RU2223430C2 - Механизм для преобразования возвратного движения во вращательное - Google Patents
Механизм для преобразования возвратного движения во вращательное Download PDFInfo
- Publication number
- RU2223430C2 RU2223430C2 RU2001133594/11A RU2001133594A RU2223430C2 RU 2223430 C2 RU2223430 C2 RU 2223430C2 RU 2001133594/11 A RU2001133594/11 A RU 2001133594/11A RU 2001133594 A RU2001133594 A RU 2001133594A RU 2223430 C2 RU2223430 C2 RU 2223430C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ratchet
- dog
- pawl
- reciprocating motion
- gear
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к машиностроению, а именно к зубчатым механизмам для преобразования возвратного движения во вращательное, и может быть использовано в приводе велосипеда. Механизм содержит стойку, ведомое зубчатое колесо (храповик), ведущее звено, совершающее возвратное движение (ползун или коромысло), и промежуточное звено (собачку), шарнирно закрепленное на ведущем звене и образующее зубчатое зацепление с храповиком. Зубчатый венец собачки, предназначенный для зацепления с храповиком, выполнен с начальной поверхностью, профиль которой является логарифмической спиралью с полюсом в шарнире собачки. Собачка механизма может иметь с храповиком цевочное зацепление, а угол давления α=35o±5o. Технический результат - обеспечение постоянства угла давления при рабочем ходе механизма, что повышает качество его работы. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к зубчатым механизмам для преобразования возвратного движения во вращательное. Оно может быть использовано в приводе велосипеда.
Простейшим устройством, решающим задачу преобразования возвратного движения во вращательное, является четырехзвенный рычажный механизм [см. Крайнев А.Ф. Механика машин. Фундаментальный словарь. - М.: Машиностроение, 2000. - с. 313, 314] , содержащий ведущий ползун (или коромысло), шатун и ведомый кривошип. Его недостаток - неизменное передаточное отношение, равное единице.
Известны устройства для преобразования возвратного движения во вращательное, включающие механическую передачу (канатную [Довиденас В.И. Веломобили. - Ленинград: Машиностроение, 1986. - с.112], цепную [см., например, веломобиль по а.с. 749727, В 62 К 15/00, 17/00], зубчатую [например, педальный привод транспортного средства по а.с. 1018872, В 62 М 1/04], или рычажного типа [см. Мальцев В.Ф. Механические импульсные передачи. - М.: Машиностроение, 1978 - с.367], а также муфту свободного хода, связанную с ведомым валом. Эти устройства обеспечивают возможность выбора нужного передаточного отношения, но сложны по конструкции.
Существует конструктивное решение преобразователя возвратного движения во вращательное, соединяющее функции передачи и муфты свободного хода в одном механизме, выбранное в качестве прототипа. Реечная передача [а.с. 1281787, F 16 Н 19/04, 27/04] содержит возвратно-поступательно движущееся входное звено, вращающееся ведомое зубчатое колесо и промежуточное звено (рейку), представляющее собой сектор круглого зубчатого колеса с внешними или внутренними зубьями, образующее зацепление с ведомым колесом и шарнирно связанное с ведущим звеном. Причем ось шарнира смещена относительно начальной окружности зубчатого сектора на некоторое расстояние, что конструктивно обеспечивается специальным кронштейном, закрепленным на секторе. Указанное смещение обуславливает передачу движения от зубчатого сектора к ведомому колесу только в одном направлении. При обратном ходе привода сектор проскальзывает по зубьям колеса и оно остается неподвижным либо вращается по инерции в одном направлении.
Недостатком данной конструкции является непостоянство угла давления в зацеплении сектора с колесом. Вследствие чего этот угол не является оптимальным в течение всего периода зацепления. А это ведет в снижению к.п.д и повышенному износу деталей, т.е. снижению качества работы механизма.
Для повышения качества работы путем обеспечения постоянного заданного угла давления в механизме, содержащем стойку, ведомое зубчатое колесо (храповик), ведущее звено, совершающее возвратные движения (ползун или коромысло), промежуточное звено - собачку (рейку), шарнирно закрепленное на ведущем звене и образующее зацепление с ведомым колесом, зубчатый венец собачки выполнен с начальной поверхностью, профиль которой является логарифмической спиралью с полюсом в шарнире собачки, описываемой уравнением
r = aeφctgα,
где α - заданный угол давления в зацеплении: угол между вектором абсолютной скорости ведомой точки и вектором нормальной силы в зацеплении [Литвин Ф.Л. Теория зубчатых зацеплений. - М.: Наука, 1968. - С.332];
r, φ - полярные координаты спирали;
а - постоянная, равная радиусу r при угле φ=0.
r = aeφctgα,
где α - заданный угол давления в зацеплении: угол между вектором абсолютной скорости ведомой точки и вектором нормальной силы в зацеплении [Литвин Ф.Л. Теория зубчатых зацеплений. - М.: Наука, 1968. - С.332];
r, φ - полярные координаты спирали;
а - постоянная, равная радиусу r при угле φ=0.
(Как известно, логарифмическая спираль - бесконечная кривая, которая одним "концом" асимптотически приближается к своему полюсу (т.е. не достигает полюса), а другим - уходит в бесконечность [Савелов А.А. Плоские кривые. Систематика, свойства, применения. - М., 1960. - 296 с.]. Задавая постоянную а, тем самым задаем начало ее отсчета. Удобно назначать постоянную а из диапазона рабочего зацепления собачки (замеряя длину от шарнира ее крепления). При этом величина угла α не превышает ±180o).
Профиль зубьев в таком зацеплении может быть различным, например эвольвентным. Однако наиболее технологичным и обеспечивающим достаточную прочность является цевочное зацепление с цевками на ведомом колесе или на венце собачки. При этом оптимальный угол давления в зависимости от условий работы передач колеблется в диапазоне φ=35±5o. С целью облегчения выхода из зацепления при холостом ходе механизма зубья собачки с "тыльной" стороны выполнены с фаской 45o.
На фиг. 1 изображен механизм с цевками на ведомом колесе и зубчатым венцом на выпуклой поверхности собачки; на фиг.2 - цевочное зацепление увеличено; на фиг.3 - механизм с цевками на вогнутой поверхности собачки.
Механизм состоит из стойки 1, ведомого зубчатого колеса 2, венец которого состоит из цевок 3, ведущего коромысла 4, собачки 5 с зубчатым венцом на выпуклой поверхности. Шаг P цевок 3 (фиг.2) равен шагу венца собачки. Начальная поверхность собачки имеет профиль, выполненный по логарифмической спирали 6 с полюсом в шарнире крепления собачки 5 к ведущему звену 4.
В механизме на фиг. 3 звено 4 является ползуном (т.е. совершает возвратно-поступательное движение), а цевки расположены на внутреннем венце собачки.
Устройство работает следующим образом. При повороте ведущего звена 4 (фиг.1) против хода часовой стрелки (рабочий ход (р.х.) механизма) собачка 5 зацепляется с ведомым валом 2, в результате чего последнее вращается по ходу часовой стрелки. При обратном ходе ведущего звена 4 или его остановке (холостой ход (х. х.)) собачка 5 проскальзывает по тыльной стороне поверхности зубьев колеса, которое остается неподвижным или вращается по инерции. Наличие фаски способствует снижению потерь на трение в фазе холостого хода.
Благодаря тому что начальная поверхность собачки имеет профиль, очерченный по дуге логарифмической спирали, обеспечивается постоянство угла давления α при рабочем ходе механизма. Рекомендуемый угол давления α=35o обеспечивает максимальное кпд и нагрузочную способность передачи. Угол фаски для облегчения выхода зубьев собачки из зацепления предлагается выполнять в 45o.
Данное устройство может быть использовано не только в приводах велосипедов и веломобилей, но и многих других механизмов с мускульным приводом, например в сепараторах, картофелечистках, наждаках.
Claims (2)
- Механизм для преобразования возвратного движения во вращательное, преимущественно привода велосипеда, содержащий стойку, ведомое зубчатое колесо - храповик, ведущее звено, совершающее возвратное движение - ползун или коромысло, промежуточное звено - собачку, шарнирно закрепленное на ведущем звене и образующее зубчатое зацепление с храповиком, отличающийся тем, что зубчатый венец собачки, предназначенный для зацепления с храповиком, выполнен с начальной поверхностью, профиль которой является логарифмической спиралью с полюсом в шарнире собачки, описываемой уравнениемr=аеφctgα,где α - заданный угол давления в зацеплении;r, φ - полярные координаты спирали;а - постоянная, равная радиусу r при угле φ=0.
- 2. Механизм по п.1, отличающийся тем, что собачка образует с храповиком цевочное зацепление, а угол давления α=35°±5°.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001133594/11A RU2223430C2 (ru) | 2001-12-10 | 2001-12-10 | Механизм для преобразования возвратного движения во вращательное |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001133594/11A RU2223430C2 (ru) | 2001-12-10 | 2001-12-10 | Механизм для преобразования возвратного движения во вращательное |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001133594A RU2001133594A (ru) | 2003-09-10 |
RU2223430C2 true RU2223430C2 (ru) | 2004-02-10 |
Family
ID=32172193
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001133594/11A RU2223430C2 (ru) | 2001-12-10 | 2001-12-10 | Механизм для преобразования возвратного движения во вращательное |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2223430C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD2996G2 (ru) * | 2005-03-15 | 2006-12-31 | Технический университет Молдовы | Механизм преобразования переменного вращательного движения в однонаправленное вращательное движение (варианты) |
CN111633073A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-09-08 | 杭州旗芳实业有限公司 | 一种基于齿轮传动原理的可转换板材卷弯装置 |
-
2001
- 2001-12-10 RU RU2001133594/11A patent/RU2223430C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD2996G2 (ru) * | 2005-03-15 | 2006-12-31 | Технический университет Молдовы | Механизм преобразования переменного вращательного движения в однонаправленное вращательное движение (варианты) |
CN111633073A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-09-08 | 杭州旗芳实业有限公司 | 一种基于齿轮传动原理的可转换板材卷弯装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5566590A (en) | Crank device | |
US7624656B2 (en) | Continuously variable transmission | |
US7938033B2 (en) | Geared, continuously variable speed transmission | |
US8840127B2 (en) | Spiral cone pulley reciprocal pedal drive system and methods | |
JP4823308B2 (ja) | 無段変速機 | |
JPH02504301A (ja) | 無段変速装置 | |
WO2014077007A1 (ja) | リングギヤ自力制御駆動式無段変速機構 | |
RU2223430C2 (ru) | Механизм для преобразования возвратного движения во вращательное | |
JP3858175B2 (ja) | 無段変速機および無段変速機を有する機器 | |
JPH0674829B2 (ja) | 始動及び後退用減速装置 | |
CA2773115C (en) | Treadle-drive eccentric wheel transmission wheel series with periodically varied speed ratio | |
GB2044194A (en) | Oscillating pedal drive mechanism | |
US9487265B2 (en) | Variable lever and gear transmission system and method | |
JP2006057856A (ja) | 無段変速機および無段変速機を有する機器 | |
US20120036949A1 (en) | Planetary chain drive motion converter and method for converting motion using chain drives | |
GB2160271A (en) | Variable-ratio transmission | |
RU2004108215A (ru) | Зубчатый механизм для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное и обратно | |
SU1620738A1 (ru) | Механизм дл преобразовани возвратно-поступательного движени в непрерывное вращательное | |
JP3177593U (ja) | 周期的可変速比をもつ足踏み駆動式の偏心伝動輪システム | |
US236717A (en) | nichols | |
RU6178U1 (ru) | Привод велосипеда с возвратно-поступательно движущимися педалями | |
EP2205892B1 (en) | Transmission | |
JPH06234388A (ja) | 自転車用変速装置 | |
KR20040045646A (ko) | 자전거의 속도변환장치 | |
US2874581A (en) | Infinitely variable gears |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041211 |