Устройство для измерения эксцентриситета вращающегося вала

 

(11)

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.08.74 (21) 2054419/25-27 (51) М.Кл. F 16 С 3/28 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.06.80. Бюллетень.4 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.80

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытии (53) УДК 621.837.2:

: 621. 824.42 (088.8) (72) Авторы изобретения

Новиков В. А. и жуков И. И. (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ

ЭКСЦЕНТРИСИТЕТА ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА

Изобретение относится к области машиHocTjpоания, в частн о сти,к механизмам.

Известны устройства для изменения эксц ентриситета вращающегося вала, содержащие корпус, полый вал, рабочий эксценприк, промежуточный эксцентрик, установленный внутри полого вала на оси, перпендикулярной к оси вала, в котором расположен подпружиненный толкатель, взаимодействующий с промежуточным эксцентриком и действующий при помощи рычага, который может быть зафиксирован в нужном положении (1).

При повороте рычага перемещается,регулирующий шток, который поворачивает промежуточный эксцент1рик, мбняющий эксцентриситет вала.

Так не устройства не обеспечивают изменения нескольких эксцентриситетов вала и имеют относительно большие габариты.

Целью изобретения является возможность установки нескольких эксцентриситетов вала, уменьшеные габаритов и улучшение условий эксплуатации устройства.

Цель достигается тем, что устройство снабжено не менее чем одним дополнительным рабочйм эксцентриком, расположенным под требуемым углом отнбсительно предыдущего и связанным с ням при помощи пальцев, закрепленных на фланце предыдущего рабочего экоцентрнка и входящих в радиальный паз последующего эксцентрика, а мехачизм для установки

5 эксцентриков в требуемое положение выполнен в виде плунжера, навинченного на винтовой выступ регулируемого штока с возможностью поворота относительно штока не менее чем на /4 о борота в обе сторо10 ны. При этом дополнительный эксц ентрык связан с валом жестзоо, а со штоком связан скользящей шпонкой и имеет два сквозных диаметрально расположенных винтовых паза, в которых проходит штифт, средняя часть которого расположена в отверстии плунжера, а,концы входят в пазы рабочего эксцентрика, выполненные винтовыми с направлением витков, противоположным направлено витков винтовго паза дополнительного эксцентрика, причем установка эксцентриков в требуемое положение происходит при повороте плунжера штоком, наружный торец которого имеет выступ в виде кривошипа с эксцентриситетом, равным

25 эксцентриситетам эксцентриков и расположенным в подшипнике качения, установленном внутри стакана, жестко связанного с рычагами управления, проходящими внутри отверстия неподвижной крышки, закрепЗ0 ленной на корпусе.

744158

На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство, продольный разрез;

:ra фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.

Устройство состоит из вала 1, установленного в корпусе 2 на двух подшипниках

3. На средней части вала 1 проточена эксцентричная шейка. Величина ее эксцентриситета относительно посадочных мест под подшипники 8, т. е. относительно оси вращения вала 1, равна е. Внутри вала l соосно с его эксцентричной шейкой выполнена расточка. На эксцентричной шейке зала 1 про резаны два сквозных (до внугренней расточки) винтовых паза, смещенных один относительно другого в окружном направлении на 180 . В расточке вала 1 установлены по подвижной посадке плунжср 4 и регулирующий шток 5. Плунжер

4 своей внутренней резьбой соединен с выступающей резьбовой частью регул ирующего штока 5. При устанозке плу.ике ра и ре"улиру оц;его штока в расточку вала 1 резьба между ними закручивается не до конца, r-àæ что плунжер имеет возможность поворачиваться относительно регулирующего штока не менее чем на /4 оборота в обе стороны без нарушения резьбового соединения.

В регулирующем штоке 5 установлена ходовая шпонка б, фиксирующая его от поворота в расточке вала 1, где имеется соответствующ ий шпоночный паз, длина которого позволяет регулирующему штоку перемещаться не менее чем на /4 хода винтовой линял винтовых назов,з вале 1.

На конце регулирующего штока 5 закреплен шариковый подшипник 7. Посадочное место под него выполнено эксцентричным цилиндрической поверхности регулирующего штока 5, входящей в расточку вала 1.

Величина эксцентриситета равна е, т. е, такая же, как и у расточки вала 1 относительно оси его в ращения. Расположение шпоночных пазов под шпонку б в вале l и регулирующем штоке 5 выбираются так, чтобы эксцентриситеты посадочного места под подшипник на регулирующем штоке 5 относительно его цилиндрической п оверхности, находящейся в расточке вала 1, и расточки в вале 1 относительно оси его ращения были направлены диаметрально противоположно. Так напр имер (см. фиг. 1), если эксцентриситет;расточки в вале, 1 располагается снизу от оси его вращения, то эксцентриситет посадочного места под подшипник на регулирующем штоке 5 расположен сверху от оси его цилиндрической поверхности, находящейся в расточке вала 1. Этим достигается то, что ось подшипника 7 всегда находится на оси вращения вала 1.

На наружном кольце подшипника 7 закреплена обойма 8, к которой приварены стержни 9 и 10 (см. фиг, 2), направленные радиально и проходящие через винтовые

10 !

5 ю

Зо

4r>

56

65 пазы, прорезанные в стакане специальной крышки 11 подшипника. Стержень 9 шарнирно соединен с T5IIIQH 12, а на стержне 10 закреплен противовес 18.

На эксцентринчой шейке вала 1 уста новлена по подвижной посадке эксцентричная втулка 14. Ось ее отверстия смещена относит льио оси посадочного места под подшипник 15 на величину е, В отверстии эксцентричной втулки 14 и .сеется два винтовых паза, смещенных олин относительно другого в окружном направлении на 180 . Угол подъема винтовой линии этих пазов принят таким же, как п у винтовых пазов на эксцентричной шейке вала 1 (принцыпиально его можно принять и друтим).

Направление винтовых линий этих пазов противоположно: если винтовые пазы

n;::a имеют правое нап равление, то пазы эксцентричной втулки 14 должны иметь ."евое, и наоб орот.

Штифт lб проходит через оба сквозных винтовых паза в вале I и отверстие в плуниере 4, его концы входят в гиятотые па"-ы в э:сцентричной втулке 14. Длина винто.",ых пазов в вале 1 принимается такой, .тобы штифт lб имел возможность перемещаться на /4 хода винтовой линии этих пазов и повернуться при этом на /4 окружности. Для этого расстояние между, крайними положапиями пальцевой фрезы (ee диаметр равен диаметру, штифта 1б) при нареза пни винтовых пазов должно равняться /4 хода вянтог:ь.х лидий эт.";х пасоса.

Винтовые пазы в эксцентричной втулке

14 по технологичесиим соооражсниям «ыполнгпотся по всей ее длине, а длина этой втулки принимается не менее /4 хода винто:ой;,шии (в противном случае штифт lб пе смо1кет переместиться на нужную ведичину).

Вторая эксцентричная шейка на вале 1 с.гразустся с помощью установ; еннои на нем эксцентричной втулки 17, кото". а я неподвижно я репится шпонкой 18 и гайкой 19 и через шкив 20, внутреннее кольцо одного

ra подшипников 8, втулку 21 и шайбу 22 прижимается и торцу эксцентричной шейки на вале 1.

Эксцентричная втулка 17 имеет такую жс величину эксцентриситета е, как и у эксцентричной шейки вала 1, а его направление равносмещено по окружности относительно эксцентриситета этой шейки. На фпг. 1 изображена только одна эксцентричная втулка 17, и ее эксцентриситет смещен на 180 . Если таких втулок две, то смещение составит 120, а при трех — 90 и т. д. На эксцентричной втулке 17 установлена по подвижной посадке другаяэксцентричная втулка 28, имеющая такой же эксцентриситет е. В осевом направлении она вместе с установленным на ней подшипником 24 фиксируется шайбой 22.

744158

Эксцентричные втулки 14 и 28 сопр икасаются между собой имеющимися на них фланцами:,на фланце втулки 14 закреплен палец 25, который входит в радиальный паз на фланце втулки 28, и наоборот, такой же палец, закрепленный на фланце втулки

28, входит в радиальный паз на фланце втулки 14.

Устройство предназначено для измеаения эксц ентриситетов втулок 15 и 28 относительно оси вращения вала 1. Эксцентрично расположенные подшипники служат для привода различных, механизмов в зависимости от применения предлагаемого устройства. Например, в .импульсных вариаторах они служат для привода в качательное движение коромысел, в плунжерных насосах с регулируемой произв одительностью— для привода в возвратно-поступательное движение плунжеров.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Вал I приводится во вращение шкивом

20 и через штифт 1б, проходящий сквозь

его винтовые пазы, увлекает за собой эксцентричную втулку 14 с подшипником 15.

При этом эксцентричная втулка 14 через расположенные на ее фланце радиальный паз,и .палец 25, которые сцепляются с аналогичными пальцем и радиальным,пазом во фланце эксцентр ичной втулки 28, ведет за со бой последнюю нместе с иодш ип,ником 24.

В показанном на фиг. 1 положении механизма ось эксцентричной шейки на вале l расположена снизу от оси его,вращения, а

QIcb наружной поверхности эксцентричной втулки 14 (на которой установлен подшипник 15) расположена сверху оси ее отверстия. Так .как эксцентричная, шейка вала .l и эксцентричная втулка 14 имеют одну и ту же величину эксцентриситета е, то в этом положении ось наружн ой поверхности эксцентричной втулки 14 находится на оси вращения вала 1 и эксцентриаитет подшипника 15 равен нулю. В таком положении находится и вторая эксцентричная втулка

28 с подшипником 24.

Смещение подшипников 15 и 24 с оси вращения вала 1, т. е. перевод их в эксцентр ичное положение, производится путем поворота втулки 14 на эксцентричной шейке вала 1 (из положения, показанного на фиг. 2). При этом ось ее наружной поверхности смещается с оси вращения вала 1 и эксцен Рриситет подшипника 15 увелич ива ется.

В месте с втулкой 14 на такой же угол поворачивается и втулка 28, сцепленная с ней при помощи расположенных в их фланцах радиальных пазов и входящих в них пальцев 25. Так как эксцентричные втулки 14 и 28 имеют одинаковые величины эксцентриситетов и поворачиваются на один и тот же угол соответственно на эксцентричной шейке вала 1 и эксцентричной втулке 17, также имеющих одинаковые величины эксцентриситетов, но равносмещенные в окружном направлении (в данном конкретном случае при двух подшипниках

15 и 24 на 180 ), то з коцентрисптет подшипника 24 относительно оси вращения вала 1 все время равен эксцентриситету подшипника 15 и равносмещен относительно него в окружном направлении. Максимальной величины, равной 2е, эксцентриситеты подшипников 15 и 24 достигают при повороте эксцентричной втулки на 180 .

При повороте эксцентричных втулок 14 и 28 изменяется расстояние между осями закрепленных на их фланцах пальцев 25.

Выполнение на каждом фланце радиального паза под соответствующий палец 25 позволяет последнему беспрепятственно перемещаться в радиальном направлении и в то же время обеспечивает постоянное жесткое сцепление между эксцентричным и втулками 14 и 28 в окружном нанравлении.

Поворот эксцентричной втулки 14 из положения нулевого эксцентриситета (см. фиг. 2) осуществляется перемещением тяги 12 вниз, которая поворачивает стержень

9 и перемещает его вправо из:крайнего ле.вого положен ил, занимаемого им при нулевом эксцентр иситете.

Перемещение:штифта lб,по винтовым пазам вала 1 складывается из двух движений: вращательного вокруг оси вала и поступательного вдоль оси. При повороте штифта lб его выступающие концы, входящие в винтовые пазы эксцентричной втулки 14, поворачивают ее вместе с собой на тот же угол. При поступательном движении штифта lб его концы скользят по винтовым пазам в эксцентричной втулке 14 и поворачивают ее на дополнительный угол. Так как винтовые лавинии этих пазов имеют противоположное направление винтовым пазам в вале 1, то оба поворота эсцентричной втулки 14 (вместе с штифтом lб и относительно этого штифта) складываются.

Если винтовые пазы в эксцентричной втулке 14 имеют таиую же величину хода нинтовой линии, как и у винтовых пазов вала

1, то угол поворюта этой втулки равен удвоенному углу поворота штифта lб. Поэтому для поворота эксцентричной втулки 14 на 180 штифт lб должен повернуться на половину этого угла, т. е. на 90, что соответствует осевому перемещению регулирующ его штока 5 на /4 величины хода винтовых пазов в вале 1.

65 изобретения

Зо

55 формула

Устройство для изменения эксцентриситета вращающегося вала, содержащее корпус с установленным в нем валом, имеющим с одного торца осевое отверстие, в котором расположен,регулирующий шток, при этом на валу, в месте его осевого от744158

7 верстия установлены промежуточный эксцентрик и рабочий эксц ентряк с фланцем, а та кже имеющее механизм для установки эксцентриков требуемое положение, о т л ич а ю m е е с я тем, что, с целью установки нескольких эксцентриситетов вала, уменьшения при этом габаритов и улучшения условий эксплуатации,,о и о снабжено не менее чем одним дополнительным рабочим эксцентриком, расположенным под требуемым:углом относительно предыдущего и связанным с ним при помощи пальцев, закрепленных на фланце предыдущего рабочего эксцентрика и входящих врадиалыный паз последующего эксцентрика, а механизм для установки эксцентриков в требуемое положение выполнен в виде плунжера, навинченного на винтовой выступ регулируемого штока с возможностью поворота относительно штока,не менее чем на /4 оборота в обе стороны, при этом допойнительный эксцентрик связан с валом жестко, а со штоком связан при помощи скользящей шпонки и имеет два сквозных диаметрально расположенных винтовых паза, в которых проходит штифт, средняя часть кото рого рааположена IB отверстиями плунжера, а концы его входят в пазы, имеющиеся в рабочем эксцентрике и выполненные так же винтовыми с направлением витков, противоположным направлению витков винтового паза дополнительного эксцентрика, причем установка эксцентриков в требуемое положение происходят при повороте плунжера штоком, наружный конец котрого имеет выступ в виде кривошипа с эксцентриситетом, равным эксцентриситетам эксцентриков и расположенным в подшипнике качения, установленном внутри стакана, жестко связанного с рычагами управлевия, проходящими внутри отверстия неподвижной крышки, закрепленной на корпусе, Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 336437, кл. F 16 С 3 28, 1967.

744158 г/

Составитель В. Васильев

Гехред Л, Куклина Корректор И. Осиповская

Редактор Т. Морозова

Тип, Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 676/954 Изд. № 332 Тираж 1095 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035. Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5