RU1772483C

RU1772483C - Device for converting rotation to reciprocation

Info

Publication number: RU1772483C
Application number: SU904858504A
Authority: RU
Inventors: Сергей Львович Перминов
Original assignee: Научно-исследовательский институт машиностроения
Priority date: 1990-08-10
Filing date: 1990-08-10
Publication date: 1992-10-30

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению и позвол ет увеличить КПД. Устройство дл преобразовани вращательного движени в возвратно-поступательное содержит корпус с направл ющими, в которых установлен ползун с возможностью поступательного перемещени за счет поочередного взаимодействи зубчатых реек с зубчатыми цилиндрическими колесами и способными вращатьс на оси в результате взаимодействи конических зубчатых колес с зубчатой конической шестерней, котора приводитс в движение ведущим валом. Ось соединена с корпусом посредством радиальн.о-упорных подшипников. При вращении вала движение через ведущую коническую шестерню передаетс на конические зубчатые колеса, которые, в свою очередь, вращают колеса за счет жесткого сцеплени на оси. 3 ил,The invention relates to mechanical engineering and allows to increase efficiency. The device for converting rotational motion into reciprocating comprises a housing with guides in which a slider is mounted with the possibility of translational movement due to the alternate interaction of the gear racks with the spur gears and capable of rotation on the axis as a result of the interaction of the bevel gears with the bevel gear, which driven by a drive shaft. The axis is connected to the housing by angular contact bearings. When the shaft rotates, the movement through the bevel gear is transmitted to the bevel gears, which in turn rotate the wheels due to the rigid coupling on the axle. 3 silt

Description

Изобретение относитс к машиностроению , а именно к механизмам преобразовани вращательного движени в возвратно-поступательное.The invention relates to mechanical engineering, in particular to mechanisms for converting rotational motion into reciprocating.

Известна конструкци преобразовател вращательного движени в возвратно- поступательное, содержаща зубчатую рейку, установленную с возможностью поступательного перемещени в направл ющих , зубчатое колесо, наход щеес в посто нном взаимодействии с рейкой, и зубчатый сектор, жестко закрепленный на ведущем валу с возможностью периодического взаимодействи или с рейкой, или с зубчатым колесом.A known design of the transducer of rotational motion into a reciprocating one, comprising a gear rack mounted for translational movement in the guides, a gear wheel which is in constant interaction with the rack, and a gear sector rigidly mounted on the drive shaft with the possibility of periodic interaction with or rail, or with gear.

Недостатком известной конструкции вл ютс ограниченные функциональные возможности из-за использовани зубчатого сектора, угол которого не может превышать 60°, что ограничивает ход зубчатой рейки и скорость вращени вала дл снижени удара зубьев сзктора о зубь колеса при их взаимодействии. Кроме того 50% перемещени зубчатого сектора приходитс на холостой пробег, что отрицательно сказываетс на КПД устройства.A disadvantage of the known design is the limited functionality due to the use of the gear sector, the angle of which cannot exceed 60 °, which limits the travel of the gear rack and the speed of rotation of the shaft to reduce the impact of the teeth of the clutch on the gear wheel during their interaction. In addition, 50% of the movement of the gear sector is idle, which adversely affects the efficiency of the device.

Известна конструкци устройства преобразовани вращательного движени в возвратно-поступательное, содержаща корпус с направл ющими, размещенный в них ползун, выполненный в виде замкнутой зубчатой рейки внутреннего зацеплени , кулачок , размещенный на ползуне, рычаг, шарнирно-установленный на корпусе, ролик , закрепленный на рычаге и предназначенный дл взаимодействи с кулачком, и зубчатую передачу, ведущее колесо которой установлено соосно с рычагом, а ведомоеA known design of a device for converting rotational motion into a reciprocating device, comprising a housing with rails, a slider placed therein, made in the form of a closed gear rack of internal gearing, a cam placed on a slider, a lever pivotally mounted on the housing, a roller mounted on the lever and designed to interact with the cam, and a gear transmission, the drive wheel of which is mounted coaxially with the lever, and the driven

ЧH

4 00 СА)4 00 CA)

колесо кинематически св зано с зубчатой рейкой; при этом зубчата передача выполнена с внутренним зацеплением и размещена внутри ползуна.the wheel is kinematically coupled to the rack; while the gears are made with internal gearing and placed inside the slider.

Недостатком известной конструкции вл ютс ограниченные эксплуатационные возможности и сложность изготовлени устройства . Использование замкнутой зубчатой рейки обеспечивает лишь незначительные возвратно-поступательные перемещени ее.A disadvantage of the known design is the limited operational capabilities and complexity of manufacturing the device. The use of a closed gear rack provides only minor reciprocating movements.

Известно устройство дл преобразовани вращательного движени в возвратно- поступательное, содержащее корпус, зубчатые рейки, цилиндрические зубчатые колеса с секторным расположением зубьев и расположенные в противофазе друг относительно друга, кинематически св занное каждое со своей рейкой, и направл ющий элементе которым св заны зубчатые рейки.A device is known for converting rotational motion into a reciprocating motion, comprising a housing, gear racks, spur gears with a sector arrangement of teeth and located in antiphase relative to each other, kinematically connected to each rack, and a guide element to which gear racks are connected.

Недостатком известной конструкции вл етс низкий КПД.A disadvantage of the known construction is its low efficiency.

Цель изобретени - увеличение КПД.The purpose of the invention is to increase efficiency.

Указанна цель достигаетс тем, что предлагаемое устройство дл преобразовани вращательного движени в возвратно- поступательное содержащее корпус, зубчатые рейки, цилиндрические зубчатые колеса с секторным расположением зубьев и расположенные в противофазе друг относительно друга, кинематически св занное каждое со своей рейкой, и направл ющий элементе которым св заны зубчатые рейки, каждое цилиндрическое колесо размещено на своем валу, а устройство снабжено конической передачей с одной общей ведущей шестерней, вал которой перпендикул рен ос м валов цилиндрических колес, и двум ведомыми коническими колесами, каждое из которых закреплено на том же валу, что и соответствующее ему цилиндрическое колесо , а направл ющий элемент св зан с зубчатыми рейками жестко, и выполнен в виде ползуна, установленного в корпусе.This goal is achieved by the fact that the proposed device for converting rotational motion into a reciprocating housing, gear racks, spur gears with a sector arrangement of teeth and located in antiphase relative to each other, kinematically connected to each rail, and a guide element which gear racks are connected, each cylindrical wheel is placed on its shaft, and the device is equipped with a bevel gear with one common pinion gear, the shaft of which is perp it is axial of the axles of the shafts of the cylindrical wheels, and two driven conical wheels, each of which is mounted on the same shaft as the corresponding cylindrical wheel, and the guide element is rigidly connected to the gear racks, and is made in the form of a slider mounted in the housing .

Сопоставленный анализ с прототипом показывает, что за вл емое устройство отличаетс от известного наличием следующих признаков: зубчатые рейки жестко св заны друг с другом; возможен поворот цилиндрических колес друг относительно друга; конические колеса жестко св заны с цилиндрическими колесами; наличие ведущей шестерни и конических колес,зацепл ющихс с ней.A comparative analysis with the prototype shows that the claimed device differs from the known one by the presence of the following features: gear racks are rigidly connected to each other; rotation of cylindrical wheels relative to each other is possible; conical wheels are rigidly connected to cylindrical wheels; the presence of a pinion gear and bevel wheels engaged with it.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство , общий вид; на фиг.2 - кинематическа схема варианта устройства, в котором цилиндрические зубчатые колеса меньше по диаметру конических; на фиг.З - пример исполнени механизма, в котором цилиндрические и конические зубчатые колеса выполнены разного диаметра.In FIG. 1 shows the proposed device, a General view; Fig. 2 is a kinematic diagram of an embodiment of a device in which spur gears are smaller in diameter than bevel gears; Fig. 3 is an exemplary embodiment of a mechanism in which spur and bevel gears are made of different diameters.

Устройство дл преобразовани вращательного движени в возвратно-поступательное содержит корпус 1 с направл ющими 2, в которых установлен ползун 3 с возможностью поступательного перемещени за счет поочередного взаимодействи зубчатых реек А с зубчатыми ци0 линдрическими колесами 5, жестко соединенными с коническими зубчатыми колесами 6 и способными вращатьс на оси 7 в результате взаимодействи конических зубчатых колес 6 с зубчатой конической ше5 стерней 8, котора приводитс в движение ведущим валом 9. Ось 7 соединена с корпусом посредством радиальноупорных подшипников 10.The device for converting rotational motion into reciprocating comprises a housing 1 with guides 2 in which a slider 3 is mounted with the possibility of translational movement due to the alternate interaction of the gear racks A with the spur gears 5, rigidly connected to the bevel gears 6 and capable of rotating on the axis 7 as a result of the interaction of the bevel gears 6 with the bevel gear 5, which is driven by the drive shaft 9. The axis 7 is connected to the housing dstvom angular contact bearing 10.

Предлагаемое устройство работает сле0 дующим образом. При вращении ведущего вала 9 движение через ведущую коническую шестерню передаетс на конические зубчатые колеса 6, которые, в свою очередь, вращают зубчатые колеса 5 за счет жесткогоThe proposed device operates as follows. When the drive shaft 9 rotates, the movement through the bevel gear is transmitted to the bevel gears 6, which, in turn, rotate the gears 5 due to the hard

5 сцеплени на оси 7. Рабочие поверхности колес 5 выполнены в виде зубчатых сегментов , разделенных лысками, и расположены в противофазе относительно друг друга, поэтому , когда одно из колес находитс в за0 цеплении своим зубчатым сектором с зубчатой рейкой 4, другое колесо в этот момент совершает холостой ход при отсутствии зубчатого сектора, и наоборот. Вследствие того, что зубчатые колеса вра5 щаютс в противоположные стороны относительно друг друга и поочередно наход тс в зацеплении с зубчатой рейкой, ползун 3 совершает возвратно-поступательные движени , сложность которых зависит от рас0 положени зубчатых сегментов на цилиндрических колесах,5 of the clutch on the axis 7. The working surfaces of the wheels 5 are made in the form of gear segments separated by flats and are in antiphase relative to each other, therefore, when one of the wheels is in gear with its gear sector with gear rack 4, the other wheel at this moment commits idling in the absence of a gear sector, and vice versa. Due to the fact that the gears rotate in opposite directions relative to each other and are alternately engaged with the gear rack, the slider 3 performs reciprocating movements, the complexity of which depends on the location of the gear segments on the cylindrical wheels,

Следует сказать, что дл избежани угловых смещений ползуна 3 во врем движени и предотвращени , таким образом,It should be said that in order to avoid angular displacements of the slider 3 during movement and to prevent, thus,

5 стопорени хода, необходимо вдоль направл ющих 2 расположить ролики. Кроме того, дл см гчени ударов при изменении направлени хода ползуна, необходимо использовать амортизирующее устройство..5 to lock the stroke, it is necessary to position the rollers along the guides 2. In addition, to mitigate impacts when changing the direction of travel of the slider, it is necessary to use a shock absorber.

0 Работа механизма, изображенного на фиг.2, отличаетс более медленной скоростью перемещени ползуна 3, так как цилиндрические зубчатые колеса 5 меньше по диаметру конических колес 6, вращаемых0 The operation of the mechanism depicted in FIG. 2 is characterized by a slower speed of movement of the slider 3, since the spur gears 5 are smaller in diameter of the bevel gears 6 rotated

5 ведуа1ей конической шестерней 8.5 driven bevel gear 8.

В устройстве, показанном на фиг.З.ци- линдрические 5 и конические 6 зубчатые колеса выполнены разного диаметра, что обеспечивает прохождение ползуном 3 одного и того же рассто ни в разных циклахIn the device shown in fig.Z. spur gears 5 and bevel 6 are made of different diameters, which ensures that the slider 3 passes the same distance in different cycles

с различной скоростью. При этом необходимо учесть соответствие углов зубчатых секторов диаметрам цилиндрических и конических колес.at different speeds. In this case, it is necessary to take into account the correspondence of the angles of the gear sectors to the diameters of the cylindrical and bevel wheels.

Реализаци предложенного решени преобразовани вращательного движени в возвратно-поступательное с использованием зубчатой передачи представленной конструкциисвозможностью программировани движени ползуна за счет разнообразного выполнени зубчатых колес, взаимодействующих с зубчатыми рейками позвол ет значительно расширить функциональные возможности устройств данного типа и упростить саму конструк- цию, увеличить коэффициент полезного действи .The implementation of the proposed solution of converting rotational motion into reciprocating using a gear transmission by the design presented by the ability to program the slide motion due to the various design of gears interacting with gear racks allows to significantly expand the functionality of devices of this type and simplify the design itself, increase the efficiency .

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A device for converting rotational motion into reciprocating

an integral housing comprising a housing, gear racks, spur gears with sectoral arrangement of teeth, located in antiphase relative to each other, kinematically connected to each rack, and a guide element to which gear racks are connected, characterized in that in order to increase the efficiency, each cylindrical wheel is placed on its shaft, and the device is equipped with a bevel gear with one common drive gear, the shaft of which is mounted perpendicular to the axes of the shafts of the cylindrical wheels, and two driven onicheskimi wheels, each of which is fixed on the same shaft as the corresponding cylindrical wheel, and is directed guide member associated rigidly with the racks is formed as a slide, mounted in the housing.

Figure 1

v-Ј.

VI JL.

FIG. 2