Механизм преобразования вращательного движения во вращательное с переменной частотой

 

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: в механизме преобразования вращательного движения во вращательное с переменной частотой шкив, установленный в корпусе с возможностью вращения, выполнен с двумя отверстиями. Упомянутые отверстия расположены симметрично по окружности, центр которой эксцентричен относительно оси шкива. В этих отверстиях установлены валы, несущие на одном конце зубчатые колеса, на другом - кривошипы. Зубчатые колеса введены в зацепление с закрепленным в корпусе колесом с внутренними зубьями. Через шатуны с кривошипами связано коромысло. Последнее выполнено двуплечим с равными и симметричными относительно оси коромысла плечами и приводит во вращение с переменной частотой планшайбу. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механизмам, преобразующим вращательное движение с постоянной частотой во вращательное с переменной частотой вращения ведомого звена и может быть использовано в различных областях техники.

Известен механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, содержащий кривошип, привод его вращения, коромысло и шатун, один конец которого шарнирно связан с коромыслом, а второй с кривошипом [1] Недостатком этого механизма является его ограниченные технологические возможности, так как он не обеспечивает перемещения коромысла по перемещающейся траектории.

Известен также механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, содержащий кривошип, привод его вращения со шкивом, коромысло и шатун, один конец которого шарнирно связан с коромыслом, а другой с кривошипом, механизм снабжен шестерней, жестко связанной с кривошипом, и установленным на корпусе и взаимодействующим с шестерней зубчатым колесом, а кривошип с шестерней установлен в шкиве привода вращения кривошипа [2] Наиболее близким по технической сущности к изобретению является механизм преобразования вращательного движения во вращательное с переменной частотой, содержащий корпус с закрепленным в нем колесом с внутренними зубьями, установленный в корпусе с возможностью вращения концентрично колесу с внутренними зубьями шкив с двумя симметрично-эксцентричными отверстиями, установленные в этих отверстиях с возможностью вращения кривошипные валы с закрепленным на одном их конце кривошипами, а на другом зубчатым колесом с наружными зубьями, предназначенным для взаимодействия с колесом с внутренними зубьями, установленные в корпусе концентрично друг другу два коромысла, ось качания которых совмещена с осью вращения шкива, два шатуна, шарнирно связанные одним концом с соответствующим кривошипом, а другим с соответствующим коромыслом, управляемую муфту, планшайбу и дифференциал, одно звено которого соединено с планшайбой, второе с основным коромыслом, а третье через управляемую муфту с дополнительным коромыслом [3] Общим недостатком всех указанных выше механизмов является малая величина передаваемого крутящего момента.

Задача изобретения повышение величины передаваемого крутящего момента.

Для этого механизм преобразования вращательного движения во вращательное с переменной частотой, содержащий корпус, закрепленное в нем колесо с внутренними зубьями, соосный ему и установленный в корпусе с возможностью вращения шкив с двумя отверстиями, расположенными симметрично на окружности, центр которой эксцентричен относительно оси шкива, установленные в этих отверстиях валы, несущие на одном конце зубчатые колеса для зацепления с колесом с внутренними зубьями, на другом кривошипы, коромысло, ось качения которого совмещена с осью шкива, два шатуна, шарнирно связанные каждый одним концом с коромыслом, другим с соответствующим кривошипом, и планшайбу, коромысло выполнено двуплечим с равными и симметричными относительно оси коромысла плечами, шарнирно соединенными с соответствующими шатунами, оси которых расположены в одной плоскости.

Такое выполнение механизма позволяет вдвое повысить величину передаваемого крутящего момента.

На чертеже изображен механизм, общий вид.

Механизм содержит корпус 1, установленный в нем на подшипниках 2 шкив 3 привода (на чертеже не показан) вращения кривошипов 4 и 5, размещенное в корпусе 1 зубчатое колесо 6 с внутренними зубьями, жестко установленные на кривошипах 4 и 5 шестерни 7 и 8 с наружными зубьями, предназначенные для взаимодействия с зубчатым колесом 6 с внутренними зубьями, установленное в корпусе 1 в подшипниках 9 и 10 коромысло 11, шатуны 12 и 13 одним концом шарнирно связанные с соответствующими пальцами 14 и 15 кривошипов 4 и 5, а другим, также шарнирно с соответствующими пальцами 16 и 17 коромысла 11, расположенными симметрично и оппозитно один другому, и планшайбу 18, закрепленную на коромысле 11.

Кривошипы 4 и 5 установлены на подшипниках в симметрично и эксцентрично выполненных отверстиях шкива 3.

Пальцы 14 и 15 кривошипов 4 и 5 расположены встречно один другому.

Механизм работает следующим образом.

Вращение шкива 3 приводит в движение кривошипы 4 и 5 за счет взаимодействия колес 7 и 8 с колесом 6. Эти движения через шатуны 12 и 13 передаются на коромысло 11, которое приводит во вращение с переменной частотой планшайбу 18. Коромысло 11 совершает одновременно колебательное и вращательное движения вокруг своей оси. В результате сложения этих движений вращение коромысла 11 вокруг своей оси происходит с переменной частотой. Величина колебания коромысла 11 зависит от длины кривошипов 4 и 5, шатунов 12 и 13 и коромысла 11, а частота от передаточного отношения шестерен 7, 8 и зубчатого колеса 6.

В случае использования механизма для притирки на планшайбе 18 укрепляют истираемый элемент, например, клапан, который совершает относительно неподвижного седла клапана возвратно-поступательное перемещение по перемещающейся траектории.

Преобразование вращательного движения в возвратно-поступательное по перемещающейся траектории в механизме обеспечивается за счет перемещения осей вращения кривошипов 4 и 5.

Крутящий момент в механизме создается обоими кривошипами 4 и 5, каждый из которых воздействует на соответствующее плечо коромысла, благодаря чему возникает пара сил, обеспечивающая увеличение модуля крутящего момента в два раза по сравнению с механизмом-прототипом.

Формула изобретения

Механизм преобразования вращательного движения во вращательное с переменной частотой, содержащий корпус, закрепленное в нем колесо с внутренними зубьями, соосный ему и установленный в корпусе с возможностью вращения шкив с двумя отверстиями, расположенными на окружности, центр которого эксцентричен относительно оси шкива, установленные в этих отверстиях валы, несущие на одном конце зубчатые колеса для зацепления с колесом с внутренними зубьями, на другом кривошипы, коромысло, ось качания которого совмещена с осью шкива, два шатуна, шарнирно связанные каждый одним концом с коромыслом, другим с соответствующим кривошипом, и планшайбу, отличающийся тем, что коромысло выполнено двуплечим с равными и симметричными относительно оси коромысла плечами, шарнирно соединенным с соответствующими шатунами, оси которых расположены в одной плоскости.

РИСУНКИ

Рисунок 1