным расположением зубьев и расположенные в противофазе друг относительно друга. кинематически связанное каждое со своей рейкой, и направляющий элемент с которым связаны зубчатые рейки, каждое цилиндрическое колесо размещено на своем валу, а устройство снабжено конической передачей с одной общей ведущей шестерней, вал которой перпендикулярен осям валов цилиндрических колес, и двумя ведомыми коническими колесами, каждое из которых закреплено на том же валу, что и соответствующее ему цилиндрическое колесо, а направляющий элемент связан с зубчатыми рейками жестко, и выполнен в виде ползуна, установленного в корпусе.

Сопоставленный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается от известного наличием следующих признаков: зубчатые рейки жестко связаны друг с другом; возможен поворот цилиндрических колес друг относительно друга; конические колеса жестко связаны с цилиндрическими колесами; наличие ведущей шестерни и конических колес, зацепляющихся с ней.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 — кинематическая схема варианта устройства, в котором цилиндрические зубчатые колеса меньше по диаметру конических; на фиг.3 — пример исполнения механизма, в котором цилинд5

50 рические и конические зубчатые колеса выполнены разного диаметра.

Устройство для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное содержит корпус 1 с направляющими 2, в которых установлен ползун 3 с воэможностью поступательного перемещения за счет поочередного взаимодействия зубчатых реек 4 с зубчатыми цилиндрическими колесами 5, жестко соединенными с коническими зубчатыми колесами 6 и способными вращаться на оси

7 в результате взаимодействия конических зубчатых колес 6 с зубчатой конической шестерней 8, которая приводится в движение ведущим валом 9. Ось 7 соединена с корпусом посредством радиальноупорных подшипников 10.

Предлагаемое устройство работает следующим образом, При вращении ведущего вала 9 движение через ведущую коническую шестерню передается на конические зубчатые колеса 6, которые, в свою очередь, вращают зубчатые колеса 5 за счет жесткого сцепления на оси 7. Рабочие поверхности колес 5 выполнены в виде зубчатых сегментов, разделенных лысками, и расположены в противофазе относительно друг друга, поэтому, когда одно из колес находится в зацеплении своим зубчатым сектором с зубчатой рейкой 4, другое колесо в этот момент совершает "холостой" ход при отсутствии зубчатого сектора, и наоборот.

Вследствие того, что зубчатые колеса вращаются в противоположные стороны относительно друг друга и поочередно находятся в зацеплении с зубчатой рейкой, ползун 3 совершает возвратно-поступательные движения, сложность которых зависит от располо>кения зубчатых сегментов на цилиндрических колесах, Следует сказать, что для избежания угловых смещений ползуна 3 во время движения и предотвращения, таким образом, стопорения хода, необходимо вдоль направляющих 2 расположить ролики. Кроме того, для смягчения ударов при изменении направления хода ползуна, необходимо испол ьэов ать ам о ртиэ и рующее устройство.

Работа механизма, изображенного на фиг,2, отличается более медленной скоростью перемещения ползуна 3, так как цилиндрические зубчатые колеса 5 меньше по диаметру конических колес 6, вращаемых ведущей конической шестерней 8.

В устройстве, показанном на фиг.З,цилиндрические 5 и конические 6 зубчатые колеса выполнены разного диаметра, что обеспечивает прохождение ползуном 3 одного и того же расстояния в разных циклах

1772483 с различной скоростью, При этом необходимо учесть соответствие углов зубчатых секторов диаметрам цилиндрических и конических колес.

Реализация предложенного решения 5 преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное с использованием зубчатой передачи представленной конструкции с возможностью программирования движения ползуна за 10 счет разнообразного выполнения зубчатых. колес, взаимодействующих с зубчатыми рейками, позволяет значительно расширить функциональные возможности устройств данного типа и упростить саму конструк- 35 цию, увеличить коэффициент полезного действия.

Формула изобретения

Устройство для преобразования вращательного движения в возвратно-поступа- 20 тельное, содержащее корпус, зубчатые рейки, цилиндрические зубчатые колеса с секторным расположением зубьев, расположенные в противофазе друг относительно друга. кинематически связанные каждое со своей рейкой, и направляющий элемент, с которым связаны зубчатые рейки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения КПД, каждое цилиндрическое колесо размещено на своем валу, а устройство снабжено конической передачей с одной общей ведущей шестерней, вал которой установлен перпендикулярно по осям валов цилиндрических колес, и двумя ведомыми коническими колесами, каждое из которых закреплено на том же валу, что и соответствующее ему цилиндрическое колесо, а направляющий элемент, связанный с зубчатыми рейками жестко, выполнен в виде полэуна, установленного в корпусе.

1772483

Составитель Е. Голованова

Техред М.Моргентал Корректор П, Гереши

Редактор В. Бер

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3830 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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