Зубчато-рычажный кулисный механизм с выстоем ведомого звена

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (33) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.09.79 (21) 2821336/25-28 (51) М. Кл з

F 16 Н 21/14

F 16 Н 27/04//

F 16 Н 35/02 с присоединением заявки № 2822222/25-28

Государственный комитет (23) Приоритет 01.10.79

СССР

Опубликовано 07.02,82, Бюллетень №5

Дата опубликования описания 17.02.82 (53) УДК 62!.833. .6.069.2 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

A. С. Шашкин (73) Заявитель (54) ЗУБЧАТО-РЫЧАЖНЫЙ КУЛИСНЫ1Ч МЕХАНИЗМ

С ВЫСТОЕМ ВЕДОМОГО ЗВЕНЛ

Изобретение относится к механизмам, преобразующим постоянное вращение ведущего звена в периодическое вращение ведомого звена с выстоем и может быть использовано например, в машинах-автоматах для периодической смены позиций. 5

Известна волновая зубчатая дифференциальная передача, содержащая корпус, два. входных вала и один выходной, два гибких колеса, одно из которых закреплено на выходном валу, а другое на корпусе, свободно установленное жесткое колесо с двумя венцами, зацепляющимися с гибкими колесами, и два генератора волн, каждый из которых укреплен на одном из двух входных валов (1) .

Однако получить движение выходного вала с выстоем одной этой передачей невозможно, так как для этого необходимо подать на входные валы определенные законы движения.

Известен зубчато-рычажный кулисный механизм с выстоем ведомого звена, содержащий кривошип, кулису, шатун и дифференциал. Этот механизм позволяет регулировать продолжительность выстоя ведомого звена, для чего необходимо согласованно поменять два параметра механизма (2) .

Однако конструктивно это довольно сложно.

Наиболее близким к изобретению решением является зубчато-рычажный кулисный механизм с выстоем ведомого звена, содержащий стойку, установленный на ней ведущий вал, жестко связанный с ним кривошип, кулису с валом на конце, шатун, установленный с возможностью продольного перемещения относительно стойки с помощью ползуна, шарнирно закрепленного на валу, установленном на стойке, и дифференциал, выходное звено которого связано с ведомым звеном механизма (3).

Однако. в рассматриваемом механизме в качестве дифференциала применена планетарная передача с зубчатыми колесами, оси которых перемещаются в пространстве вместе со звеньями кулисного механизма, что снижает точность, быстроходность и надежность механизма за счет довольно большой неуравновешенности звеньев.

Цель изобретения — повышение точности, быстроходности и надежности механизма путем уменьшения динамической не903628

4 уравновешенности звеньев, а также обеспечения. регулирования продолжительности выстоя ведомого звена путем изменения только одного параметра механизма.

Указанная цель достигается тем, что в качестве дифференциала использована волновая двухступенчатая передача, гибкое колесо первой ступени которой соединено со стойкой, гибкое колесо второй ступени является выходным звеном, жесткое колесо имеет два венца и является общим для обоих ступеней передачи, а механизм снаб «сн:-.убчатой передачей, замыкающей вал кулисы и вал генератора волн первой ступени волновой передачи, генератор волн второй ступени которой связан с ведущим валом механизма.

Кроме того, вал ползуна может быть установлен на стойке шарнирно и с ним могут быть жестко связаны два зубчатых колеса замыкающей передачи, одно из которых соединено с колесом вала кулисы, a s opoe зацепляется с колесом вяла генератора волн первой ступени волновой передачи.

Целесообразно снабдить регулирующим рыча гом, установленным шарнирно la валу, ось которого совпадает с осью вращения ведущего вала, на конце рычага необходимо шарнирно закрепить вал .кулисы, а замыкающая передача должна иметь два дополнительных колеса, жестко связанных с валом, на котором у "гановлен рычаг, одно из дополнительных колес при этом зацепляется с колесом вала кулисы, а второе — соединено с колесом вала ползуна.

На фиг. 1 изображен зубчато-рычажный механизм; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — второй вариант зубчато-рычажного кулисного механизма.

Зубчато-рычажный кулисный механизм содержит стойку 1, установленный на ней ведущий вал 2, жестко связанный с ним кривошип 3, кулису 4 с налом 5 на конце, шатун 6, установленный с возможностью продольного перемещения относительно стойки с помощью ползуна 7, шарнирно закрепленного на валу 8, шарнирно установленном на стойке 1, и дифференциал, выходное звено которого связано с ведомым звеном 9 механизма. Шатун 6 соединен с кривошипом шарнирно, а с кулисой 4 — посредством шарнира и ползуна 10. В качестве дифференциала использована волновая двухступенчатая передача, гибкое колесо !! первой ступени которой соединено со стойкой 1, гибкое колесо 12 второй ступени связано с ведомым звеном 9 механизма, жесткое колесо имеет два венца 13 и 14 и является общим для обоих ступеней волновой передачи. Механизм также снабжен зубчатой передачей, замыкающей вал 5 кулисы 4 и вал генератора 15 волн первой ступени волновой пе40

4S

56

В регулируемом механизме вращение 4 (фиг. 3) передается от колеса 16 к колесу !7 через зубчатые колеса 23 — 26.

При изменении положения оси вращения кулисы 4 относительно стойки 1 с помощью регулирующего рычага 21 продолжительность выстоя ведомого звена 9 плавно изменяется, так как в кривошипно-кулисном механизме при повороте регулирующего рычага 21 против направления вращения кривошипа 3 на угол 120, из плоскости чертежа, угол поворота кривошипа 3, при котором кулиса 4 совершает приближенно равномерное вращение, уменьшается. Таким образом регулировка продолжительности выстоя ведомого звена 9 осуществляется при изменении только одного параметра — углового положения рычага 21, т. е. при перемещении в окружном направлении оси вала 5 кулисы 4 вокруг оси вращения ведущего вала 2. редачи посредством зубчатых колес 16—

19. Генератор 20 волн второй ступени волновой передачи связан с ведущим валом 2 механизма.

Зубчатые колеса 17 и 18 жестко установлены на валу 8 с двух сторон от закрепленного на нем шарнирно ползуна 7.

Регулируемый зубчато-рычажный механизм снабжен регулирующим рычагом 21 (фиг. 31, установленным шарнирно на валу 22, ось которого совпадает с осью о вращения ведущего вала 2. На конце рыlar a 21 шарнирно закреплен вал 5 кулисы 4. Замыкающая передача регулируемого механизма имеет дополнительные зубчятыс колеса 23 и 24, жестко связанные

I$ с валом 22. Колесо 23 зацепляется с колесом .6 вала 5, я колесо 24 сослинено с колесом 17 вала 8 через зубчатые колеса 25 и 26.

Меха низм работает следующим образом.

yg" jj)ll1 правлении ведущего Вяла 2 с KDH вошипом 3 относительно стойки 1 движение через шатун 6 и .ползун 10 перелается кулисе 4, которая осуществляет приближенно равномерное движение на некотором участке оборота кривошипа и передает его через зубчатые колеса 16— !

9, генератор !5, неподвижное гибкое колесо 11 на жесткое колесо с двумя венцами 13 и 14. Венец 14 поворачивает гибкое колесо 13 приближенно равномерно на некотором участке в течение одного оборота кривошипа 3. В то же время генератор

20 сообщает постоянное равномерное вращение от ведущего вала 2 гибкому колесу !2 и вращает его в направлении, про.ивоположном тому вращению, которое это колесо получает or венца 14 жесткого колеса, при этом колесо 12 осуществляет выстой. Далее вращение с выстоем передается на ведомое звено 9 механизма.

903628

Если обозначить через „р угол поворота кривошипа 3 на участке приближенно равномерного вращения кулисы 4 и через

q„„„угол поворота кулисы 4 на том же участке, при передаточном отношении зубчатых колес 16 — 19, равном

5 o- н

9„р 2„ 2и -212 где Z», Z, Z» и Z,+ — числа зубьев гибких колес 11 и 12, а также зубчатых венцов 13 и 14 жесткого колеса соответственно.

При длине кривошипа 3 (фиг. 2) принятой за единицу, расстояниях между осями вращения валов 2 — 8 и 2 — 5, равными

2 и 0,3 соответственно, а также при длине участка шатуна 6 между осями пальца кри-15 вошипа 3 и шарнира шатуна 6 с ползуном 10, равном 0,5, и расположении осей вращения валов 2,5 и 8 в одной плоскости, угол поворота ведущего вала 2, соответствующий выстою ведомого звена 9, равен 260 .

При повороте регулирующего рычага

21 (фиг. 3) из указанного положения, т. е. из плоскости чертежа, на угол, равный 120 в направлении, противоположном направлению вращения ведущего вала 2, угол поворота этого вала, соответствующий выстою ведомого звена 9, можно изменять от 260 до 0 .

Выполнение кривошипно-кулисного механизма согласно изобретению без зубчатых колес на его звеньях уменьшает ди- З0 намическую неуравновешенность последних, что позволяет повысить точность, быстроходность и надежность зубчато-рычажного кулисного механизма.

Формула изобретения

Приоритет по пунктам:

0l.10.79 по п. 3

Источники информации, 40 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 214258, кл. F 16 Н i/00, 1967.

2. Механика машин. Сборник статей, вып. 48, М., «Наука», 1975, с. 132, рис. lа.

3. Авторское свидетельство СССР

45 ¹ 542858, кл. F 16 Н 3 20, 1975 (прототип).

Зубчато-рычажный кулисный механизм с выстоем ведомого звена, содержащий стойку, установленный на ней ведущий вал, жестко связанный с ним кривошип, кулису с валом на конце, шатун, установленный с возможностью продольного перемещения относительно стойки с помощью ползуна, шарнирно закрепленного на валу, установленном на стойке, и дифференциал, выходное звено которого связано с ведомым звеном механизма, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, быстроходности и надежности механизма путем уменьшения динамической неуравновешенности звеньев, в качестве дифференциала использована волновая двухступенчатая передача, гибкое колесо первой ступени которой соединено со стойкой, гибкое колесо второй ступени является выходным звеном, жесткое колесо имеет два венца и является общим для обоих ступеней передачи, а механизм снабжен зубчатой передачей, замыкающей вал кулисы и вал генератора волн первой ступени волновой передачи, генератор волн второй ступени которой связан с ведущим валом механизма.

2. Механизм по и. 1, отличающийся тем, что вал ползуна установлен на стойке шарнирно и с ним жестко связаны два зубчатых колеса замыкающей передачи, одно из которых соединено с колесом вала кулисы, а второе зацепляется с колесом вала генератора волн первой ступени волновой передачи.

3. Механизм по п. 2, отличающийся тем, что, с целью обеспечения регулирования продолжительности выстоя ведомого звена, путем изменения только одного параметра механизма, он снабжен регулирующим рычагом, установленным шарнирно на валу, ось которого совпадает с осью вращения ведущего вала, на конце рычага шарнирно закреплен вал кулисы, а замыкающая передача имеет два дополнительных колеса, жестко связанных с валом, на котором установлен рычаг, одно из дополнительных колес зацепляется с колесом вала кулисы, а второе — соединено с колесом вала ползуна.

903628 фиг.3

Составитель А. Ступаков

Редактор А. Шандор Техред А. Бойкас Корректор О. Билак

Заказ 74/I8 Тираж 980 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул . Проектная, 4