Механизм с перекатывающимся рычагом

Авторы патента:

F16H21/16 - для взаимного преобразования вращательного движения и возвратно-поступательного движения

Владельцы патента RU 2514322:

Дворников Леонид Трофимович (RU)
Максимова Екатерина Николаевна (RU)

Изобретение относится к механизмам, используемым в прессовых машинах, основанных на эффекте перекатывающихся рычагов. Механизм с перекатывающимся рычагом включает кривошип (1), шатун (2), перекатывающийся рычаг (3), коромысло (4) и выходное звено (5). Перекатывающийся рычаг (3) выполнен четырехпарным с дополнительной высшей кинематической парой, посредством которой он перекатывается относительно движущегося выходного звена (5). Второй вращательной кинематической парой рычаг (3) соединен с неподвижным звеном (6) через коромысло (2). Обеспечивается повышение прочности устройства. 1 ил.

Изобретение относится к механизмам, используемым в прессовых машинах, основанных на эффекте перекатывающихся рычагов. Этот класс машин широко используется в технике и представлен в справочнике [1] пятнадцатью конструкциями.

В основе создания таких машин лежит использование высших кинематических пар или пар четвертого класса, которые заменяют обычные шарниры, т.е. кинематические пары пятого класса. Подвижность таких машин определяется по формуле Чебышева П.Л., имеющей общий вид

W=3n-2p₅-p₄(1)

где n - число звеньев,

р₅ - число используемых пар пятого класса,

р₄ - число используемых пар четвертого класса.

Известен рычажно-кулачковый механизм перекатывающихся рычагов [1, стр.592, механизм №1711], в котором специально выполненные рычаги, перекатываясь друг по другу без скольжения, воздействуют на выходное звено, которое, перемещаясь, производит работу прессования, изменения формы деталей.

Наиболее близким к предлагаемому механизму с перекатывающимся рычагом является механизм, приведенный в [1, стр.592, механизм №1710]. Работает механизм-прототип следующим образом: при вращении кривошипа он через шатун передает движение на перекатывающийся рычаг, который опираясь на упор и поворачиваясь относительно упора, воздействует на выходное звено, которое производит работу, деформируя деталь. Недостатком прототипа является то обстоятельство, что непосредственное воздействие на обрабатываемый объект передается через шатун, соединенный в две вращательные кинематические пары p₅, не гарантирующие их от поломок при больших усилиях.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение большей прочности всего устройства. Это достигается тем, что в механизм вводится дополнительная высшая кинематическая пара, через которую возможна передача движения и сил на выходное звено.

Сущность изобретения заключается в том, что предлагается механизм с перекатывающимся рычагом, включающий кривошип, шатун, перекатывающийся по неподвижному звену рычаг и выходное звено, в котором перекатывающийся рычаг выполнен четырехпарным с дополнительной высшей кинематической парой, посредством которой он перекатывается относительно поступательно движущегося выходного звена, а второй вращательной парой соединен с неподвижным звеном через коромысло.

Общий вид предлагаемого механизма показан на чертеже. Механизм состоит из кривошипа 1, соединенного с шатуном 2 через вращательную кинематическую пару В, шатун 2 входит с перекатывающимся рычагом 3 во вращательную кинематическую пару С, при этом рычаг 3 соединен с коромыслом 4 и выходным звеном 5. Посредством коромысла 4 рычаг 3 соединен с неподвижным звеном (стойкой) 6 через вращательные кинематические пары F, G и перекатывается со скольжением по неподвижному звену 6, образуя высшую кинематическую пару D. Дополнительно рычаг 3 через высшую кинематическую пару Е входит в контакт с выходным звеном 5, осуществляющим поступательное движение и воздействие на обрабатываемый объект 7. Возвратно-поступательное движение выходного звена 5 осуществляется перекатыванием со скольжением рычага 3 по неподвижному звену 6.

Механизм при этом оказывается вполне работоспособным, что доказывается по приведенной выше формуле. В предлагаемом механизме число подвижных звеньев n равно 5, куда входят кривошип 1, шатун 2, перекатывающийся рычаг 3, коромысло 4, выходное звено 5. Число одноподвижных кинематических пар p₅ равно 6, а именно вращательные кинематические пары: А - кривошип 1 с неподвижным звеном 6, В - шатун 2 с кривошипом 1, С - перекатывающийся рычаг 3 с шатуном 2, F - коромысло 4 с перекатывающимся рычагом 3, G - неподвижное звено 6 с коромыслом 4 и поступательная кинематическая пара выходного звена 5 с неподвижным звеном 6. Число высших кинематических пар р₄ равно 2, а именно Е - перекатывающийся рычаг 3 с выходным звеном 5, D - перекатывающийся рычаг 3 с неподвижным звеном 6. Таким образом, по формуле (1) получим, что подвижность механизма W=3·5-2·6-2=l, т.е. достаточно задать движение кривошипу 1, чтобы все остальные звенья двигались вполне определенно.

Источники информации

1. Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. Том 2. - М.: Наука. 1971.

Механизм с перекатывающимся рычагом, включающий кривошип, шатун, перекатывающийся по неподвижному звену рычаг и выходное звено, отличающийся тем, что перекатывающийся рычаг выполнен четырехпарным с дополнительной высшей кинематической парой, посредством которой он перекатывается относительно поступательно движущегося выходного звена, а второй вращательной кинематической парой соединен с неподвижным звеном через коромысло.

Изобретение относится к механизмам преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот. Устройство преобразования движения содержит по два цилиндрических зубчатых колеса внешнего зацепления (2, 8), зубчатых колеса внутреннего зацепления, сателлитов, к каждому сателлиту жестко присоединена планка, два шатуна (5, 8) и два поршня (6, 9).

Устройство для преобразования движения // 2484334

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механизмам, преобразующим вращательное движение в возвратно-поступательное и наоборот. .

Устройство преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот // 2471099

Изобретение относится к механизмам преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот. .

Кривошипно-кулисный механизм с поворачивающейся кулисой // 2467226

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к механизмам для преобразования вращательного движения в поступательное. .

Четырехзвенный кулачковый механизм // 2456491

Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к кулачковым механизмам. .

Кривошипно-ползунный механизм со сложным шатуном // 2450186

Изобретение относится к машиностроению, а именно к кривошипно-ползунным механизмам. .

Устройство для генерирования кинетической энергии // 2388918

Изобретение относится к устройству для генерирования кинетической энергии. .

Преобразователь движения // 2386066

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механизмам для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот. .

Кривошипно-ползунный механизм без шатуна // 2381399

Изобретение относится к машиностроению, а именно к кривошипно-ползунным механизмам. .

Асинхронный зубчатый преобразователь возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот, передняя коленчатая пара, задняя коленчатая пара, промежуточное зубчатое колесо и опорное зубчатое колесо для него // 2375595

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к поршневым машинам, может применяться в поршневых двигателях внутреннего сгорания, в компрессорах и насосах.

Оппозитный кривошипно-планетарный поршневой механизм бесшатунного типа (варианты) и система оппозитных кривошипно-планетарных поршневых механизмов бесшатунного типа // 2524154

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, поршневых компрессорах, насосах, а также в механизмах преобразования вращательного движения приводного вала в возвратно-поступательное движение поршней и наоборот. Оппозитный кривошипно-планетарный поршневой механизм бесшатунного типа, включает в себя картер (7) с цилиндрами (11), в котором размещены штоки (9) с поршнями (11) и приводной вал с ведущей шестерней. Ведущая шестерня находится в зацеплении с ведомой шестерней, жестко установленной в корпусе кривошипов. В механизме имеются оппозитно установленные кривошипы (5) преобразующие вращательное движение приводного вала в возвратно-поступательное перемещение штоков (9) с поршнями (10) в цилиндрах (11). Раскрыт вариант выполнения оппозитного кривошипно-планетарного поршневого механизма бесшатунного типа и система оппозитных кривошипно-планетарных поршневых механизмов бесшатунного типа. Технический результат заключается в упрощении конструкции и в повышении производительности. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот и устройство для его осуществления // 2534107

Изобретение относится к машиностроению к устройству и способу, преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот. Устройство включает расположенные вдоль оси устройства кривошип на валу и качающуюся шайбу на опоре, в котором качающаяся шайба выполнена на неподвижной опоре. Устройство также снабжено одним аксиально-подвижным элементом, установленным в неподвижной направляющей, а подвижный элемент кинематически соединен с качающейся шайбой с возможностью возвратно-поступательного перемещения подвижного элемента относительно неподвижной направляющей. Способ характеризуется тем, что вращают кривошип, преобразуют вращательное движение кривошипа в колебательное наклонной шайбы по криволинейной траектории, а криволинейное движение качающейся шайбы преобразуют в прямолинейное возвратно-поступательное движение одного аксиально-подвижного элемента в неподвижной направляющей через кинематические соединение между качающейся шайбой и аксиально-подвижным элементом. Достигается расширение функциональных возможностей устройства. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

Механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот // 2552403

Устройство относится к машиностроению и может быть использовано в механизмах преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот. Механизм преобразования движения содержит два цилиндрических колеса внешнего зацепления и по четыре одинаковых между собой: неподвижных зубчатых колес внутреннего зацепления; сателлитов с прикрепленными к ним планками; водил; шатунов; поршней и корректирующих масс. Расстановка элементов полностью уравновешена. Достигается улучшение динамических характеристик механизма, повышается долговечность, надежность и КПД. 1 ил.

Механизм с перекатывающимся рычагом // 2610142

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к механизмам с перекатывающимися рычагами. Механизм с перекатывающимся рычагом содержит последовательно соединенные кривошип, шатун, перекатывающийся по неподвижному звену рычаг и коромысло. Перекатывающийся рычаг входит с шатуном в поступательную кинематическую пару. При этом перекатывающийся рычаг соединен с шатуном через поступательную кинематическую пару p5, с коромыслом - через вращательную пару p5, а с неподвижным звеном входит в высшую кинематическую пару р4. Достигается обеспечение большей прочности устройства. 1 ил.

Кривошипно-двухползунный механизм риянова // 2634851

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к преобразователям возвратно-поступательного движения ползуна во вращение кривошипа. Кривошипно-двухползунный механизм содержит кривошип, два шатуна и два ползуна. Второй шатун связан одним концом с первым ползуном, а другим концом со вторым ползуном. Длина второго шатуна равна сумме двойной длины кривошипа и расстояния между точкой соединения второго шатуна с первым ползуном в начальной фазе его движения, отмеренного по направлению движения первого ползуна, и продольной осью второго ползуна. Достигается обеспечение полного оборота кривошипа за один ход крайнего в цепи ползуна в одну сторону. 10 ил.