RU2285168C1 - Method and device for control of adjusting angle of gear-lever mechanism - Google Patents

Method and device for control of adjusting angle of gear-lever mechanism Download PDF

Info

Publication number
RU2285168C1
RU2285168C1 RU2005108131/11A RU2005108131A RU2285168C1 RU 2285168 C1 RU2285168 C1 RU 2285168C1 RU 2005108131/11 A RU2005108131/11 A RU 2005108131/11A RU 2005108131 A RU2005108131 A RU 2005108131A RU 2285168 C1 RU2285168 C1 RU 2285168C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gear
pair
gears
crank
rotation
Prior art date
Application number
RU2005108131/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Пожбелко (RU)
Владимир Иванович Пожбелко
Алексей Иль сович Шагиахметов (RU)
Алексей Ильясович Шагиахметов
Нашьат Исламович Ахметшин (RU)
Нашьат Исламович Ахметшин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет"
Priority to RU2005108131/11A priority Critical patent/RU2285168C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2285168C1 publication Critical patent/RU2285168C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: method comprises changing the radii of the initial circumferences of engaged noncircular gear wheel pairs, which transmit rotation to the driven shaft, in the course of rotation of the driving link of the gear-lever mechanism and changing adjusting angle of the gear wheels with respect to the links of the lever mechanism. The device comprises gear-lever mechanism made of crank-rocker and gear transmitting mechanisms. The gear transmitting mechanism is made of engaged noncircular, e.g. elliptic, gear wheels mounted on the links of the lever crank-rocker mechanism in pair for permitting rotation and locking.
EFFECT: expanded functional capabilities.
9 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение в переналаживаемых автоматических линиях и в робототехнике, где требуются регулируемые остановки ведомого вала без разрыва кинематической цепи привода.The invention relates to the field of mechanical engineering and can find application in adaptable automatic lines and in robotics, where adjustable stops of the driven shaft are required without breaking the kinematic chain of the drive.

Известен способ регулирования остановок зубчато-рычажного механизма, заключающийся в том, что вращают ведущее звено механизма и в процессе этого вращения изменяют величину угловой скорости приводного двигателя, что приводит к изменению продолжительности выстоя [1]. Устройство для осуществления данного способа выполнено в виде совокупности рычажного и зубчатого механизмов с постоянными линейными размерами звеньев [1].There is a method of regulating stops of the gear lever mechanism, which consists in rotating the drive link of the mechanism and during this rotation changing the magnitude of the angular velocity of the drive motor, which leads to a change in the duration of the stand [1]. A device for implementing this method is made in the form of a combination of linkage and gear mechanisms with constant linear dimensions of the links [1].

Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:

1. Ограниченные кинематические возможности регулирования выстоя механизма в машинах с нерегулируемым по оборотам приводным электродвигателем.1. Limited kinematic possibilities of regulating the dwell of the mechanism in machines with an uncontrolled revolving drive motor.

2. Одновременно с изменением продолжительности выстоя изменяется частота остановок ведомого вала механизма (т.е. их число за единицу времени, например за одну минуту), что нарушает заданный технологический цикл.2. Simultaneously with the change in the duration of the dwell, the frequency of stops of the driven shaft of the mechanism (ie, their number per unit of time, for example, one minute) changes, which violates the given technological cycle.

Также известен способ регулирования угла выстоя зубчато-рычажного механизма, заключающийся в том, что ведущее звено механизма вращают с постоянной угловой скоростью и в процессе этого вращения изменяют длину кривошипа и длину стойки (основания) рычажного механизма [2]. Устройство для осуществления этого способа выполнено в виде совокупности кривошипно-коромыслового рычажного механизма с регулируемой длиной звеньев и передаточного зубчатого механизма [2].Also known is a method of adjusting the angle of the stand of the gear-lever mechanism, which consists in the fact that the driving link of the mechanism is rotated at a constant angular speed and during this rotation the length of the crank and the length of the rack (base) of the lever mechanism are changed [2]. A device for implementing this method is made in the form of a combination of a crank-beam linkage mechanism with an adjustable length of links and a gear gear mechanism [2].

Недостатками указанного способа являются ограниченные кинематические возможности механизма, так как диапазон изменения длины кривошипа и длины стойки очень ограничен из условия кинематической работоспособности рычажного механизма (кривошип не сможет поворачиваться на 360° [4, с.397] и из условия его силовой работоспособности (происходит увеличение углов давления в кинематических парах рычажного механизма и его полное заклинивание) [4, с.318 и 319, рис.18.3].The disadvantages of this method are the limited kinematic capabilities of the mechanism, since the range of change in the length of the crank and the length of the rack is very limited from the condition of the kinematic operability of the linkage mechanism (the crank cannot be rotated 360 ° [4, p. 397] and from the condition of its power operability (there is an increase angles of pressure in the kinematic pairs of the linkage mechanism and its complete jamming) [4, p. 318 and 319, fig. 18.3].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является способ регулировании угла выстоя зубчато-рычажного механизма, заключающийся в том, что ведущее звено зубчато-рычажного механизма вращают с постоянной угловой скоростью и в процессе углового поворота ведущего звена зубчато-рычажного механизма изменяют радиусы начальных окружностей входящих в зацепление пар некруглых зубчатых колес, передающих вращательное движение на ведомый вал, и при этом в пределах поворота каждого из секторов зубчатых колес соотношение радиусов начальных окружностей входящих в зацепление пар зубчатых некруглых колес остается постоянным; одно из некруглых зубчатых колес образует блок сателлитов с круглым зубчатым колесом планетарного механизма, а другое входящее с ним в зацепление некруглое зубчатое колесо образует неподвижное основание механизма [3].The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed invention is a method of adjusting the angle of the gear lever link, which consists in the fact that the leading link of the gear link is rotated at a constant angular speed and during the angular rotation of the leading link of the gear link mechanism change the radii the initial circles of the engaging pairs of non-circular gears transmitting rotational motion to the driven shaft, and while within the rotation of each of the sectors of the memory chatyh wheel ratio of the radii of the pitch circles engaging pair of non-circular gear wheels remains constant; one of the non-circular gears forms a block of satellites with a round gear of the planetary gear, and the other non-circular gear that engages with it forms a fixed base of the mechanism [3].

Недостатками известного способа является:The disadvantages of this method is:

1. Ограниченные кинематические возможности механизма вследствие нерегулируемости продолжительности остановки ведомого вала, что сужает область его применения в машинах-автоматах.1. Limited kinematic capabilities of the mechanism due to unregulated stopping time of the driven shaft, which narrows the scope of its application in automatic machines.

2. При переходе от зацепления зубчатого сектора с одним радиусом начальной окружности к зацеплению зубчатого сектора с другим радиусом начальной окружности происходят жесткие удары, которые снижают надежность работы и быстродействие механизма.2. During the transition from meshing of the gear sector with one radius of the initial circle to gearing of the gear sector with another radius of the initial circle, hard shocks occur that reduce the reliability and speed of the mechanism.

Также известно механическое устройство в виде регулируемого зубчато-рычажного механизма, представляющего совокупность кривошипно-ползунного и зубчатого механизмов для преобразования круглыми зубчатыми колесами постоянной угловой скорости вращения ведущего вала в переменную угловую скорость ведомого вала за счет изменения длины стойки (т.е. переменного расстояния между осями вращения ведущего и ведомого колес) [4].It is also known a mechanical device in the form of an adjustable gear-lever mechanism, representing a combination of a crank-slide and gear mechanisms for converting constant gears of a constant angular speed of rotation of a drive shaft into a variable angular speed of a driven shaft by changing the length of the output shaft (i.e., a variable distance between axes of rotation of the driving and driven wheels) [4].

Недостатками известного механизма является нерегулируемая мгновенная остановка ведомого вала [4, с.139, пример 7.10].The disadvantages of the known mechanism is an unregulated instantaneous stop of the driven shaft [4, p.139, example 7.10].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является устройствов виде регулируемого зубчато-рычажного механизма, представляющего совокупность рычажного кривошипно-коромыслового механизма, кривошип и коромысло которого шарнирно соединены с шатуном и основанием, и передаточного зубчатого механизма, содержащего пары круглых зубчатых колес с постоянными радиусами входящих в зацепление колес, передающих вращение от кривошипа на ведомый вал, расположенный соосно с шарниром, соединяющим коромысло с основанием; при этом кривошип выполнен регулируемой длины за счет изменения расстояния между его шарнирами посредством их раздвигания специальным приводом [5].The closest in technical essence and the achieved effect to the present invention is a device in the form of an adjustable gear-lever mechanism, representing a combination of a lever crank-rocker mechanism, the crank and rocker of which is pivotally connected to the connecting rod and the base, and a gear gear containing pairs of round gears with the constant radii of the engaging wheels transmitting rotation from the crank to the driven shaft located coaxially with the hinge connecting to romyslo with a base; while the crank is made of adjustable length by changing the distance between its hinges by pushing them apart by a special drive [5].

Недостатками указанного механизма являются ограниченные кинематические возможности по регулированию угла выстоя, так как:The disadvantages of this mechanism are the limited kinematic capabilities for adjusting the angle of dwell, since:

1. Увеличение длины кривошипа ограничено из условия кинематической работоспособности рычажного механизма (согласно известной в теории механизмов и машин теореме Грасгофа [4, с.397] кривошип большой длины не сможет вращаться на 360°).1. The increase in the length of the crank is limited from the condition of the kinematic operability of the lever mechanism (according to the Grashof theorem known in the theory of mechanisms and machines [4, p. 397], a long crank cannot rotate 360 °).

2. Изменение длины кривошипа приводит к его динамической неуравновешенности относительно основания и вызывает вибрацию всего зубчато-рычажного механизма.2. Changing the length of the crank leads to its dynamic imbalance with respect to the base and causes the vibration of the entire gear-link mechanism.

3. Изменение длины кривошипа также приводит к увеличению углов давления в рычажном механизме, т.е. ухудшается его силовая работоспособность (увеличение углов давления в кинематических парах приводит к повышенному трению и заклиниванию рычажного механизма).3. Changing the length of the crank also leads to an increase in pressure angles in the linkage, i.e. its power efficiency deteriorates (an increase in pressure angles in kinematic pairs leads to increased friction and jamming of the lever mechanism).

4. Усложняется конструкция рычажного механизма в связи с необходимостью выполнения ведущего кривошипа из двух узлов, перемещаемых друг относительно друга посредством управляемого винтового устройства.4. The design of the lever mechanism is complicated in connection with the need to perform a leading crank of two nodes that are moved relative to each other by means of a controlled screw device.

В основу изобретения положена техническая задача, заключающаяся в расширении кинематических возможностей зубчато-рычажного механизма за счет увеличения диапазона изменения угла выстоя без нарушения кинематической и силовой работоспособности рычажного механизма при сохранении минимальных углов давления (т.е. при минимальном трении в кинематических парах во всем диапазоне регулирования).The basis of the invention is the technical problem, which consists in expanding the kinematic capabilities of the gear-lever mechanism by increasing the range of variation of the angle of dwell without violating the kinematic and power efficiency of the lever mechanism while maintaining minimal pressure angles (i.e., with minimal friction in kinematic pairs in the entire range regulation).

Это достигается за счет того, что в способе регулирования угла выстоя зубчато-рычажного механизма ведущее звено зубчато-рычажного механизма вращают с постоянной угловой скоростью и в процессе углового поворота ведущего звена зубчато-рычажного механизма изменяют радиусы начальных окружностей входящих в зацепление пар некруглых зубчатых колес, передающих вращательное движение на ведомый вал, при этом некруглые зубчатые колеса установлены с возможностью углового поворота с последующей фиксацией относительно звеньев рычажного механизма.This is achieved due to the fact that in the method of adjusting the angle of stay of the gear lever mechanism, the leading link of the gear lever mechanism is rotated at a constant angular speed, and during the angular rotation of the leading link of the gear lever mechanism, the radii of the initial circles of the non-circular gears pairs engaging are changed, transmitting rotational motion to the driven shaft, while non-circular gears are mounted with the possibility of angular rotation with subsequent fixation relative to the links of the linkage ma

Получение технического результата достигается за счет того, что в механическом устройстве для регулирования угла выстоя по предлагаемому способу, выполненном в виде регулируемого зубчато-рычажного механизма, представляющего совокупность рычажного кривошипно-коромыслового механизма и передаточного зубчатого механизма, последний выполнен в виде зацепляющихся между собой некруглых, например эллиптических, зубчатых колес, попарно смонтированных на звеньях рычажного механизма с возможностью углового поворота и последующей фиксации. Оси вращения первой пары эллиптических зубчатых колес совмещены с шарнирами шатуна, соединяющими его с кривошипом и коромыслом, а оси вращения второй пары эллиптических зубчатых колес совмещены с шарнирами коромысла, соединяющими его с шатуном и основанием, при этом ведущее эллиптическое колесо первой пары закреплено на кривошипе с возможностью углового поворота и последующей фиксации на нем, ведущее эллиптическое колесо второй пары сблокировано с ведомым эллиптическим колесом первой пары с возможностью углового разворота между собой и последующей фиксации, а ведомое эллиптическое колесо второй пары закреплено на ведомом валу. Сблокированный с кривошипно-коромысловым механизмом передаточный зубчатый механизм может быть выполнен в виде последовательно расположенных в зацеплении пары некруглых зубчатых колес и пары круглых зубчатых колес, устанавливаемых на шатуне или коромысле, или в виде двух пар овальных зубчатых колес, или в виде последовательно расположенных и в шарнире установленных на шатуне и на коромысле пары эллиптических зубчатых колес, оси вращения которых совмещены с полюсом эллипса F1, и пары овальных зубчатых колес, оси вращения которых совмещены с центрами их симметрии. Уравновешивание эллиптических некруглых колес относительно фокуса эллипса F1, совмещаемого с шарниром рычажного механизма и соответственно с осью вращения некруглого колеса, достигается путем расположения отверстия на большой полуоси эллипса, например, в фокусе эллипса F2.Obtaining a technical result is achieved due to the fact that in a mechanical device for adjusting the angle of dwell according to the proposed method, made in the form of an adjustable gear-lever mechanism, representing a combination of a lever crank-beam mechanism and a gear gear mechanism, the latter is made in the form of non-circular engaging, for example, elliptical gears mounted in pairs on links of a linkage with the possibility of angular rotation and subsequent fixation. The rotation axes of the first pair of elliptical gears are aligned with the connecting rod joints connecting it to the crank and beam, and the rotation axes of the second pair of elliptical gears are aligned with the connecting rod joints connecting it to the connecting rod and base, while the drive elliptical wheel of the first pair is fixed to the crank with the possibility of angular rotation and subsequent fixation on it, the driving elliptical wheel of the second pair is interlocked with the driven elliptical wheel of the first pair with the possibility of angular rotation between themselves th and subsequent fixation, and the driven elliptical wheel of the second pair is fixed on the driven shaft. The gear gear mechanism interlocked with the crank-beam mechanism can be made in the form of a pair of non-circular gears and a pair of round gears mounted on a connecting rod or beam, successively arranged in meshing, or in the form of two pairs of oval gears, or in the form of sequentially arranged and a hinge mounted on a rod and on a yoke pairs of elliptic gears, which are aligned with the pole axis of rotation of the ellipse F 1, and a pair of oval gears, the rotational axes of which are aligned us with their centers of symmetry. The balancing of elliptical non-circular wheels relative to the focus of the ellipse F 1 , combined with the hinge of the linkage mechanism and, accordingly, with the axis of rotation of the non-circular wheel, is achieved by locating the hole on the semi-major axis of the ellipse, for example, in the focus of the ellipse F 2 .

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1, 2, 3, 4 представлены кинематические схемы механического устройства, осуществляемого предлагаемый способ регулирования угла выстоя зубчато-рычажного механизма. На фиг.1 дана схема устройства в виде регулируемого зубчато-рычажного механизма, в котором передаточный зубчатый механизм выполнен в виде сочетания двух пар эллиптических зубчатых колес; на фиг.2 - то же, в виде овальных зубчатых колес; на фиг.3 - то же, в виде последовательно установленных одной пары эллиптических и одной пары овальных зубчатых колес; на фиг.4 - то же, в виде сочетания одной пары эллиптических и одной пары круглых зубчатых колес.The invention is illustrated by drawings, where figure 1, 2, 3, 4 shows the kinematic diagrams of a mechanical device implemented by the proposed method for adjusting the angle of the stand of the gear lever mechanism. Figure 1 shows a diagram of a device in the form of an adjustable gear lever mechanism, in which the gear gear mechanism is made in the form of a combination of two pairs of elliptical gears; figure 2 is the same in the form of oval gears; figure 3 is the same, in the form of sequentially installed one pair of elliptical and one pair of oval gears; figure 4 is the same, in the form of a combination of one pair of elliptical and one pair of round gears.

На фиг.1 через θ1 и θ2 обозначены углы установки некруглых зубчатых колес (регулируемое угловое смещение большой полуоси некруглых колес) относительно шатуна и коромысла рычажного механизма при расположении на одной прямой кривошипа и шатуна (фиг.1).Figure 1 through θ 1 and θ 2 denotes the installation angles of non-circular gears (adjustable angular displacement of the semi-major axis of non-circular wheels) relative to the connecting rod and rocker arm when located on the same straight crank and connecting rod (figure 1).

На фиг.5 показан график изменения угла выстоя φB в зубчато-рычажном механизме с круглыми колесами (φB=30° на кривой 1) и в зубчато-рычажном механизме с эллиптическими некруглыми зубчатыми колесами (φB=90° на кривой 2). На фиг.6 и 7 показаны графики регулирования угла выстоя в зубчато-рычажном механизме с эллиптическими некруглыми зубчатыми колесами за счет изменения углов установки θ1 и θ2 некруглых зубчатых колес относительно звеньев рычажного механизма. На графиках (фиг.5, 6, 7) обозначено: φ1 - угол поворота ведущего кривошипа; φ3 - угол поворота закрепленного на ведомом валу ведомого колеса второй пары 8.Figure 5 shows a graph of the change in the angle of standing φ B in the gear-link mechanism with round wheels (φ B = 30 ° in curve 1) and in the gear-lever mechanism with elliptical non-circular gears (φ B = 90 ° in curve 2) . Figures 6 and 7 show graphs of adjusting the angle of dwell in a gear-lever mechanism with elliptical non-circular gears due to a change in the installation angles θ 1 and θ 2 of non-circular gears relative to the links of the linkage mechanism. On the graphs (figure 5, 6, 7) indicated: φ 1 - the angle of rotation of the leading crank; φ 3 is the angle of rotation of the second pair 8, mounted on the driven shaft of the driven wheel.

Устройство в виде регулируемого зубчато-рычажного механизма представляет совокупность рычажного кривошипно-коромыслового механизма, содержащего ведущее звено - кривошип 1 и ведомое звено - коромысло 3, которые шарнирно соединены с шатуном 2 и основанием 4, и передаточного зубчатого механизма для передачи вращения от кривошипа 1 на ведомый вал (на фиг.1 не показан), расположенный соосно с шарниром O2, соединяющим коромысло 3 с основанием 4. Передаточный зубчатый механизм выполнен в виде зацепляющихся между собой некруглых зубчатых колес, попарно смонтированных на звеньях рычажного механизма с возможностью углового поворота и последующей фиксации под углами установки θ1 и θ2 в крайнем правом положении рычажного механизма (фиг.1).The device in the form of an adjustable gear-lever mechanism is a combination of a lever crank-rocker mechanism containing a driving link - a crank 1 and a driven link - a rocker 3, which are pivotally connected to the connecting rod 2 and the base 4, and a gear gear for transmitting rotation from the crank 1 to the driven shaft (not shown in FIG. 1), located coaxially with the hinge O 2 connecting the beam 3 to the base 4. The gear gear mechanism is made in the form of non-circular gears meshing among themselves, butt mounted on the links of the lever mechanism with the possibility of angular rotation and subsequent fixation at installation angles θ 1 and θ 2 in the extreme right position of the lever mechanism (Fig. 1).

На фиг.1 представлена схема выполнения регулируемого зубчато-рычажного механизма, где оси вращения первой пары эллиптических зубчатых колес 5 и 6 совмещены с их полюсом F1 и соответственно с шарнирами А и В шатуна 3, а оси вращения второй пары эллиптических зубчатых колес 7 и 8 совмещены с их полюсом F1 и соответственно с шарнирами В и О2 коромысла 3. При этом ведущее эллиптическое колесо 5 первой пары закреплено на кривошипе 1 с возможностью углового поворота и последующей фиксации на нем под углом установки θ1; ведущее эллиптическое колесо 8 второй пары сблокировано с ведомым колесом 6 с возможностью углового разворота между собой и последующей фиксации на нем под углом установки θ2. Ведомое эллиптическое колесо 8 второй пары закреплено на ведомом валу механизма (на фиг.1 не показан).Figure 1 presents a diagram of an adjustable gear linkage mechanism, where the axis of rotation of the first pair of elliptical gears 5 and 6 are aligned with their pole F 1 and, respectively, with hinges A and B of the connecting rod 3, and the axis of rotation of the second pair of elliptical gears 7 and 8 are aligned with their pole F 1 and, accordingly, with the hinges B and O 2 of the rocker arm 3. In this case, the driving elliptical wheel 5 of the first pair is fixed on the crank 1 with the possibility of angular rotation and subsequent fixation on it at an installation angle θ 1 ; the driving elliptical wheel 8 of the second pair is interlocked with the driven wheel 6 with the possibility of angular rotation between themselves and subsequent fixing on it at an installation angle θ 2 . The driven elliptical wheel 8 of the second pair is fixed on the driven shaft of the mechanism (not shown in FIG. 1).

На фиг.2 представлена схема выполнения регулируемого зубчато-рычажного механизма, где оси вращения некруглых зубчатых колес 9, 10 и 11, 12 одновременно совмещены с центрами их симметрии и с шарнирами А, В и O2 рычажного механизма, а сами некруглые колеса 9, 10, 11 и 12 выполнены овальными.Figure 2 presents a diagram of an adjustable gear linkage mechanism, where the axis of rotation of the non-circular gears 9, 10 and 11, 12 are simultaneously aligned with their centers of symmetry and with the hinges A, B and O 2 of the linkage mechanism, and the non-circular wheels 9 themselves 10, 11 and 12 are oval.

На фиг.3 представлена схема выполнения регулируемого зубчато-рычажного механизма, где передаточный зубчатый механизм выполнен в виде последовательно установленных в зацеплении пары шарнирно установленных на шатуне 2 эллиптических колес 5 и 6, оси вращения которых совмещены с полюсом эллипса F1 и пары шарнирно установленных на коромысле 3 овальных зубчатых колес 11 и 12, оси вращения которых В и O2 совмещены с центрами их симметрии.Figure 3 presents the execution diagram of an adjustable gear-lever mechanism, where the gear gear mechanism is made in the form of a pair of elliptical wheels 5 and 6 pivotally mounted on the connecting rod 2, pivotally aligned with the pole of the ellipse F 1 and the pair pivotally mounted on the connecting rod. rocker 3 oval gears 11 and 12, the axis of rotation of which B and O 2 are aligned with their centers of symmetry.

На фиг.4 представлена схема выполнения регулируемого зубчато-рычажного механизма, где передаточный зубчатый механизм выполнен в виде последовательно в зацеплении пары шарнирно установленных на шатуне некруглых зубчатых колес 5 и 6 и пары шарнирно установленных на коромысле 3 круглых зубчатых колес 13 и 14.Figure 4 presents the execution diagram of an adjustable gear-lever mechanism, where the gear gear mechanism is made in the form of successively engaged gears of a pair of non-circular gears 5 and 6 and a pair of gears pivotally mounted on the beam 3 of the gears 13 and 14.

Предлагаемое устройство, осуществляющее способ регулирования угла выстоя зубчато-рычажного механизма, работает следующим образом.The proposed device that implements a method of adjusting the angle of stay of the gear lever mechanism operates as follows.

При вращении ведущего звена механизма - кривошипа 1 с закрепленным на нем зубчатым колесом 5 угловая скорость ведомого колеса 8 передаточного зубчатого механизма (и соответственно закрепленного на колесе 8 ведомого вала) будет определяться суммированием на ведомом валу переносной скорости вращения ведомого колеса 8 (вместе с коромыслом 3) и относительной скорости вращения ведомого колеса 8 (относительно коромысла 3). Выполнение передаточного зубчатого механизма с некруглыми зубчатыми колесами обеспечивает (за счет изменения в процессе углового поворота ведущего кривошипа 1 радиусов начальных окружностей пар зацепляющихся колес rw1 и ww2, а также за счет изменения углов их установки θ1 и θ2 на звеньях рычажного механизма) регулирование составляющей скорости вращения ведомого колеса 8 относительно коромысла 3, что создает дополнительные кинематические возможности регулирования и увеличения угла выстоя зубчато-рычажного механизма (фиг.5, 6 и 7).When the driving link of the mechanism is rotated - crank 1 with a gear wheel 5 fixed on it, the angular speed of the driven gear 8 of the transmission gear mechanism (and, accordingly, mounted on the driven wheel 8 of the driven shaft) will be determined by summing on the driven shaft the portable rotation speed of the driven wheel 8 (together with rocker 3 ) and the relative rotation speed of the driven wheel 8 (relative to the rocker 3). The transmission gear with non-circular gears provides (due to changes in the process of angular rotation of the leading crank 1 of the radii of the initial circles of the pairs of engaging wheels r w1 and w w2 , as well as by changing the angles of installation θ 1 and θ 2 on the links of the linkage) the regulation of the component of the rotation speed of the driven wheel 8 relative to the rocker arm 3, which creates additional kinematic possibilities for regulating and increasing the angle of stay of the gear-lever mechanism (Figs. 5, 6 and 7).

Достигаемый в предлагаемом способе и осуществляющем его механизме положительный эффект заключается в следующем:Achieved in the proposed method and its implementing mechanism, the positive effect is as follows:

1. Расширяются кинематические возможности способа и регулируемого зубчато-рычажного механизма за счет дополнительного изменения и увеличения угла выстоя за счет использования дополнительных регулирующих параметров в виде переменных при повороте ведущего кривошипа радиусов начальных окружностей пар зубчатых колес и изменяемых углов установки некруглых зубчатых колес относительно звеньев рычажного механизма. Отметим, что отсутствие указанных регулирующих параметров (rw1, rw2, θ1, θ2) в известных зубчато-рычажных механизмах и обуславливает недостатки их регулирования.1. The kinematic possibilities of the method and the adjustable gear linkage are expanding due to additional changes and an increase in the angle of dwell due to the use of additional control parameters in the form of variables when turning the leading crank radii of the initial circles of the pairs of gears and variable angles of installation of non-circular gears relative to the links of the linkage . Note that the absence of these regulatory parameters (r w1 , r w2 , θ 1 , θ 2 ) in the known gear-lever mechanisms and causes the disadvantages of their regulation.

2. Регулирование угла выстоя за счет указанных регулирующих параметров:2. Regulation of the angle of dwell due to the specified regulatory parameters:

а) не приводит к изменению частоты остановок ведомого вала и потому сохраняется заданный технологический цикл работы зубчато-рычажного механизма;a) does not lead to a change in the frequency of stops of the driven shaft and therefore the specified technological cycle of the gear lever mechanism is maintained;

б) упрощается конструкция зубчато-рычажного механизма за счет выполнения цельными всех звеньев рычажного механизма (кривошип, шатун, коромысло, стойка);b) the design of the gear-lever mechanism is simplified by performing integral all the links of the lever mechanism (crank, connecting rod, rocker, strut);

в) в процессе регулирования за счет изменения углов установки θ1 и θ2 сохраняется динамическая уравновешенность рычажного механизма (в отличие от способа регулирования длины кривошипа);c) in the process of regulation due to changes in the installation angles θ 1 and θ 2 , the dynamic balance of the linkage mechanism is maintained (in contrast to the method for adjusting the length of the crank);

г) изменение параметров некруглых зубчатых колес при неизмененных длинах звеньев рычажного механизма позволяет сохранить в процессе регулирования угла выстоя как кинематическую, так и оптимальную силовую работоспособность и передавать мощность на ведомый вал при минимальных углах давления без опасности заклинивания рычажного механизма.d) changing the parameters of non-circular gears with unchanged link lengths of the linkage mechanism allows maintaining both kinematic and optimal power performance during the adjustment of the angle of standoff and transmit power to the driven shaft at minimum pressure angles without the risk of jamming of the linkage mechanism.

Источники информацииInformation sources

1. Озол О.Г. Теория механизмов и машин. - М.: Изд-во «Наука», 1984. - С.138, рис.7.16. - аналог способа.1. Ozol O.G. Theory of mechanisms and machines. - M.: Publishing House "Science", 1984. - S.138, Fig. 7.16. - an analogue of the method.

2. SU 894277, F 16 H 21/14, 1981 - аналог способа.2. SU 894277, F 16 H 21/14, 1981 - an analogue of the method.

3. SU 1566134, F 16 H 27/04, 1990 - прототип способа.3. SU 1566134, F 16 H 27/04, 1990 - a prototype of the method.

4. Озол О.Г. Теория механизмов и машин. - М.: Изд-во «Наука», 1984. - С.139, рис.7.17. - аналог устройства.4. Ozol O.G. Theory of mechanisms and machines. - M.: Publishing House "Science", 1984. - P.139, Fig. 7.17. - an analog of the device.

5. SU 1599606, F 16 H 21/14, 1990 - прототип устройства.5. SU 1599606, F 16 H 21/14, 1990 - a prototype device.

Claims (9)

1. Способ регулирования угла выстоя зубчато-рычажного механизма, заключающийся в том, что ведущее звено зубчато-рычажного механизма вращают с постоянной угловой скоростью и в процессе углового поворота ведущего звена зубчато-рычажного механизма изменяют радиусы начальных окружностей входящих в зацепление пар некруглых зубчатых колес, передающих вращательное движение на ведомый вал, отличающийся тем, что некруглые зубчатые колеса установлены с возможностью углового поворота с последующей фиксацией относительно звеньев рычажного механизма.1. The method of adjusting the angle of the stand of the gear-lever mechanism, namely, that the leading link of the gear-lever mechanism is rotated with a constant angular speed and during the angular rotation of the leading link of the gear-lever mechanism, the radii of the initial circles of the engaged gear pairs of non-circular gears are changed, transmitting rotational motion to the driven shaft, characterized in that the non-circular gears are mounted with the possibility of angular rotation with subsequent fixation relative to the links of the linkage nism. 2. Устройство регулирования угла выстоя зубчато-рычажного механизма, включающее совокупность рычажного кривошипно-коромыслового механизма, содержащего кривошип и коромысло, которые шарнирно соединены с шатуном и основанием, и передаточного зубчатого механизма для передачи вращения от кривошипа на ведомый вал, расположенный соосно с шарниром, соединяющим коромысло с основанием, отличающееся тем, что передаточный зубчатый механизм выполнен в виде зацепляющихся между собой некруглых, например эллиптических, зубчатых колес, попарно смонтированных на звеньях рычажного кривошипно-коромыслового механизма с возможностью углового поворота и последующей фиксации.2. A device for adjusting the angle of stay of the gear lever mechanism, comprising a combination of a lever crank and rocker mechanism containing a crank and a rocker that are pivotally connected to the connecting rod and base, and a transmission gear mechanism for transmitting rotation from the crank to the driven shaft located coaxially with the hinge, connecting the beam to the base, characterized in that the transmission gear mechanism is made in the form of non-circular, for example elliptical, gears, interlocking Tested on the links of the lever crank-beam mechanism with the possibility of angular rotation and subsequent fixation. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оси вращения первой пары эллиптических зубчатых колес совмещены с шарнирами шатуна, соединяющими его с кривошипом и коромыслом, а оси вращения второй пары эллиптических зубчатых колес совмещены с шарнирами коромысла, соединяющими его с шатуном и основанием, при этом ведущее эллиптическое колесо первой пары закреплено на кривошипе с возможностью углового поворота и последующей фиксации на нем, ведущее эллиптическое колесо второй пары сблокировано с ведомым эллиптическим колесом первой пары с возможностью углового разворота между собой и последующей фиксации, а ведомое эллиптическое колесо второй пары закреплено на ведомом валу.3. The device according to claim 2, characterized in that the rotation axes of the first pair of elliptical gears are aligned with the connecting rod joints connecting it to the crank and beam, and the rotation axes of the second pair of elliptical gears are combined with the connecting rod joints connecting it to the connecting rod and base while the driving elliptical wheel of the first pair is fixed on the crank with the possibility of angular rotation and subsequent fixing on it, the driving elliptical wheel of the second pair is interlocked with the driven elliptical wheel of the first pair with possibility of angular rotation between itself and the subsequent fixation and elliptical driven wheel of the second pair is fixed on the driven shaft. 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что передаточный зубчатый механизм выполнен в виде последовательно расположенных в зацеплении пары шарнирно установленных на шатуне некруглых зубчатых колес и пары шарнирно установленных на коромысле круглых зубчатых колес.4. The device according to claim 2, characterized in that the gear gear mechanism is made in the form of a pair of non-circular gears pivotally mounted on the connecting rod and a pair of round gears pivotally mounted on the beam. 5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что передаточный зубчатый механизм выполнен в виде последовательно расположенных в зацеплении пары шарнирно установленных на шатуне круглых зубчатых колес и пары шарнирно установленных на коромысле некруглых зубчатых колес.5. The device according to claim 2, characterized in that the gear gear mechanism is made in the form of a pair of round gears pivotally mounted on the connecting rod and a pair of non-circular gears pivotally mounted on the beam. 6. Устройство по п.4 или 5, отличающееся тем, что оси вращения некруглых, например эллиптических, зубчатых колес одновременно совмещены с фокусом эллипса и с соответствующими шарнирами рычажного кривошипно-коромыслового механизма.6. The device according to claim 4 or 5, characterized in that the axis of rotation of non-circular, for example elliptical, gears are simultaneously aligned with the focus of the ellipse and with the corresponding hinges of the lever crank-beam mechanism. 7. Устройство по п.4 или 5, отличающееся тем, что оси вращения некруглых зубчатых колес одновременно совмещены с центрами их симметрии и с соответствующими шарнирами рычажного кривошипно-коромыслового механизма, а сами некруглые зубчатые колеса выполнены овальными.7. The device according to claim 4 or 5, characterized in that the axis of rotation of the non-circular gears are simultaneously aligned with their centers of symmetry and with the corresponding hinges of the lever crank-beam mechanism, and the non-circular gears themselves are oval. 8. Устройство по п.2, отличающееся тем, что передаточный зубчатый механизм выполнен в виде последовательно установленных в зацеплении пары шарнирно установленных на шатуне эллиптических колес, оси вращения которых совмещены с полюсом эллипса, и пары шарнирно установленных на коромысле овальных зубчатых колес, оси вращения которых совмещены с центрами их симметрии.8. The device according to claim 2, characterized in that the gear gear mechanism is made in the form of a pair of elliptical wheels pivotally mounted on the connecting rod, the rotation axes of which are aligned with the ellipse pole, and the pair of oval gears pivotally mounted on the beam, the rotation axis which are combined with their centers of symmetry. 9. Устройство по п.2, отличающееся тем, что некруглые эллиптические зубчатые колеса выполнены уравновешенными относительно фокуса эллипса, совмещаемого с шарниром рычажного кривошипно-коромыслового механизма, например, путем расположения отверстия на большой полуоси эллипса.9. The device according to claim 2, characterized in that the non-circular elliptical gears are made balanced with respect to the focus of the ellipse, combined with the hinge of the lever crank-beam mechanism, for example, by arranging an opening on the semi-major axis of the ellipse.
RU2005108131/11A 2005-03-22 2005-03-22 Method and device for control of adjusting angle of gear-lever mechanism RU2285168C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005108131/11A RU2285168C1 (en) 2005-03-22 2005-03-22 Method and device for control of adjusting angle of gear-lever mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005108131/11A RU2285168C1 (en) 2005-03-22 2005-03-22 Method and device for control of adjusting angle of gear-lever mechanism

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2285168C1 true RU2285168C1 (en) 2006-10-10

Family

ID=37435631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005108131/11A RU2285168C1 (en) 2005-03-22 2005-03-22 Method and device for control of adjusting angle of gear-lever mechanism

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2285168C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106594210A (en) * 2016-12-08 2017-04-26 合肥工业大学 Track error compensation type four-link mechanism and track error compensation method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АРТОБОЛЕВСКИЙ И.И. Механизмы в современной технике, т.3. - М.: Наука, 1973, с.203. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106594210A (en) * 2016-12-08 2017-04-26 合肥工业大学 Track error compensation type four-link mechanism and track error compensation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8821338B2 (en) Elastic rotary actuator
CA2677552C (en) Continuously variable transmission
JP2018533990A5 (en)
US8733207B2 (en) Method of driving joint device
US9273758B2 (en) Power transmission device
JP6454456B2 (en) Continuously variable transmission with uniform input-output ratio independent of friction
EP2580491A1 (en) Kinematism with orbital movement with fixed orientation
JPH0226356A (en) Continuous variable transmission
JP6872633B2 (en) transmission
RU2285168C1 (en) Method and device for control of adjusting angle of gear-lever mechanism
RU2577636C2 (en) Articulated robot wrist
RU2352840C1 (en) Cam pulse variator
US20020104392A1 (en) Centripetal linear and rotary propulsion device
JPS59169791A (en) No-idle adjustable turning drive for at least one main shaftof manipulator
US7344467B2 (en) Self-regulating continuously variable transmission
CN206943345U (en) The periodically variable planet-gear transmission device of gearratio
EP2360396B1 (en) Continuously variable transmission system
JP2023512775A (en) Infinitely variable transmission with uniform input/output ratio independent of friction
US20040235603A1 (en) Continuously variable transmission
RU2242654C2 (en) High-torque variator
RU2770622C1 (en) Method for converting rotational motion into translational and device for its implementation
RU2334143C1 (en) Mechanical stepless gear
RU2304734C2 (en) Variator
JP2021525338A (en) Variable transmission with nested pulley
US20020124667A1 (en) Centrifugal force converter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070323