Синусный механизм

 

Изобретение относится к передаточным механизмам машин, а именно к механизмам для превращений вращательного движения в возвратно-вращательное с определенной зависимостью угла поворота ведомого вала от угла поворота ведущего вала, а именно по гармоническому закону. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей . Положительный эффект достигается снабжением механизма дополнительным кривошипом 5, шарнирно закрепленным на стойке параллельно основному кривошипу 2 и кинематически связанным с ним. Шестерня 4 размещена в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения кривошипов 2 и 5, а рейка 3 шарнирно связана с обоими кривошипами 2 и 5. Кинематическая связь между кривошипами 2 и 5 осуществляется посредством зубчатых колес 6, 7 и 8, От входного вала 11 равномерное вращение . через шестерни 8 - 6 и 8 - 7 получают кривошипы 2 и 5. Через шарниры 9 и 10 рейка 3 получает плоское круговое движение, которое на зубьях шестерни 4 преобразуется в синусное. В результате выходной вал 12 движется по закону ip A -sin ш t, где а) угловая частота вращения кривошипов 2 и . 5, А - амплитуда движения вала 12. 1 з.п, ф-лы, 4 ил, (Л /О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 F 16 Н 19/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4878037/28 (22) 30.10.90 (46) 23,02.93. Бюл. М 7 (71) Ивановский научно-исследовательский экспериментально-конструкторский машиностроительный институт (72) B.M.Ñïèöèí (56) Кожевников С,H. и др. Механизмы. — М:

Машиностроение, 1965, с,355, рис.4.111в, Кожевников С.Н. и др. Механизмы. — M.:

Машиностроение, 1965; с,742, рис.10.68. (54) СИНУСНЫЙ МЕХАНИЗМ (57) Изобретение относится к передаточным механизмам машин; а именно к механизмам для превращения вращательного движения в возвратно-вращательное с определенной .зависимостью угла поворота ведомого вала от угла поворота ведущего вала, а именно по гармоническому закону. Цель изобретения — расШирениЕ эксплуатационных возможностей, Положительный зффект достигается

ЯХ«, 1796822 А1 снабжением механизма дополнительным кривошипом 5, шарнирно закрепленным на стойке параллельно основному кривошипу

2 и кинематически связанным с ним. Шестерня 4 размещена в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения кривошипов

2 и 5, а рейка 3 шарнирно связана с обоими кривошипами 2 и 5. Кинематическая связь между кривошипами 2 и 5 осуществляется посредством зубчатых колес 6, 7 и 8, От входного вала 11 равномерное вращение через шестерни 8 — 6 и 8 — 7 получают кривошипы 2 и 5. Через шарниры 9 и 10 рейка

3 получает плоское круговое движение, которое на зубьях шестерни 4 преобразуется в синусное. В результате выходной вал 12 движется по закону ф=: А slA co t, где оугловая частота вращения кривошипов 2 и

5, А — амплитуда движения вала 12. 1 з,п, ф-лы, 4 ил, 1796822 шестерня 4 осуществляется скольжение вдоль зубьев зацепления. Рейка 3 шарнирами и и 70 соединена с обоими кривошипами

2 и 5, а шестерня 4 размещена в плоскости. перпендикулярной плоскости вращенйя кривошипов 2 и 5. Входной вал обозначен

7 1, а выходной 12, На фиг.3 и 4 показано, что выходной вал установлен в подшипниках 13 и 14. В корпусе 1 снизу выполнен стакан 15 и полость корпуса по уровню ниже верхнего среза стакана 15 и залита маслом, Рейха 3 изготовлена из закаленной стали, а шестер,ня 4 - иэ бронзы.

Зацепление рейка 3 — шестерня 4 для создания неравенства между ходом "вперед" и ходом "назад" выходного вала 12

Изобретение относится к передаточным механизмам машин, а именно к механизмам для превращения вращательного движения в возвратно-вращательное с определенной зависимостью угла поворота ведомого вала от угла поворота ведущего вала, а именно по закону синуса (косинуса, т.е. гармоническому.

Известен кулачковый механизм, который мох;ет быть синусным, содержащий 10 стойки, кулачок и колесо с двумя толкателями, осуществляющими геометрическое замыкание кулачковой пары.

Недостатком кулачкового механизма является низкая точность воспроизведения закона движения, сложность изготовления и ремонта, а также ограниченность амплитуды.

Известен синусный механизм, содержащий стойку, кривошип, две пары скольже- 20 ния, зубчатую рейку и шестерню, зацепляющуюся с рейкой и размещенную в плоскости вращения кривошипа.

Механизм-прототип прост в изготовлении, математически точен и может обеспе- 25 чить любую амплитуду движения выходного вала, но этот механизм не может быть силовым из-за обилия в нем пар скольжения, длинных консолей. Сделать такой механизм прочным и долговечным невозможно прин- 30 ципиально, На фиг.7 и 2 показана схема механизма, вид сбоку и сверху; на фиг,3 и 4 — конструктивное исполнение, также вид сбоку и сверху, 35

Механизм содержит стойку 1, которая кр пится на техйологической машине жестко неподви>кно, кривошип 2, зубчатую рейку

3 и шестерню 4. Механизм снабжен вторым кривошипам 5, равным и параллельным 40 первому кривошипу 2, Кривошип 5 кинематически при помощи зубчатых колес 6, T и 8 соединен с кривошипом 2, Передаточное отношение 1: i. В зацеплении рейка 3— выполнено косозубым с углом наклона зуба а,.выбранным иэ условия

- (- — arcing s < а (> — arctg f, Ж где f коэффициент трения в паре рейка-шестерня..

Механизм работает следующим образом.

Вал входной 11 от внешнего источника движения приводится s равномерное вращение. Через шестерни 8 — б и 8 — 7 равномерное вращение получают кривошипы 2 и

5 (на фиг.З и 4 они выполнены заодно с шестернями 6 и 7 путем эксцентричного расположения подшипников 9 и 10 непосредственно в теле шестерен).

Кривошипы 2 и 5, вращаясь, остаются параллельными друг другу, и при равной их длине через шарниры 9 и 10 каждая точка рейки 3 получает плоское круговое движение, которое на зубьях шестерни 4 преобразуется за счет скольжения зубьев рейки в вертикальйом направлении в синусное. В результате выходной вал 12 движется по закону ф = А sfn m t, где в — угловая частота кривошипов, А — амплитуда движения вала 12.

В технике йногда возникает задача сделать ход "вперед" и ход "назад" неравными.

Для этого механизм имеет косоэубое зацепление рейка-шестерня с углом а . Тогда механизм воспроизводит закон движения вала 12: ф - А(з!п в t + 2 tg a з7п — ф

Таким образом механизм воспроизводит укаэанный выше закон при — — агсщ f <а < — агсщ f, где f - коэффициент трения в паре рейка-шестерня. При среднем угле интервала а = 0 воспроизводится чисто синусный закон.

Весь механизм, имеющий всего одну пару трения — в зубьях рейки — шестерни, работает в масляной ванне, Благодаря точному исполнению зубчатого зацепления в отличие от кулис-камней и направляющих в прототипе и подбору материалов рейки и шестерни аналогично червячным парам в масляной ванне, пара трения рейка-шестерня работает надежно и долговечно. Ремонтные работы также упрощены. Все изнашивающиеся поверхности изготавливаются на стандартном зубонарезном оборудовании, дающем постоянное и высокое качество, 1796822

Синусный механизм может применяться не только в приборах, но и в силовых кинематических цепях машиностроительного оборудования и способен осуществить

Формула изобретения

1. Синусный механизм, содержащий стойку, шарнирно закрепленный на ней кривошип, зубчатую рейку, кинематически связанную с кривошипом, и шестерню, предназначенную для взаимодействия в зубчатой рейкой,отлич ею щийс ятем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, механизм снабжен аналогичным основному дополнительным кривошипом, шарнирно закрепленным на стойке параллельному основному кривошипу и кинематически связанным с ним, шестерня целую гамму законов движения путем замены всего двух деталей в одном и том же устройстве. размещена в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения кривошипов, а рейка шарнирно связана с обоими кривошипами, 2, Механизм по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что рейка и взаимодействующая с ней шестерня выполнены с косыми зубьями, а угол а наклона зубьев выбран из условия

2 — агстЯ т + О < -Р— дГС1Я 1, где f коэффициент трения в паре рейка-шестерня.

1796822

Составитель H,Ñïèöèí

Техред Ч.Маргентал

Редактор

Корректор H.Cëîáoäÿèèê

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

Заказ 639 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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