RU2295664C1

RU2295664C1 - Cam mechanism

Info

Publication number: RU2295664C1
Application number: RU2005122213/11A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Иванович Пышненко (RU); Геннадий Иванович Пышненко
Priority date: 2005-07-14
Filing date: 2005-07-14
Publication date: 2007-03-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: cam mechanism comprises unmovable cylindrical, or conical, or hyperboloid cam, rotating link, and pusher with roller. The cam is provided with a gear wheel or the sector of a gear wheel. The rotating link has unmovable rod or rods and pinion that engages the gear wheel. The pusher is connected with the pinion by means of a movable key or spline joint. The pusher is connected with the roller through the slide mounted on the rod or rods.

EFFECT: expanded functional capabilities.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области общего машиностроения и может быть использовано в передаточных механизмах для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и вращательное с заданными законами движения.The invention relates to the field of general engineering and can be used in gears for converting rotational motion into reciprocating and rotational with given laws of motion.

Известны кулачковые пространственные механизмы, превращающие вращательное движение в возвратно-поступательное с заданными законами движения (см. механизмы №№2874, 2875, 2876 И.И.Артоболевский. Механизмы в современной технике, том 5, стр.52-53, М.: Наука, 1981 г.).Known cam spatial mechanisms that convert rotational motion into reciprocating with specified laws of motion (see mechanisms No. 2874, 2875, 2876 I.I. Artobolevsky. Mechanisms in modern technology, Volume 5, pp. 52-53, M .: Science, 1981).

В этих механизмах вращательное движение кулачков (конического, гиперболоидного) превращается в возвратно-поступательное движение толкателя в неподвижных направляющих, при этом продольная ось толкателя параллельна образующей поверхности конического кулачка или одной из образующих гиперболоида. Организовать одновременно с возвратно-поступательным и вращательное движение толкателя вокруг его продольной оси в таких механизмах невозможно.In these mechanisms, the rotational movement of the cams (conical, hyperboloid) turns into the reciprocating motion of the pusher in fixed guides, while the longitudinal axis of the pusher is parallel to the generatrix of the surface of the conical cam or one of the generators of the hyperboloid. To organize simultaneously with the reciprocating and rotational movement of the pusher around its longitudinal axis in such mechanisms is impossible.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является кулачковый пространственный механизм с неподвижным кулачком (см. механизм №2878 И.И.Артоболевский. Механизмы в современной технике, том 5, стр.54, М.: Наука, 1981 г.) Механизм состоит из цилиндрического кулачка, толкателя с роликом и вращающегося звена. Цилиндрический кулачок, имеющий паз, неподвижен. Толкатель несет на себе ролик, входящий в паз кулачка. Толкатель может двигаться в направляющей вращающегося звена, при вращении которого толкатель совершает сложное движение, состоящее из вращательного движения вокруг неподвижной оси цилиндрического кулачка и возвратно-поступательного вдоль направляющей вращающегося звена параллельно образующей цилиндрического кулачка.The closest in technical essence to the invention is a spatial cam mechanism with a fixed cam (see mechanism No. 2878 I.I. Artobolevsky. Mechanisms in modern technology, volume 5, page 54, M .: Nauka, 1981) The mechanism consists of a cylindrical cam, a pusher with a roller and a rotating link. A cylindrical cam having a groove is stationary. The pusher carries a roller that enters the groove of the cam. The pusher can move in the guide of the rotating link, during rotation of which the pusher makes a complex motion, consisting of rotational movement around the fixed axis of the cylindrical cam and reciprocating along the guide of the rotating link parallel to the generatrix of the cylindrical cam.

Организовать дополнительное вращательное движение толкателя вокруг своей продольной оси в таком механизме невозможно.It is impossible to organize additional rotational movement of the pusher around its longitudinal axis in such a mechanism.

Задачей настоящего изобретения является придание возвратно-поступательно движущемуся толкателю дополнительного вращательного движения вокруг своей продольной оси, параллельной образующей цилиндрического (конического, гиперболоидного) кулачка.The present invention is to give a reciprocating moving pusher additional rotational motion around its longitudinal axis parallel to the generatrix of the cylindrical (conical, hyperboloid) cam.

Решение технической задачи достигается тем, что в кулачковом пространственном механизме, содержащем неподвижный цилиндрический (конический, гиперболоидный) кулачок, вращающееся звено и толкатель с роликом, на кулачке установлено зубчатое колесо (сектор зубчатого колеса), вращающееся звено оснащено неподвижной штангой и шестерней, входящей в зацепление с зубчатым колесом, толкатель соединен с шестерней с помощью подвижного шпоночного (шлицевого, профильного) соединения, а с роликом через установленный на штанге (штангах) ползун.The solution to the technical problem is achieved by the fact that in the cam spatial mechanism containing a fixed cylindrical (conical, hyperboloid) cam, a rotating link and a pusher with a roller, a gear wheel (sector of the gear wheel) is installed on the cam, the rotating link is equipped with a fixed rod and gear included in gearing with a gear wheel, the pusher is connected to the gear using a movable key (slotted, profile) connection, and with the roller through a slider mounted on the rod (s).

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом механизме шестерня, установленная во вращающемся звене, обкатывается по зубчатому колесу, закрепленному на неподвижном кулачке и придает с помощью подвижного шпоночного (шлицевого, профильного) соединения движущемуся возвратно-поступательно толкателю дополнительное вращательное движение, при этом толкатель вращается во втулках ползуна и вращающегося звена, а перемещается вдоль образующей кулачка вместе с ползуном, причем ползун движется по неподвижной штанге (штангах), установленной на вращающемся звене, а толкатель - во втулке вращающегося звена.The technical result is achieved by the fact that in the proposed mechanism, the gear installed in the rotating link is run around the gear wheel mounted on a fixed cam and gives an additional rotational movement to the moving reciprocating pusher using a movable key (slotted, profile) connection, while the pusher rotates in the sleeves of the slider and the rotating link, and moves along the generatrix of the cam together with the slider, and the slider moves along a fixed rod (rods), is installed detecting the rotating link and pusher - in the hub of the rotating member.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый механизм отличается конструктивным выполнением соединения толкателя с роликом (в прототипе ось ролика жестко соединена с толкателем) и оснащен дополнительно зубчатым колесом, шестерней, ползуном и штангой, что позволяет придать толкателю дополнительное вращательное движение вокруг его продольной оси. Таким образом, заявляемый механизм соответствует критерию "новизна".Comparative analysis with the prototype shows that the claimed mechanism is distinguished by the constructive connection of the pusher with the roller (in the prototype, the roller axis is rigidly connected to the pusher) and is additionally equipped with a gear wheel, gear, slider and rod, which allows the pusher to give additional rotational movement around its longitudinal axis. Thus, the claimed mechanism meets the criterion of "novelty."

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями не выявило в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".Comparison of the proposed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions did not reveal signs that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that the criterion of "significant differences".

Техническое решение поясняется чертежом.The technical solution is illustrated in the drawing.

На фиг.1 изображен общий вид механизма.Figure 1 shows a General view of the mechanism.

На фиг.2 изображен вариант установки ползуна на двух штангах.Figure 2 shows the installation option of the slide on two rods.

Механизм состоит из неподвижного кулачка 1 с пазом "а". На кулачке 1 с помощью болтов 2 закреплено зубчатое колесо (сектор зубчатого колеса) 3. На оси А-А кулачка 1 установлено вращающееся звено 4, на котором смонтированы шестерня 5 и штанга 6. Штанга 6 установлена на звене 4 неподвижно, а шестерня 5 с возможностью вращения во втулке 7 звена 4. Толкатель 8 проходит через втулку 9 звена 4, шестерню 5 и закреплен в ползуне 10 с помощью кольца 11 и штифта 12. Соединение толкателя 8 с шестерней 5 неподвижное шпоночное (шлицевое или профильное), а с ползуном 10 - с возможностью вращения вокруг оси С-С во втулках 13 и 7. С ползуном 10 жестко соединена ось 14 ролика 15. Сам ползун 10 с помощью шпоночного (шлицевого, профильного) соединения смонтирован на штанге 6. Возможны и иные способы установки ползуна 10, например на двух параллельных друг другу гладких штангах 16. (см. фиг.2).The mechanism consists of a fixed cam 1 with a groove "a". A gear wheel is mounted on the cam 1 with the help of bolts 2 (the gear sector) 3. A rotating link 4 is mounted on the axis AA of the cam 1, on which the gear 5 and the rod 6 are mounted. The rod 6 is fixed on the link 4, and the gear 5 s the possibility of rotation in the sleeve 7 of the link 4. The pusher 8 passes through the sleeve 9 of the link 4, the gear 5 and is fixed in the slider 10 using the ring 11 and the pin 12. The connection of the pusher 8 with the gear 5 is fixed key (slotted or profile), and with the slider 10 - with the possibility of rotation around the axis CC in the bushings 13 and 7. With the floor the axle 14 of the roller 15 is rigidly connected by the zun 10. The slider 10 itself is mounted on the rod 6 with the help of a key (slotted, profile) connection 6. There are other possible ways of installing the slider 10, for example, on two smooth rods 16 parallel to each other (see Fig. 2 )

Механизм работает следующим образом.The mechanism works as follows.

При вращении звена 4 по направлению Б вокруг оси А-А кулачка 1 толкатель 8 вращается вместе с ним, при этом ролик 15, взаимодействуя с пазом "а" кулачка 1, придает ползуну 10, а следовательно, и соединенному с ним толкателю 8 возвратно-поступательное движение по направлению Д, параллельному образующей цилиндрического (конического, гиперболоидного) кулачка 1.When the link 4 rotates in the direction B around the axis A-A of the cam 1, the pusher 8 rotates with it, while the roller 15, interacting with the groove "a" of the cam 1, gives the slider 10, and therefore the return follower 8 connected to it translational movement in the direction D parallel to the generatrix of the cylindrical (conical, hyperboloid) cam 1.

При этом толкатель 8 перемещается во втулке 9 и шестерни 5 звена 4, а ползун 10 по штанге 6. Т.к. шестерня 5 находится в зацеплении с зубчатым колесом 3, соединенным с неподвижным кулачком 1, то она, обкатываясь вокруг колеса 3, начинает вращаться вокруг оси С-С толкателя 8 по направлению В во втулке 7 звена 4. Поскольку толкатель 8 соединен с шестерней 5 с помощью подвижного шпоночного (шлицевого, профильного) соединения, то толкатель 8 не только перемещается по направлению Д, но также и вращается по направлению В, во втулке 7 звена 4 и втулке 13 ползуна 10.In this case, the pusher 8 moves in the sleeve 9 and gear 5 of the link 4, and the slider 10 along the rod 6. Since the gear 5 is engaged with the gear 3 connected to the fixed cam 1, then, rolling around the wheel 3, it starts to rotate around the axis CC of the pusher 8 in the direction B in the sleeve 7 of the link 4. Since the pusher 8 is connected to the gear 5 with using a movable key (slotted, profile) connection, the pusher 8 not only moves in the direction D, but also rotates in the direction B, in the sleeve 7 of the link 4 and the sleeve 13 of the slider 10.

Таким образом, оснащение кулачка 1 зубчатым колесом 3, вращающегося звена 4 - неподвижной штангой 6 и шестерней 5, входящей в зацепление с зубчатым колесом 3, и соединение толкателя 8 с шестерней 5 с помощью шпоночного (шлицевого, профильного) соединения, а с роликом 15 через установленный на штанге 6 ползун 10 позволяет придать толкателю 8 дополнительное вращательное движение вокруг своей продольной оси.Thus, equipping the cam 1 with the gear 3, the rotating link 4 with a fixed rod 6 and gear 5, which engages with the gear 3, and connecting the pusher 8 with the gear 5 using a key (slotted, profile) connection, and with the roller 15 through the slider 10 mounted on the rod 6, it is possible to give the pusher 8 an additional rotational movement about its longitudinal axis.

Если необходимо получить вращение толкателя 8 на участке, меньшем 360°, то вместо зубчатого колеса 3 устанавливается сектор зубчатого колеса с необходимым центральным углом.If it is necessary to obtain a rotation of the pusher 8 in a portion smaller than 360 °, then instead of the gear wheel 3, a sector of the gear wheel with the necessary central angle is set.

Claims

Spatial cam mechanism, consisting of a fixed cylindrical, or conical, or hyperboloid cam, a rotating link and a pusher with a roller, characterized in that a gear wheel or a gear sector is mounted on the cam, the rotating link is equipped with a fixed rod or rods and gear that engages with a gear wheel, the pusher is connected to the gear with the help of a movable key, or splined, or profile connection, and with the roller through the crawler mounted on the rod or rods .