RU2433320C1 - Rotation to reciprocation converter - Google Patents

Rotation to reciprocation converter Download PDF

Info

Publication number
RU2433320C1
RU2433320C1 RU2010131591/11A RU2010131591A RU2433320C1 RU 2433320 C1 RU2433320 C1 RU 2433320C1 RU 2010131591/11 A RU2010131591/11 A RU 2010131591/11A RU 2010131591 A RU2010131591 A RU 2010131591A RU 2433320 C1 RU2433320 C1 RU 2433320C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grooves
cam
pusher
possibility
rollers
Prior art date
Application number
RU2010131591/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Викторович Мелинг (RU)
Константин Викторович Мелинг
Ильгиз Камаевич Кашапов (RU)
Ильгиз Камаевич Кашапов
Азат Леонардович Насыров (RU)
Азат Леонардович Насыров
Рустэм Ядкарович Хабибуллин (RU)
Рустэм Ядкарович Хабибуллин
Виталий Константинович Мелинг (RU)
Виталий Константинович Мелинг
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
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 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority to RU2010131591/11A priority Critical patent/RU2433320C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2433320C1 publication Critical patent/RU2433320C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanical engineering. ^ SUBSTANCE: rotation to reciprocation converter comprises a profile roller rotating with respect to a stationary housing on a side surface of which there are quasicircular grooves of the set configuration which accommodate rollers arranged perpendicularly to a profile roller, matched with the grooves and being part of an coaxial pusher reciprocating with respect to the housing when the rollers move along the grooves mutually displaced at 2Ç/n where n is a number of grooves. The rollers represent half-axle disks mounted on bearing supports arranged in radial cylindrical pusher samples turnable to orientate the disks with respect to the grooves. The profile roller is movable longitudinally with respect to the housing. ^ EFFECT: higher reliability. ^ 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к механизмам преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное.The invention relates to mechanisms for converting rotational motion into reciprocating.

Широко применяется кривошипно-шатунный механизм, преобразующий вращательное движение в возвратно-поступательное, отличающийся простотой, технологичностью и высокой надежностью. Однако он имеет такие недостатки, как неуравновешенность поступательно движущихся и вращающихся масс, что приводит к увеличению массы механизма, наличие «мертвых точек», значительное пространство, необходимое для движения, а также невозможность воспроизведения требуемого закона движения ползуна (поршня).Widely used crank mechanism, which converts rotational motion into reciprocating, characterized by simplicity, manufacturability and high reliability. However, it has such disadvantages as the imbalance of translationally moving and rotating masses, which leads to an increase in the mass of the mechanism, the presence of “dead spots”, the significant space required for movement, and the inability to reproduce the required law of motion of the slider (piston).

Известен кулачковый пространственный механизм для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное или вращательного в возвратно-поступательное (патент US №3792616, F16H 25/12, от 19.02.1974 г.), включающий имеющий возможность возвратно-поступательного или вращательного движения относительно неподвижного корпуса, например, цилиндрический кулачок или толкатель, на боковой поверхности которого выполнены криволинейные пазы заданной конфигурации, в которые перпендикулярно оси кулачка помещены, например, конические ролики, соответствующие форме пазов и принадлежащие расположенной соосно с кулачком муфте (толкателю или валу), имеющий возможность вращательного или возвратно-поступательного движения относительно корпуса при перемещении роликов по пазам кулачка (толкателя).Known cam spatial mechanism for converting reciprocating motion into rotational or rotational motion into reciprocating motion (US patent No. 3792616, F16H 25/12, 02/19/1974), including having the possibility of reciprocating or rotational movement relative to the stationary body, for example, a cylindrical cam or a pusher, on the lateral surface of which are made curved grooves of a given configuration, in which, for example, tapered rollers are placed perpendicular to the axis of the cam, respectively which are in the form of grooves and belonging to a coupling located coaxially with the cam (pusher or shaft), which has the possibility of rotational or reciprocating motion relative to the housing when moving the rollers along the grooves of the cam (pusher).

Его недостаток в том, что приложение нагрузок на механизм несимметрично относительно оси, что вызывает необходимость применения дополнительных опор для снятия боковых нагрузок. Кроме этого, величина нагрузки на толкатель ограничена несущей способностью оси ролика и велики потери на трение, что снижает коэффициент полезного действия механизма.Its disadvantage is that the application of loads to the mechanism is asymmetric about the axis, which necessitates the use of additional supports to relieve lateral loads. In addition, the magnitude of the load on the pusher is limited by the bearing capacity of the roller axis and the friction losses are large, which reduces the efficiency of the mechanism.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по большинству совпадающих признаков является механизм для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное или вращательного в возвратно-поступательное (варианты) (патент RU №2115851, МПК 6 F16H 25/12, опубл. 20.07.1998 г.), включающий имеющий возможность вращательного движения относительно неподвижного корпуса, например, цилиндрический кулачок, на боковой поверхности которого выполнены криволинейные пазы заданной конфигурации, в которые перпендикулярно оси кулачка помещены, например, конические ролики, соответствующие форме пазов и принадлежащие расположенному соосно с кулачком толкателю, имеющему возможность возвратно-поступательного движения относительно корпуса при перемещении роликов по пазам кулачка, при этом пазы на боковой поверхности кулачка выполнены разновеликими по глубине или ширине и смещены относительно друг друга на величину 2π/n, где n - число пазов.Closest to the proposed device for most coinciding features is a mechanism for converting reciprocating motion into rotational or rotational into reciprocating (options) (patent RU No. 2115851, IPC 6 F16H 25/12, publ. 07.20.1998), including having the possibility of rotational movement relative to the stationary body, for example, a cylindrical cam, on the lateral surface of which are made curved grooves of a given configuration, in which, for example, are placed perpendicular to the axis of the cam tapered rollers corresponding to the shape of the grooves and belonging to a pusher arranged coaxially with the cam, having the possibility of reciprocating motion relative to the housing when moving the rollers along the cam grooves, while the grooves on the side surface of the cam are made different in depth or width and are offset relative to each other by 2π / n, where n is the number of grooves.

Существенным недостатком является ограничение величины нагрузки на кулачок несущей способностью оси ролика. В местах пересечения пазов возможно несанкционированное перемещение ролика в пересекаемый паз, что вызовет перекос роликов и поломку инструмента.A significant drawback is the limitation of the load on the cam bearing capacity of the axis of the roller. In places where the grooves intersect, unauthorized movement of the roller into the intersected groove is possible, which will cause the rollers to skew and break the tool.

Технические задачи - создание устройства для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное с возможностью нагружения на кулачок, независящего от несущей способности оси ролика, увеличение надежности работы устройства.Technical tasks - creating a device for converting rotational motion into reciprocating with the possibility of loading on a cam, independent of the bearing capacity of the roller axis, increasing the reliability of the device.

Техническая задача решается устройством для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, включающим имеющий возможность вращательного движения относительно неподвижного корпуса цилиндрический кулачок, на боковой поверхности которого выполнены криволинейные пазы заданной конфигурации, в которые перпендикулярно оси кулачка помешены ролики, соответствующие форме пазов и принадлежащие расположенному соосно с кулачком толкателю, имеющему возможность возвратно-поступательного движения относительно корпуса при перемещении роликов по пазам кулачка, смещенным относительно друг друга на величину 2π/n, где n - число пазов.The technical problem is solved by a device for converting rotational motion into reciprocating, including a cylindrical cam having the possibility of rotational motion relative to the stationary body, on the lateral surface of which curved grooves of a given configuration are made, in which rollers corresponding to the groove shape and belonging to located coaxially with the grooves are placed perpendicular to the cam axis cam pusher having the possibility of reciprocating motion relative to the housing when the movement of the rollers in the grooves of the cam, offset relative to each other by 2π / n, where n is the number of grooves.

Новым является то, что ролики выполнены в виде дисков с полуосями, установленных в опорах, которые размещены в радиальных цилиндрических выборках толкателя с возможностью их поворота для ориентации дисков относительно пазов кулачка, при этом цилиндрический кулачок выполнен с возможностью продольного перемещения относительно неподвижного корпуса, а упомянутые пазы - пазы обратного и рабочего хода кулачка могут быть выполнены с различным шагом.What is new is that the rollers are made in the form of disks with half shafts mounted in bearings, which are placed in radial cylindrical pusher samples with the possibility of their rotation to orient the disks relative to the cam grooves, while the cylindrical cam is made with the possibility of longitudinal movement relative to the stationary body, and grooves - grooves of the reverse and cam stroke can be performed with different steps.

На фиг.1 показано устройство для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1, на фиг.3 - разрез Б-Б фиг.2.Figure 1 shows a device for converting rotational motion into reciprocating; figure 2 is a section aa of figure 1, figure 3 is a section bb of figure 2.

Устройство для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное содержит неподвижный корпус 1 (фиг.1), цилиндрический кулачок 2, снабженный криволинейными наклонными пазами рабочего хода 3 и обратного хода 4, в которые перпендикулярно оси 5 кулачка 2 помещены диски 6 с полуосями 7. Диски 6 с полуосями 7 (фиг.2, фиг.3) установлены в опорах 8 и размещены в радиальных цилиндрических выборках 9 толкателя 10. Опоры 8 имеют возможность поворота для ориентации дисков 6 с полуосями 7 относительно пазов 3 (фиг.1), 4, при этом диски 6 имеют такой наружный диаметр 11 (фиг.2), при котором он не выходит из взаимодействия с пазами 3 (фиг.1), 4, по которым перекатывается в месте пересечения пазов рабочего 3 и обратного хода 4. Криволинейные пазы рабочего хода 3 и обратного хода 4 могут быть выполнены с различным шагом для создания различных скоростей при возвратно-поступательном движении толкателя 10.A device for converting rotational motion into reciprocating comprises a stationary housing 1 (Fig. 1), a cylindrical cam 2 provided with curved inclined grooves of the working stroke 3 and the reverse 4, in which disks 6 with half shafts 7 are placed perpendicular to the axis 5 of the cam 2 6 with half shafts 7 (FIG. 2, FIG. 3) are mounted in supports 8 and placed in radial cylindrical samples 9 of the pusher 10. The supports 8 are rotatable to orient the disks 6 with the half shafts 7 relative to the grooves 3 (FIG. 1), 4, while 6 discs have such a bunk the actual diameter 11 (FIG. 2), in which it does not go out of interaction with the grooves 3 (FIG. 1), 4, along which it rolls at the intersection of the grooves of the working 3 and the reverse 4. The curved grooves of the working 3 and reverse 4 can be performed with different steps to create different speeds during the reciprocating movement of the pusher 10.

Устройство преобразует вращательное движение цилиндрического кулачка 2 относительно неподвижного корпуса 1 в поступательное движение вверх толкателя 10 за счет прокатывания дисков 6 с полуосями 7, ориентированных по наклонным пазам обратного хода 4 цилиндрического кулачка 2, при этом исключена возможность вращения толкателя 10 относительно корпуса 1 (например, соединением "шпонка - продольный паз" и т.п., на чертеже не показано). При достижении дисками 6 места пересечения 12 наклонных пазов рабочего хода 3 и обратного хода 4, то есть положения, когда толкатель 10 будет находится в крайнем верхнем положении, происходит ориентирование дисков 6 с полуосями 7 на пазы рабочего хода 3, за счет возможности поворота опор 8, размещенных в радиальных цилиндрических выборках 9 толкателя 10, который начинает движение вниз. Дальнейшее перемещение толкателя 10 вниз приведет его в первоначальное положение, при этом цилиндрический кулачок 2 имеет возможность дополнительного продольного перемещения относительно неподвижного корпуса 1 для смещения при необходимости участка возвратно-поступательного перемещения толкателя 10 в корпусе 1.The device converts the rotational movement of the cylindrical cam 2 relative to the stationary housing 1 into the upward movement of the pusher 10 by rolling the disks 6 with the axle shafts 7 oriented along the inclined grooves of the reverse stroke 4 of the cylindrical cam 2, while the possibility of rotation of the pusher 10 relative to the housing 1 is excluded (for example, connection "key - longitudinal groove", etc., not shown in the drawing). When the disks 6 reach the intersection of the 12 inclined grooves of the working stroke 3 and the reverse stroke 4, that is, the position when the pusher 10 is in its highest position, the disks 6 with the half shafts 7 are oriented to the grooves of the working stroke 3, due to the possibility of turning the supports 8 placed in the radial cylindrical samples 9 of the pusher 10, which begins to move down. Further downward movement of the pusher 10 will bring it to its original position, while the cylindrical cam 2 has the possibility of additional longitudinal movement relative to the stationary housing 1 to offset, if necessary, the reciprocating movement of the pusher 10 in the housing 1.

Предложенное устройство для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное обеспечивает нагружение на кулачок, независящее от несущей способности полуосей диска, так как осевая нагрузка от кулачка на толкатель равномерно передается через диски, испытывающие напряжения среза. Повышение надежности работы устройства обеспечивается наружным диаметром диска, при котором он не выходит из взаимодействия с пазами, по которым перекатывается в месте пересечения пазов рабочего и обратного хода, а поворот опор в радиальных цилиндрических выборках обеспечивает необходимый угол для ориентирования дисков по пазам.The proposed device for converting rotational motion into reciprocating provides loading on the cam, independent of the bearing capacity of the drive axles, since the axial load from the cam on the pusher is uniformly transmitted through the disks experiencing shear stresses. Improving the reliability of the device is ensured by the outer diameter of the disk, at which it does not go out of interaction with the grooves along which it rolls at the intersection of the working and return grooves, and the rotation of the supports in radial cylindrical samples provides the necessary angle for the orientation of the disks along the grooves.

Claims (2)

1. Устройство для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, включающее имеющий возможность вращательного движения относительно неподвижного корпуса цилиндрический кулачок, на боковой поверхности которого выполнены криволинейные пазы заданной конфигурации, в которые перпендикулярно оси кулачка помещены ролики, соответствующие форме пазов и принадлежащие расположенному соосно с кулачком толкателю, имеющему возможность возвратно-поступательного движения относительно корпуса при перемещении роликов по пазам кулачка, смещенным относительно друг друга на величину 2π/n, где n - число пазов, отличающееся тем, что ролики выполнены в виде дисков с полуосями, установленных в опорах, которые размещены в радиальных цилиндрических выборках толкателя с возможностью их поворота для ориентации дисков относительно пазов кулачка, при этом цилиндрический кулачок выполнен с возможностью продольного перемещения относительно неподвижного корпуса.1. A device for converting rotational motion into reciprocating, including a cylindrical cam having the possibility of rotational motion relative to the stationary body, on the lateral surface of which curved grooves of a given configuration are made, in which rollers corresponding to the shape of the grooves and belonging coaxially with the cam are placed perpendicular to the axis of the cam a pusher having the possibility of reciprocating motion relative to the housing when moving the rollers along the groove cam displaced relative to each other by 2π / n, where n is the number of grooves, characterized in that the rollers are made in the form of disks with half shafts mounted in bearings, which are placed in radial cylindrical pusher samples with the possibility of their rotation to orient the disks relative to the grooves cam, while the cylindrical cam is made with the possibility of longitudinal movement relative to the stationary body. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутые пазы - пазы обратного и рабочего хода кулачка выполнены с различным шагом. 2. The device according to claim 1, characterized in that the said grooves — the grooves of the return and cam stroke are made with different steps.
RU2010131591/11A 2010-07-27 2010-07-27 Rotation to reciprocation converter RU2433320C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010131591/11A RU2433320C1 (en) 2010-07-27 2010-07-27 Rotation to reciprocation converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010131591/11A RU2433320C1 (en) 2010-07-27 2010-07-27 Rotation to reciprocation converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2433320C1 true RU2433320C1 (en) 2011-11-10

Family

ID=44997288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010131591/11A RU2433320C1 (en) 2010-07-27 2010-07-27 Rotation to reciprocation converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2433320C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104865060A (en) Multifunctional testing stand for testing oil film field parameters of slipper pair of plunger pump
CN102648359A (en) Constant velocity coupling
CN103850905B (en) Axial piston machine with tapered piston
KR20140000647A (en) Eccentric rolling bearing
CN101634354B (en) Crank circular slide block mechanism as well as internal-combustion engine and compressor thereof
RU2433320C1 (en) Rotation to reciprocation converter
CN201288660Y (en) Translational rotor type compressor
RU106696U1 (en) BEARING
US6036374A (en) Rotating guide for cam bearing cage
CN105089967B (en) Two-way shaking tray compressor
CN204099154U (en) Two-way shaking tray compressor
RU2437014C1 (en) Device for conversion of rotational motion into reciprocal
KR101645790B1 (en) Rotary actuator
CN201420804Y (en) Spiral reciprocating bearing
CN103321741B (en) A kind of internal-combustion engine arrangement with flywheel guide groove reciprocating-piston
CN207715674U (en) Four roller frictional double epicyclic gear drive devices
CN101387294B (en) Translational rotor type compressor
CN112771286A (en) Power transmission device
CN202300896U (en) Movement mechanism of swash plate compressor and mounting device thereof
CN201416481Y (en) Reciprocating-piston internal combustion engine and compressor
CN201531577U (en) Axial slide rod reciprocating engine
CN102011797B (en) Micro flexible combined rolling bearing
JP2000199552A (en) Half toroidal type continuously variable transmission
CN106383058A (en) Metal material testing device based on symmetrical traction drive
US6325027B1 (en) Bearing arrangement

Legal Events

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

Effective date: 20160728