RU2543135C2

RU2543135C2 - Multiple articulated joint of gear

Info

Publication number: RU2543135C2
Application number: RU2013106598/11A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Пожбелко
Original assignee: Владимир Иванович Пожбелко
Priority date: 2013-02-14
Filing date: 2013-02-14
Publication date: 2015-02-27
Also published as: RU2013106598A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to machine building and can be used as multiple connecting device. The multiple articulated joint of the gear contains multiple connecting device of links rotating about common axle. At that the multiple connecting device is in form of set of installed in the same plane coaxial cylinders with different diameters when some cylinders are installed inside the other ones, where within each set of cylinders the different diameter cylinders have different length and are installed between each other such the external cylinder has the minimum length and maximum diameter, and internal cylinder has maximum length and minimum diameter.

EFFECT: facilitating simplification of design.

3 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к механическим подвижным соединительным устройствам для преобразования движения в одной или параллельных плоскостях и может найти применение в приводах машин для разных областей машиностроения, например для передачи от одного двигателя вращения в многозвенных шарнирных механизмах одновременно на несколько рабочих органов с разными или с одинаковыми по направлению и величине линейными или угловыми скоростями (например, в приводе электровоза с несколькими тяговыми колесами или в трансмиссии многоколесных бронетранспортеров и самоходных роботов-вездеходов, а также в многошпиндельных машинах-автоматах.The invention relates to mechanical movable connecting devices for converting movement in one or parallel planes and can find application in machine drives for various fields of engineering, for example, for transmitting from one engine rotation in multi-link articulated mechanisms simultaneously to several working bodies with different or identical directions and linear or angular velocities (for example, in an electric locomotive drive with several traction wheels or in a transmission of multi-wheeled armor conveyors and self-propelled robotic all-terrain vehicles, as well as in multi-spindle automatic machines.

Известен шарнир Гука, содержащий подвижное устройство муфты для соединения вращающихся под углом валов, выполненное в виде плавающей крестовины с перпендикулярно расположенными и жестко скрепленными между собой осями, образующими вращательные кинематические пары с ведущим и ведомым валами, вращающимися в одном направлении и с одинаковыми скоростями (Решетов Л.Н. «Конструирование рациональных механизмов». - М.: Изд-во «Машиностроение», 1967, с.103, схема на рис.58) - аналог.A Hook joint is known, comprising a movable coupling device for connecting angularly rotating shafts, made in the form of a floating cross with axes perpendicular and rigidly fastened together, forming rotational kinematic pairs with driving and driven shafts rotating in the same direction and at the same speeds (Reshetov LN "Designing rational mechanisms." - M .: Publishing house "Engineering", 1967, p. 103, the diagram in Fig. 58) - analogue.

Недостатками известного шарнира Гука являются (см. Решетов Л.Н. «Конструирование рациональных механизмов». - М.: Изд-во «Машиностроение», 1967, с.103):The disadvantages of the known Hooke hinge are (see LN Reshetov "Design of rational mechanisms." - M .: Publishing house "Mechanical Engineering", 1967, p.103):

1. Требование точного пересечения в одной точке перпендикулярных осей плавающей крестовины и осей вращения ведущего и ведомого валов удорожает изготовление и снижает надежность эксплуатации (нарушение этого требования приводит к повышению трения и износа подвижных узлов соединительного устройства и появлению дополнительных сил, приводящих к его поломке).1. The requirement of exact intersection at one point of the perpendicular axes of the floating cross and the axes of rotation of the drive and driven shafts makes manufacturing more expensive and reduces operational reliability (violation of this requirement leads to increased friction and wear of the moving parts of the connecting device and the emergence of additional forces leading to its failure).

2. Ограниченные функциональные и эксплуатационные возможности указанного устройства позволяют передать движение только на один рабочий орган, вращающийся только в том же направлении и только с той же, что и двигатель, угловой скоростью. Из-за этих ограничений, например, в приводе электровоза для передачи вращения от одного двигателя сразу на три оси тяговых колес нужно шарнир Гука дополнять комплектом из 8 зубчатых колес с разным числом зубьев (схема такого привода представлена в книге: Решетов Л.Н. «Самоустанавливающиеся механизмы» (справочник) - М.: Машиностроение, 1979, с.211, рис.4.38,6).2. The limited functional and operational capabilities of the specified device allow you to transfer the movement to only one working body, rotating only in the same direction and only with the same as the engine, angular speed. Due to these limitations, for example, in an electric locomotive drive, for transferring rotation from one engine directly to three axles of the traction wheels, the Hook joint must be supplemented with a set of 8 gears with a different number of teeth (the scheme of such a drive is presented in the book: L. Reshetov “ Self-adjusting mechanisms ”(reference) - M.: Mechanical Engineering, 1979, p. 211, Fig. 4.38.6).

3. Сложность подвижных узлов конструкции и их сборки (из-за необходимости применять большой комплект разных зубчатых колес в приводе с несколькими рабочими органами) и соответственно большие габариты механической передачи.3. The complexity of the movable components of the structure and their assembly (due to the need to use a large set of different gears in the drive with several working bodies) and, accordingly, the large dimensions of the mechanical transmission.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является применяемый в передачах для преобразования движения шарнир Кардана, содержащий многократное соединительное устройство поворотных вокруг общей оси звеньев, выполненное в виде двух плавающих крестовин из перпендикулярно закрепленных между собой осей с попарно установленными на концах этих осей вилками для кинематической связи с ведущим, промежуточным и ведомым валами (Решетов Л.Н. «Конструирование рациональных механизмов». - М.: Машиностроение, 1967, с.106, схема на рис.60; авт. свид. №250974 «Передаточный механизм с шарниром Кардана». - Бюл. изобр. №27, 1969 г.) - прототип.The closest in technical essence and the achieved effect to the present invention is a Cardan hinge used in gears for converting movement, comprising a multiple connecting device of links rotatable around a common axis, made in the form of two floating crosses of axes perpendicular to each other with pairs installed at the ends of these axes forks for kinematic communication with the driving, intermediate and driven shafts (Reshetov L.N. "Design of rational mechanisms." - M .: Mashin building 1967, p.106, the circuit of Fig.60; author's Certificate №250974 «Gear with Cardan joint" - Bull Picture №27, 1969) - a prototype......

Недостатками указанного шарнира Кардана являются:The disadvantages of this hinge Cardan are:

1. Шарнир Кардана позволяет передавать вращение только между двумя подвижными валами, вращающимися в одном направлении и с одинаковой угловой скоростью, что характеризует его ограниченные функциональные и эксплуатационные возможности преобразования движения в передачах с несколькими рабочими органами.1. Cardan hinge allows you to transfer rotation only between two movable shafts, rotating in the same direction and at the same angular speed, which characterizes its limited functional and operational capabilities of converting movement in gears with several working bodies.

2. Сложность конструкции и большие габариты даже в передачах вращения на один рабочий орган из-за применения в шарнире сложных поворотных звеньев (например, промежуточный вал и обе плавающие крестовины), содержащих три и более кинематических пар с большой трудоемкостью их сборки и разборки.2. The complexity of the design and the large dimensions even in rotational gears per one working body due to the use of complex pivoting links (for example, an intermediate shaft and both floating crosses) containing three or more kinematic pairs with great complexity of assembly and disassembly.

3. Применение шарнира Кардана в передачах для преобразования движения от одного двигателя на несколько рабочих органов приводит к значительному дополнительному усложнению конструкции и увеличению габаритов и веса всей силовой передачи.3. The use of the Cardan hinge in gears for converting movement from one engine to several working bodies leads to a significant additional complication of the design and an increase in the dimensions and weight of the entire power transmission.

Например, в силовой передаче мощных электровозов с приводом от одного двигателя всего лишь на две оси (на 2 тяговых колеса) необходимо шарнир Кардана обязательно дополнить комплектом из 6 зубчатых колес со специально рассчитанными разными числами зубьев для их сложного зацепления между собой (схема такого зубчатого привода с шарниром Кардана представлена в книге: Решетов Л.Н. «Самоустанавливающиеся механизмы» (справочник) - М.: Машиностроение, 1979, с.210, рис.4.37, в).For example, in a power transmission of powerful electric locomotives driven by a single engine with only two axles (2 traction wheels), it is necessary to supplement the Cardan hinge with a set of 6 gear wheels with specially calculated different numbers of teeth for their complex engagement (a diagram of such a gear drive with the Cardan hinge is presented in the book: Reshetov L.N. “Self-adjusting mechanisms” (reference book) - M .: Mashinostroenie, 1979, p. 210, fig. 4.37, c).

4. Требуется высокая точность изготовления и сборки, так как шарнир Кардана является работоспособным только при выполнении всех 6 условий его точного изготовления и сборки:4. High precision manufacturing and assembly is required, since the Cardan joint is operable only if all 6 conditions of its precise manufacturing and assembly are met:

1) Оси ведущего и промежуточного валов, а также оси промежуточного и ведомого валов должны пересекаться между собой.1) The axes of the drive and intermediate shafts, as well as the axes of the intermediate and driven shafts must intersect each other.

2) Точка пересечения указанных осей должна находиться в плоскости каждой из плавающих крестовин соединительного устройства.2) The intersection point of the indicated axes should be in the plane of each of the floating crosses of the connecting device.

3) Оси противоположных вилок каждой из плавающих крестовин должны лежать на одной прямой,3) The axes of the opposite forks of each of the floating crosses must lie on one straight line,

4) Оси накрест расположенных вилок каждой из плавающих крестовин должны пересекаться в плоскости данной крестовины.4) The axes of the crosswise forks of each of the floating crosses must intersect in the plane of this cross.

5) Точка пересечения перпендикулярных осей каждой из плавающих крестовин должна обязательно совпадать соответственно с обеими точками, образованными пересечением ведущего и промежуточного валов, а также пересечением ведомого и промежуточного валов.5) The intersection point of the perpendicular axes of each of the floating crosses must necessarily coincide respectively with both points formed by the intersection of the drive and intermediate shafts, as well as the intersection of the driven and intermediate shafts.

6) Все 4 вращательных кинематических пары на обеих плавающих крестовинах шарнира Кардана должны располагаться под точным углом 90 градусов друг к другу, а также располагаться точно на одинаковом расстоянии по разные стороны от центральной оси вращения соединительного устройства.6) All 4 rotational kinematic pairs on both floating crosses of the Cardan hinge should be located at an exact angle of 90 degrees to each other, as well as be exactly the same distance on different sides from the central axis of rotation of the connecting device.

Нарушение любого из этих 6 обязательных требований к точности изготовления и сборки (а тем более нескольких из этих требований) приводит к появлению дополнительных нагружающих сил, повышенному трению, износу и поломке всего соединительного устройства шарнира Кардана.Violation of any of these 6 mandatory requirements for precision manufacturing and assembly (and even more than a few of these requirements) leads to the appearance of additional loading forces, increased friction, wear and damage to the entire connecting device of the Cardan joint.

В основу изобретения положена техническая задача, заключающаяся в упрощении конструкции шарнира передачи для преобразования движения и снижении за счет этого габаритов и веса механической передачи, а также расширении ее функциональных и эксплуатационных возможностей преобразования движений в механических приводах машин без применения сложных зубчатых колес, в снижении трудоемкости изготовления и сборки подвижных узлов шарнира, а также упрощении самых сложных соединяемых через VIP-шарниры поворотных рычажных звеньев преобразующих механизмов за счет их выполнения предельно простыми (в виде рычагов только с двумя отверстиями под оси шарниров).The basis of the invention is the technical problem, which consists in simplifying the design of the transmission hinge for converting movement and thereby reducing the size and weight of the mechanical transmission, as well as expanding its functional and operational capabilities for converting movements in mechanical drives of machines without the use of complex gears, and in reducing the complexity manufacturing and assembling the movable joints of the hinge, as well as simplifying the most complex rotatable link links that convert m nisms due to their implementation extremely simple (in the form of levers with only two holes for the hinges axis).

Получение технического результата достигается за счет того, что VIP-шарнир передачи для преобразования движения содержит многократное соединительное устройство поворотных вокруг общей оси звеньев, которое выполнено в виде набора соосно расположенных в одной плоскости цилиндров разного диаметра при размещении одних внутри других, смонтированных с возможностью углового поворота относительно друг друга в одной и той же плоскости и присоединяемых к разным поворотным рычажным звеньям собираемой механической системы преобразования движений, где в пределах каждого набора цилиндров установленные один внутри другого цилиндры разного диаметра выполнены разной длины и смонтированы между собой таким образом, что наружный цилиндр имеет наименьшую длину и наибольший диаметр, а внутренний цилиндр имеет наибольшую длину и наименьший диаметр.The technical result is achieved due to the fact that the VIP transmission hinge for motion conversion contains a multiple connecting device of links rotatable around the common axis, which is made in the form of a set of cylinders of different diameters coaxially located in the same plane when placing one inside the other, mounted with the possibility of angular rotation relative to each other in the same plane and attached to different rotary link links of the assembled mechanical conversion system where, within each set of cylinders, cylinders of different diameters installed inside one another are made of different lengths and are mounted together so that the outer cylinder has the smallest length and the largest diameter, and the inner cylinder has the longest and smallest diameter.

В пределах общей сборки многозвенной механической системы преобразования движений установленные один внутри другого цилиндры разных многократных соединительных устройств могут быть последовательно сблокированы с шатунами и ведомыми кривошипами вокруг разных подвижных осей для образования шарнирного механизма параллельных кривошипов, преобразующего вращение одного ведущего кривошипа в синхронное вращение с той же угловой скоростью нескольких ведомых кривошипов, установленных в одной или параллельных плоскостях, например, для привода от одного двигателя сразу нескольких тяговых колес электровоза без применения для этого сложных комплектов зубчатых колес.Within the general assembly of a multi-link mechanical motion conversion system, cylinders of different multiple connecting devices installed inside one another can be sequentially interlocked with connecting rods and driven cranks around different movable axes to form an articulated mechanism of parallel cranks, converting the rotation of one leading crank into synchronous rotation with the same angular the speed of several driven cranks installed in one or parallel planes, for example, for Water from one engine of several electric traction wheels without the use of this complex for gearsets.

В другом варианте общей сборки многозвенной механической системы преобразования движений установленные один внутри другого цилиндры одного многократного соединительного устройства могут быть сблокированы с двумя шатунами вокруг их общей подвижной оси, а установленные один внутри другого цилиндры другого многократного соединительного устройства могут быть сблокированы с двумя другими поворотными вокруг общей неподвижной оси рычажными звеньями для образования шарнирного механизма качающегося параллелограмма, преобразующего вращение ведущего звена в разнонаправленное вращение двух соосно установленных ведомых звеньев (например, привода обрезных встречно поворотных ножниц) или в однонаправленное вращение с разными угловыми скоростями двух смещенных между собой ведомых звеньев.In another embodiment of the general assembly of a multi-link mechanical movement conversion system, the cylinders of one multiple connecting device installed inside one another can be locked with two connecting rods around their common movable axis, and the cylinders of the other multiple connecting device installed inside one another can be locked with two other turning around a common the fixed axis with lever links for the formation of the articulated mechanism of the swinging parallelogram converting rotation the leading link in the multidirectional rotation of two coaxially installed driven links (for example, the drive of cutting counter-rotating scissors) or in unidirectional rotation with different angular velocities of two offset driven links.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1, фиг.2 и фиг.3 представлены различные варианты выполнения многократного соединительного устройства VIP-шарнира передачи для преобразования движения, выполненного в виде различных наборов соосно расположенных в одной плоскости цилиндров разного диаметра при размещении одних внутри других, смонтированных с возможностью углового поворота относительно друг друга в одной и той же плоскости и присоединяемых к разным поворотным вокруг общей оси А-А рычажным звеньям собираемой механической системы преобразования движений, варианты которой представлены на фиг.4, фиг.5, фиг.6 и фиг.7. В пределах каждого набора цилиндров установленные один внутри другого цилиндры разного диаметра выполнены разной длины и смонтированы между собой таким образом, что наружный цилиндр имеет наименьшую длину и наибольший диаметр, а внутренний цилиндр имеет наибольшую длину и наименьший диаметр.The invention is illustrated by drawings, where in Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3, various embodiments of a multiple connecting device of a VIP transmission hinge for converting movement, made in the form of various sets of cylinders of different diameters coaxially located in the same plane when placing one inside others mounted with the possibility of angular rotation relative to each other in the same plane and connected to different lever links assembled mechanically rotatable around a common axis AA th motion conversion system, embodiments of which are shown in Figure 4, 5, 6 and 7. Within each set of cylinders, cylinders of different diameters installed one inside the other are made of different lengths and are mounted together so that the outer cylinder has the smallest length and the largest diameter, and the inner cylinder has the longest and smallest diameter.

На фиг.1 представлено устройство трехзвенного двухкратного VIP-шарнира, содержащего набор из трех соосно расположенных в одной плоскости и установленных один внутри другого внутреннего цилиндра 1 (длиной l₁ и диаметром d₁), промежуточного цилиндра 2 (длиной l₂ и диаметром d₂) и наружного цилиндра 3 (длиной l₃ и диаметром d₃), у которых выполняется соотношение размеров: l₃<l₂<l₁ и d₃>d₂>d₁. Внутренний, промежуточный и наружный цилиндры трехзвенного двухкратного соединительного устройства на фиг.1 смонтированы с возможностью углового поворота относительно друг друга, в одной и той же плоскости (вокруг общей оси А-А) и присоединяются к разным поворотным рычажным звеньям собираемой механической системы преобразования движений в заданной плоскости.Figure 1 shows the device of a three-link double VIP-hinge, containing a set of three coaxially arranged in the same plane and installed one inside the other inner cylinder 1 (length l ₁ and diameter d ₁ ), an intermediate cylinder 2 (length l ₂ and diameter d ₂ ) and the outer cylinder 3 (with a length of l ₃ and a diameter of d ₃ ), in which the size ratio is satisfied: l ₃ <l ₂ <l ₁ and d ₃ > d ₂ > d ₁ . The inner, intermediate and outer cylinders of the three-link two-time connecting device in figure 1 are mounted with the possibility of angular rotation relative to each other, in the same plane (around the common axis AA) and are connected to different rotary link links of the assembled mechanical system for converting movements into given plane.

На фиг.2 представлено аналогичное устройство четырехзвенного трехкратного VIP-шарнира, содержащего набор из четырех соосно расположенных в одной плоскости и установленных один внутри другого цилиндров разного диаметра 1, 2, 3 и 4, предназначенных для подвижного вращательного соединения между собой (вокруг общей оси А-А) четырех разных поворотных рычажных звеньев собираемой системы преобразования движений в заданной плоскости.Figure 2 presents a similar device of a four-link three-fold VIP-hinge, containing a set of four cylinders of different diameters 1, 2, 3 and 4 coaxially arranged in the same plane and installed inside the other, designed for movable rotational connection between each other (around a common axis A -A) of four different rotary linkages of the assembled system for converting movements in a given plane.

На фиг.3 представлено устройство пятизвенного четырехкратного VIP-шарнира, содержащего набор из пяти соосно расположенных в одной плоскости и установленных один внутри другого цилиндров разного диаметра 1, 2, 3, 4 и 5, предназначенных для подвижного вращательного соединения между собой (вокруг общей оси А-А) пяти разных поворотных рычажных звеньев собираемой механической системы преобразования движений в заданной плоскости.Figure 3 shows the device of a five-link four-fold VIP hinge containing a set of five cylinders of different diameters 1, 2, 3, 4 and 5 coaxially arranged in the same plane and installed inside each other, designed for movable rotational connection between each other (around a common axis A-A) of five different rotary linkages of the assembled mechanical system for converting movements in a given plane.

На фиг.4 представлена (в двух проекциях - профильной и фасной) кинематическая схема собираемой на основе трех двухкратных VIP-шарниров (вокруг подвижных осей A, B и C) механической системы преобразования движений, где установленные один внутри другого цилиндры двухкратных VIP-шарниров последовательно сблокированы на осях A, B и C с шатунами 6, 7, 8, 9 и ведомыми кривошипами 10, 11, 12, 13 для образования шарнирного механизма параллельных кривошипов, преобразующего вращение ведущего кривошипа 14 в синхронное вращение с той же угловой скоростью ведомых кривошипов 10, 11, 12 и 13, установленных на основании 15 в одной или параллельных плоскостях (например, в качестве вращательного привода от одного двигателя сразу на 4 тяговых колеса транспорта). Согласно фиг.4 установка в привод трех двухкратных VIP-шарниров (с соответствующими осями A, B, C) позволяет предельно упростить конструкцию, изготовление и сборку самых сложных поворотных рычажных звеньев привода 6, 7, 8, 9, 10, 11 и 12 за счет выполнения их в виде простых рычагов всего с двумя отверстиями по концам под оси шарниров.Figure 4 presents (in two projections - profile and bevel) a kinematic diagram of a mechanical motion conversion system assembled on the basis of three double VIP joints (around the movable axes A, B and C), where the cylinders of the double VIP joints are installed one inside the other locked on axes A, B and C with connecting rods 6, 7, 8, 9 and driven cranks 10, 11, 12, 13 to form an articulated mechanism of parallel cranks, converting the rotation of the leading crank 14 into synchronous rotation with the same angular speed of the driven curves spikes 10, 11, 12 and 13 mounted on the base 15 in the same or parallel planes (e.g., as the rotary drive from one engine 4 immediately traction wheel vehicles). According to figure 4, the installation in the drive of three double VIP-hinges (with the corresponding axes A, B, C) allows you to extremely simplify the design, manufacture and assembly of the most complex rotary linkage of the drive 6, 7, 8, 9, 10, 11 and 12 for the expense of performing them in the form of simple levers with only two holes at the ends under the axis of the hinges.

На фиг.5 представлена (в двух проекциях - профильной и фасной) кинематическая схема собираемой на основе двух двухкратных VIP-шарниров (вокруг осей A и O₁) механической системы преобразования движений, в которой установленные один внутри другого цилиндры 2 и 3 одного многократного соединительного устройства сблокированы с двумя шатунами AB и AC (вокруг их общей подвижной оси A), а установленные один внутри другого цилиндры 4 и 5 другого многократного соединительного устройства сблокированы вокруг неподвижной оси O₁ с двумя другими поворотными (вокруг общей неподвижной оси O₁) рычажными звеньями CO₁ и BO₁ для образования шарнирного механизма качающегося параллелограмма, преобразующего в схеме на фиг.5(а) вращение ведущего звена 16 в разнонаправленное вращение двух соосно установленных ведомых звеньев 19 и 20 (например, в качестве привода обрезных ножниц с обеспечением встречного вращения двух рабочих органов CO₁ и BO₁ без применения зубчатых колес). На фиг.5(б) представлен вариант выполнения на основе тех же двухкратных VIP-шарниров схемы шарнирного механизма качающегося параллелограмма с другим ведущим звеном 19, в котором оси поворота других ведомых звеньев 16 и 20 смещены между собой, а ось вращения ведомого звена 20 совмещена с осью вращения ведущего звена, что обеспечивает однонаправленное вращение ведомых звеньев 16 и 20 с различными угловыми скоростями (также без применения зубчатых колес).Figure 5 presents (in two projections - profile and bevel) a kinematic diagram of a mechanical motion conversion system assembled on the basis of two double VIP hinges (around axes A and O ₁ ), in which cylinders 2 and 3 of one multiple connecting device interlocked with two rods AB and AC (movable about their common axis a), and mounted one inside the other cylinders 4 and 5, another multiple coupler interlocked about a fixed axis O ₁ with two other swivel (in circle common fixed axis O ₁₎ functioning lever CO BO ₁ and ₁ to form the articulated parallelogram oscillating mechanism that converts the circuit in Figure 5 (a) rotation of the driving member 16 in the counter-rotating two coaxially installed slave units 19 and 20 (e.g., as a drive of trimmed scissors with the oncoming rotation of two working bodies CO ₁ and BO ₁ without the use of gears). Fig. 5 (b) shows an embodiment based on the same double VIP hinges of the hinge mechanism of the swinging parallelogram with another drive link 19, in which the rotation axes of the other driven links 16 and 20 are offset from each other, and the rotation axis of the driven link 20 is aligned with the axis of rotation of the drive link, which provides unidirectional rotation of the driven links 16 and 20 with different angular velocities (also without the use of gears).

На фиг.6 представлена кинематическая схема собираемой на основе четырехзвенного трехкратного VIP-шарнира (с черырьмя соосными цилиндрами 1, 2, 3 и 4 на общей подвижной оси A) механической системы преобразования движений в виде рычажного механизма, преобразующего заданное вращение ведущего звена-кривошипа 21 в требуемые различные законы движения трех рабочих органов в виде разнонаправленных угловых колебаний рычагов 22(AO₂) и 23(CO₃), а также поступательного движения ползуна 24 с заданной линейной скоростью (закон изменения которой можно регулировать за счет переменной внутрицикловой скорости точки A шатуна 22 в отличие от постоянной скорости данной точки A в обычном кривошипно-ползунном механизме).Figure 6 presents the kinematic diagram of the mechanical motion conversion system assembled on the basis of a four-link three-fold VIP hinge (with four coaxial cylinders 1, 2, 3 and 4 on the common movable axis A) in the form of a lever mechanism that converts a given rotation of the leading crank link 21 required in different laws of motion of the three working bodies in the form of multidirectional angular oscillations of the levers 22 (AO ₂₎ and 23 (CO _3), and the translational motion of the slider 24 at a predetermined linear velocity (law which can change regulation amb due to the variable speed inloop point A connecting rod 22 in contrast to the constant velocity of the point A in the conventional slider-crank mechanism).

На фиг.7 представлена кинематическая схема собираемой на основе пятизвенного четырехкратного VIP-шарнира (с пятью соосными цилиндрами 1, 2, 3, 4 и 5 на общей подвижной оси A) механической системы преобразования движений в виде шарнирного механизма, преобразующего через шатуны 33, 34, 35, 36 заданное вращение ведущего звена-кривошипа 28 в требуемые законы углового поворота одновременно четырех рабочих органов 29, 30, 31, 32 (без применения зубчатых колес для их вращения в противоположном направлении и с различными угловыми скоростями).Fig. 7 shows a kinematic diagram of a five-link four-fold VIP joint assembled (with five coaxial cylinders 1, 2, 3, 4 and 5 on a common movable axis A) of a mechanical motion conversion system in the form of an articulated mechanism that converts through connecting rods 33, 34 , 35, 36 the specified rotation of the crank link 28 to the required laws of angular rotation of four working bodies 29, 30, 31, 32 at the same time (without the use of gears for their rotation in the opposite direction and with different angular speeds).

Достигаемый в предлагаемом VIP-шарнире положительный эффект заключается в следующем:The positive effect achieved in the proposed VIP hinge is as follows:

1. Упрощается конструкция шарнира соединительного устройства и уменьшаются его габариты в связи с простотой его изготовления, смазки, сборки и разборки наборов установленных один внутри другого цилиндров для их присоединения к поворотным рычажным звеньям механической системы преобразования движения.1. The design of the hinge of the connecting device is simplified and its dimensions are reduced due to the simplicity of its manufacture, lubrication, assembly and disassembly of sets of cylinders installed one inside the other for their connection to the rotary link links of the mechanical motion conversion system.

2. В самой механической системе преобразования движения и передачи мощности через многократные VIP-шарниры упрощается конструкция самых сложных поворотных рычажных звеньев преобразующих механизмов за счет их выполнения предельно простыми (в виде простых в изготовлении и сборке рычагов только с двумя отверстиями под оси шарниров).2. In the most mechanical system of converting movement and transmitting power through multiple VIP-hinges, the design of the most complex rotary lever links of the conversion mechanisms is simplified due to their implementation as extremely simple (in the form of levers that are simple to manufacture and assemble with only two holes under the hinge axis).

3. Снижаются потери на трение и повышается надежность работы шарнира за счет применения всех вращательных кинематических пар для передачи больших усилий на разные рабочие органы.3. Friction losses are reduced and the reliability of the hinge is increased due to the use of all rotational kinematic pairs to transfer large forces to different working bodies.

4. Снижается трудоемкость изготовления шарнира за счет снижения требуемой точности его изготовления и сборки.4. The complexity of manufacturing the hinge is reduced by reducing the required accuracy of its manufacture and assembly.

5. В отличие от известных шарниров Гука и Кардана конструкция VIP-шарнира позволяет соединять и передавать движение на три и более поворотных рычажных звеньев в механических системах преобразования движений и применить его, например, в приводе транспорта с несколькими синхронно вращающимися тяговыми колесами или реализовать в приводах машин с несколькими рабочими органами их противоположное вращение без применения комплекта сложных зубчатых колес с разным числом зубьев, что приводит к упрощению конструкции всей передачи преобразования движения и снижению ее общих габаритов и веса.5. Unlike the known Hook and Cardan hinges, the design of the VIP hinge allows you to connect and transmit motion to three or more rotary link links in mechanical motion conversion systems and use it, for example, in a transport drive with several synchronously rotating traction wheels or implement in drives machines with several working bodies their opposite rotation without the use of a set of complex gears with different numbers of teeth, which leads to a simplification of the design of the entire transmission gear traffic and reduce its overall size and weight.

Claims

1. Multiple hinge transmission containing multiple connecting device rotatable around the common axis of the links, characterized in that the multiple connecting device is made in the form of a set located in the same plane of coaxial cylinders of different diameters when placing one inside the other, where within each set of cylinders installed one inside the other cylinders of different diameters are made of different lengths and are mounted together so that the outer cylinder has the smallest length and the largest diameter And an inner cylinder having the greatest length and smallest diameter.

2. The multiple transmission hinge according to claim 1, characterized in that, within the general assembly of the multi-link mechanical motion conversion system, the cylinders of different multiple connecting devices installed inside one another are sequentially interlocked with rods and driven cranks around different movable axes to form a hinge mechanism of parallel cranks, converts the rotation of one leading crank into synchronous rotation with the same angular speed of several driven cranks installed in one oh or in parallel planes.

3. The multiple transmission hinge according to claim 1, characterized in that, within the general assembly of the multi-link mechanical motion conversion system, the cylinders of one multiple connecting device installed inside one another are interlocked with two rods around their common movable axis, and the cylinders of the other multiple installed inside the other the connecting device is interlocked with two other lever links that rotate around a common fixed axis to form a swivel mechanism holograms, which converts rotation of the driving member to rotate two slave units mounted coaxially with each other during their displacement relative to the driving member or the rotational axis offset between an axis of rotation aligned with one of the slave units with the axis of rotation of the driving member.