Замкнутый дифференциал с точкой точного прямолинейного движения

 

Изобретение предназначено для создания точного прямолинейного движения. В замкнутом дифференциале каждый сателлит имеет радиус, меньший эксцентриситета водила, и соединен через водило и дополнительные колеса с подвижным центральным колесом. Подвижное центральное колесо имеет скорость вращения, при которой скорости вращения сателлитов и водила принимают равную, но противоположную величину, заставляя точку на сателлите, расположенную на радиусе, равном эксцентриситету водила, двигаться точно прямолинейно. Такое выполнение дифференциала позволяет расширить возможность использования его в различных механизмах. 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к созданию точного прямолинейного движения точки.

Известен механизм точного прямолинейного движения точки [1], недостатком которого является то, что для обеспечения точного прямолинейного движения ползуна необходимо дополнительное направляющее звено, вызывающее реакцию между ползуном и направляющим звеном.

Наиболее близким по сути является планетарный механизм, содержащий неподвижное центральное колесо, водило и сателлит [2], недостатком которого является ограниченное его использование в механизмах машин и приборов из-за жесткой связи между диаметром сателлита и эксцентриситетом водила, что является причиной невозможности установки более одного сателлита.

Технический результат - расширение возможности использования механизма в различных машинах.

Это достигается тем, что в отличие от планетарного механизма, имеющего один сателлит, не более, с радиусом, равным эксцентриситету водила, и неподвижное центральное колесо, в предлагаемом механизме радиус сателлита уменьшен относительно эксцентриситета водила. При этом, чтобы не нарушить баланс скоростей точек сателлита, имеющийся в прототипе, точке контакта сателлита с центральным колесом сообщается скорость вращения, совпадающая по направлению со скоростью вращения водила и имеющая величину где E - эксцентриситет водила; R3 - радиус сателлита; W1 - угловая скорость центрального колеса; W2 - угловая скорость водила.

На фиг. 1 в изометрии изображен предлагаемый механизм. Он содержит центральный подвижный блок колес 1 - 1', водило 2 в блоке с колесом 4, сателлиты 3 и замыкающий блок 5 - 5'.

Механизм работает следующим образом: при вращении водила 2 через ось с эксцентриситетом E приводятся в движение сателлиты 3, а через колеса 4 и 5-5' - блок центральных колес 1-1'. Движение колесу 1 сообщается через колеса 4,5 - 5' и 1', первое жестко связано с водилом, задающим движение сателлитам 3. Радиус сателлита, меньший эксцентриситета водила, позволяет установить несколько сателлитов (на всех фиг. показаны два сателлита, но может быть и больше), каждый из которых имеет точку A, совершающую точное прямолинейное движение.

На фиг. 1 приведен план скоростей точек на звеньях механизма, где: VB - скорость оси вращения сателлита, положение которой определяется эксцентриситетом E; точка O - это мгновенный центр скоростей всех точек на сателлитах 3; VA - скорость точки A, совершающей точное прямолинейное движение;
Vc - скорость точки C, направленная для создания мгновенного центра скоростей т. O;
VD - скорость точки контакта колес 4 и 5;
VK - скорость точки контакта колес 5' и 1'.

На фиг. 2 показано, что скорость точки A на сателлите 3 складывается из векторов двух скоростей

где
VAB - скорость вращения т. A относительно т. B
В проекциях на оси X-Y это выражение запишется так:
VAx=VBx+VABx,
VAy=VBy-VABy,
где
VAx - проекция скорости VA на ось X;
VBx - проекция скорости VB на ось X;
VABx - проекция скорости VAB на ось X;
VAy - проекция скорости VA на ось Y;
VBy - проекция скорости VB на ось Y;
VABy - проекция скорости VAB на ось Y.

Точка A будет совершать точное прямолинейное движение в том случае, если VAy=O. Это возможно если VBy=-VABy. Из фиг. 2 следует:
VBy= W2Ecos(2),
-VABy= W3Ecos(2),
где
2 - угол поворота водила.

Таким образом должно выполняться равенство W3=-W2.

При этом т. A движется со скоростью
VA= VAx= 2EW2sin(2)
или
VA=W2OA,
т. к. OA = 2Esin(2). Очевидно, что т. O является мгновенным центром скоростей всех точек сателлита. Для т. C запишем
Vc=-W3(E+R3)
или
VC=W1(E-R3)
Используя условие прямолинейного движения т. A, W3=-W2, получаем требуемую частоту и направление вращения центрального колеса 1:

На фиг. 3 показаны несколько положений мгновенного центра скоростей т. O и точек A, B, C.

Следовательно, точка A может двигаться точно прямолинейно со скоростью VA при подвижном центральном колесе, при радиусе сателлита, меньшем эксцентриситета водила.

Предлагаемое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью.

Источники информации:
1. Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. - М.: Машиностроение, 1987, с. 183.

2. Так же, с. 356.


Формула изобретения

Дифференциал с точкой точного прямолинейного движения, содержащий центральное колесо, водило и сателлит, отличающийся тем, что он снабжен подвижным центральным колесом, дополнительными колесами и дополнительно сателлитами, каждый сателлит имеет радиус, меньший эксцентриситета водила, и соединен через водило и дополнительные колеса с подвижным центральным колесом, имеющим скорость вращения, при которой скорости вращения сателлитов и водила принимают равную, но противоположную величину, заставляя точку на сателлите, расположенную на радиусе, равном эксцентриситету водила, двигаться точно прямолинейно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к созданию точного прямолинейного движения точки

Изобретение относится к машиностроению , а именно к механизмам для преобразования движений

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механизмах, где требуется получение одновременного вращательного, возвратно-поступательного движения и относительного противовращения ведомых элементов механизма

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение в приводных устройствах различных машин, механизмов и агрегатов

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам, служащим для преобразования вращательного движения в поступательное

Изобретение относится к приборостроению, а именно к механическим устройствам инерционного типа, преобразующим колебания во вращательное движение

Изобретение относится к преобразователям вращательного движения ведущего звена в колебательное с перемещающейся траекторией и во вращательное возвратно-поступательное

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для преобразования вращательного движения в сложное движение, состоящее из возвратно-поступательного и двух вращательных, совершаемых в ортогональных плоскостях

Изобретение относится к дифференциальным винтовым передачам и может применяться, в частности, в испытательной технике при испытании образцов на растяжение при постоянной скорости деформирования

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к механизмам преобразования вращательного движения в поступательное, и наоборот

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам преобразования движения

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к созданию точного прямолинейного движения точки

Наверх