RU2759121C1 - Зубчатый механизм преобразования вращательного движения в неравномерное - Google Patents
Зубчатый механизм преобразования вращательного движения в неравномерное Download PDFInfo
- Publication number
- RU2759121C1 RU2759121C1 RU2020142904A RU2020142904A RU2759121C1 RU 2759121 C1 RU2759121 C1 RU 2759121C1 RU 2020142904 A RU2020142904 A RU 2020142904A RU 2020142904 A RU2020142904 A RU 2020142904A RU 2759121 C1 RU2759121 C1 RU 2759121C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elliptical
- gear wheel
- shaft
- pair
- semi
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H19/00—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
- F16H19/02—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Retarders (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения. Зубчатый механизм преобразования вращательного движения в неравномерное содержит корпус, в котором соосно установлены входной и выходной валы, эллиптическое зубчатое колесо, установленное на выходном валу, эллиптическое зубчатое колесо, закрепленное на входном валу и находящееся в зацеплении с эллиптическим зубчатым колесом одного с ним размера, закрепленным на промежуточном валу, также на промежуточном валу закреплено второе эллиптическое зубчатое колесо, которое находится в зацеплении с эллиптическим зубчатым колесом на выходном валу одного с ним размера. Малая полуось первой пары эллиптических колес может отличаться от малой полуоси второй пары, а большие полуоси всех эллиптических колес одинаковы. Все эллиптические колеса установлены на своих валах таким образом, что ось вращения вала проходит через точку - фокус делительного эллипса. Обеспечивается упрощение и уменьшение конструкции, а также возможность настройки коэффициента неравномерности выходного звена. 14 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к преобразователям равномерного вращательного движения в неравномерное вращательное и наоборот.
Известен механизм для преобразования движения (Патент на изобретение № RU 2374526), который содержит корпус, основной ведущий вал, кулачок, установленный на корпусе соосно ведущему валу, диск с направляющими, ромбический шарнирный четырехзвенник с пальцами, взаимодействующими с кулачком и направляющими, дополнительный ведущий вал, установленный соосно в основном ведущем валу, рычаги и ведомый вал. Ведущие валы шарнирно соединены рычагами с серединами противоположных сторон шарнирного четырехзвенника. Диск установлен с возможностью вращения и механически связан с ведомым валом. Пальцы расположены в вершинах шарнирного четырехзвенника. Направляющие расположены симметрично вдоль взаимно перпендикулярных осей симметрии на плоскости диска. Профиль кулачка описывается зависимостью полярного радиуса от полярного угла и длины стороны шарнирного четырехзвенника и представляет эквидистанту, отстоящую на величину радиуса пальца внутрь от базовой замкнутой кривой.
Недостатком данного устройства является сложность в изготовлении и обслуживании за счет использования сложных элементов, требующих высокой точности изготовления и сборки.
Известен механизм преобразования движения (Патент на изобретение № RU 2531854), содержащий корпус, ведущий вал, являющийся валом отбора мощности, полый вал, установленный соосно ведущему, и узел преобразования движения. Узел преобразования движения выполнен в виде установленного в корпусе соосно валам диска, в центре которого выполнена профилированная дорожка качения. Между валом и дорожкой качения размещено четное количество роликов, половина из которых вращаются вокруг собственной оси и попарно и крестообразно жестко связаны через кронштейны и с ведущим и полым валами. Остальные ролики свободно расположены между дорожкой качения и жестко связанными роликами.
Недостатком данного устройства является большие габариты и высокий износ элементов механизма за счет постоянного контакта роликов при работе.
Известен механизм с остановками выходного звена (Prikhodko А.А., Smelyagin A.I., Tsybin A.D. Kinematics of planetary mechanisms with intermittent motion // Procedia Engineering. - 2017. - T. 206. - C. 380-385), который является прототипом предлагаемого изобретения, содержащий корпус, входной вал, водило, центральное цилиндрическое неподвижное зубчатое колесо, сателлит, состоящий из цилиндрического зубчатого колеса, вала и эллиптического зубчатого колеса, и выходной вал с закрепленным на нем эллиптическим зубчатым колесом. При этом в рассматриваемом механизме оси вращения эллиптических зубчатых колес проходят через фокусы делительного эллипса.
Недостатками конструкции планетарного исполнительного механизма являются повышенные требования к точности изготовления деталей и сложность его сборки, а также большие габариты по сравнению с зубчатой передачей с неподвижными осями вращения. В прототипе реализуется частный случай неравномерного движения - движение с остановками, но при этом не показывается возможность изменения коэффициента неравномерности движения выходного звена.
Таким образом, задачей изобретения является создание зубчатого механизма преобразования вращательного движения в неравномерное, характеризующегося высокими эксплуатационными характеристиками.
Техническим результатом является упрощение изготовления и сборки механизма, оптимизация габаритных размеров и обеспечение возможности настройки коэффициента неравномерности вращения выходного звена.
Технический результат достигается тем, что зубчатый механизм преобразования вращательного движения в неравномерное содержит корпус, в котором соосно установлены входной и выходной валы, эллиптическое зубчатое колесо, установленное на выходном валу, эллиптическое зубчатое колесо, закрепленное на входном валу и находящееся в зацеплении с эллиптическим зубчатым колесом одного с ним размера, закрепленным на промежуточном валу, также на промежуточном валу закреплено второе эллиптическое зубчатое колесо, которое находится в зацеплении с эллиптическим зубчатым колесом на выходном валу одного с ним размера, при этом малая полуось b1 первой пары эллиптических колес может отличаться от малой полуоси b2 второй пары, а большие полуоси а всех эллиптических колес одинаковы, кроме того, все эллиптические колеса установлены на своих валах таким образом, что ось вращения вала проходит через точку - фокус делительного эллипса, который расположен на большой полуоси делительного эллипса на расстоянии c1 от центра делительного эллипса для первой пары колес, определяемом по формуле:
где а - большая полуось делительного эллипса обоих пар эллиптических зубчатых колес; b1 - малая полуось делительного эллипса первой пары эллиптических зубчатых колес;
и на расстоянии c2 от центра делительного эллипса для второй пары колес, определяемом по формуле:
где b2 - малая полуось делительного эллипса второй пары эллиптических зубчатых колес;
и таким образом достигается непрерывность их зацепления.
Технический результат достигается за счет использования двухступенчатой передачи эллиптическими зубчатыми колесами с осями вращения в фокусах делительных эллипсов. Данный вид передачи является более компактным, имеет возможность настройки коэффициента неравномерности движения рабочего органа, более прост в изготовлении и сборке по сравнению с планетарной передачей эллиптическими колесами.
На фиг. 1 показана структурная схема механизма, на фиг. 2 показан разрез А-А, на фиг. 3 показан разрез Б-Б, на фиг. 4 показан пример шлицевого соединения промежуточного вала с эллиптическими зубчатыми колесами, на фиг. 5-7 показаны примеры механизмов с различными эксцентриситетами эллиптических зубчатых колес, на фиг. 8 показаны графики передаточного отношения механизма от угла поворота входного вала при различных эксцентриситетах, на фиг. 9 показана зависимость коэффициента неравномерности вращения выходного вала от эксцентриситета второй пары эллиптических зубчатых колес, на фиг. 10-12 показаны примеры механизмов с различными углами установки эллиптических зубчатых колес, на фиг. 13 показаны графики передаточного отношения механизма от угла поворота входного вала при различных углах установки эллиптических зубчатых колес, на фиг. 14 показана зависимость коэффициента неравномерности вращения выходного вала от угла установки эллиптических зубчатых колес.
Зубчатый механизм преобразования вращательного движения в неравномерное состоит из корпуса 1, в котором соосно установлены входной вал 2 и выходной вал 3, эллиптического зубчатого колеса 4 на входном валу и эллиптического зубчатого колеса 5 на выходном валу, эллиптического зубчатого колеса 6 и эллиптического зубчатого колеса 7 на промежуточном валу 8. Эллиптическое зубчатое колесо 4 и эллиптическое зубчатое колесо 6 состоят в зацеплении и имеют одинаковые размеры, эллиптическое зубчатое колесо 7 и эллиптическое зубчатое колесо 5 также состоят в зацеплении и имеют одинаковые размеры, при этом малая полуось b1 одной пары эллиптических колес может отличаться от малой полуоси b2 другой пары, а большие полуоси а всех эллиптических колес одинаковы. Все эллиптические колеса установлены на своих валах таким образом, что ось вращения вала проходит через точку, называемую фокусом делительного эллипса, которая расположена на большой полуоси делительного эллипса на расстоянии c1, равном , от центра делительного эллипса для одной пары колес и c2, равном , для другой пары, и таким образом достигается непрерывность их зацепления.
Зубчатый механизм преобразования вращательного движения в неравномерное работает следующим образом. Входному валу 2 сообщается вращательное движение, которое передается посредством эллиптического колеса 4 на эллиптическое колесо 6 и, соответственно, вал 8 и эллиптическое колесо 7. Затем движение колеса 7 передается на эллиптическое колесо 5 и соответственно выходной вал 3, который благодаря переменному передаточному отношению каждой пары эллиптических зубчатых колес совершает неравномерное вращательное движение.
Коэффициент неравномерности вращения выходного вала механизма зависит от следующих параметров: эксцентриситетов e1 и e2 каждой пары эллиптических зубчатых колес, а также угла α установки эллиптических зубчатых колес. Для изменения коэффициента неравномерности могут изготавливаться комплекты сменных эллиптических зубчатых колес 4, 6 и 5, 7 с различными эксцентриситетами, а соединения вала 8 с эллиптическими зубчатыми колесами 6 и 7 с целью изменения угла α могут быть выполнены шлицевыми (фиг. 4).
Зависимость коэффициента неравномерности вращения выходного вала от эксцентриситетов эллиптических зубчатых колес показана на трех примерах (фиг. 5-7). Эксцентриситет первой пары эллиптических зубчатых колес 4, 6 и угол установки эллиптических зубчатых колес 6 и 7 одинаковы для всех трех примеров (е1=0.5, α=0°). Эксцентриситет второй пары эллиптических зубчатых колес 5, 7 варьируется и составляет е2=0.2 (фиг. 5), e2=0.4 (фиг. 6) и е2=0.6 (фиг. 7) для первого, второго и третьего механизмов соответственно. На фиг. 8 показаны графики передаточного отношения механизма от угла поворота входного вала 2. На фиг. 9 показана зависимость коэффициента неравномерности вращения δ выходного вала 3 от эксцентриситета е2 второй пары эллиптических зубчатых колес 5, 7.
Зависимость коэффициента неравномерности вращения рабочего органа от угла установки α эллиптических зубчатых колес 6 и 7 показана также на трех примерах (фиг. 10-12). Эксцентриситеты первой и второй пары эллиптических зубчатых колес 4, 6 и 5, 7 одинаковы для всех трех примеров (e1=e2=0.5). Угол установки α эллиптических зубчатых колес 6 и 7 варьируется и составляет α=60° (фиг. 10), α=90° (фиг. 11) и α=180° (фиг. 12) для первого, второго и третьего механизмов соответственно. На фиг. 13 показаны графики передаточного отношения механизма от угла поворота входного вала 2. На фиг. 14 показана зависимость коэффициента неравномерности вращения δ выходного вала 3 от угла установки α эллиптических зубчатых колес 6 и 7.
Таким образом, используя пары эллиптических зубчатых колес 4, 6 и 5, 7 с различными эксцентриситетами e1 и е2 и устанавливая под разным углом α эллиптические зубчатые колеса 6 и 7, можно регулировать неравномерность вращения выходного вала механизма в широких пределах.
Claims (7)
- Зубчатый механизм преобразования вращательного движения в неравномерное, содержащий корпус, в котором соосно установлены входной и выходной валы, эллиптическое зубчатое колесо, установленное на выходном валу, отличающийся тем, что дополнительно содержит эллиптическое зубчатое колесо, закрепленное на входном валу и находящееся в зацеплении с эллиптическим зубчатым колесом одного с ним размера, закрепленным на промежуточном валу, также на промежуточном валу закреплено второе эллиптическое зубчатое колесо, которое находится в зацеплении с эллиптическим зубчатым колесом на выходном валу одного с ним размера, при этом малая полуось b1 одной пары эллиптических колес может отличаться от малой полуоси b2 другой пары, а большие полуоси a всех эллиптических колес одинаковы, кроме того, все эллиптические колеса установлены на своих валах таким образом, что ось вращения вала проходит через точку - фокус делительного эллипса, который расположен на большой полуоси делительного эллипса на расстоянии с1 от центра делительного эллипса для первой пары колес, определяемом по формуле:
- где a - большая полуось делительного эллипса обоих пар эллиптических зубчатых колес; b1 - малая полуось делительного эллипса первой пары эллиптических зубчатых колес;
- и на расстоянии c2 от центра делительного эллипса для второй пары колес, определяемом по формуле:
- где b2 - малая полуось делительного эллипса второй пары эллиптических зубчатых колес;
- и таким образом достигается непрерывность их зацепления.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020142904A RU2759121C1 (ru) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | Зубчатый механизм преобразования вращательного движения в неравномерное |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020142904A RU2759121C1 (ru) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | Зубчатый механизм преобразования вращательного движения в неравномерное |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2759121C1 true RU2759121C1 (ru) | 2021-11-09 |
Family
ID=78466934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020142904A RU2759121C1 (ru) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | Зубчатый механизм преобразования вращательного движения в неравномерное |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2759121C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU221775U1 (ru) * | 2023-08-18 | 2023-11-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Исполнительный механизм поршневого воздушного компрессора |
CN117797566A (zh) * | 2024-02-28 | 2024-04-02 | 山西磊鑫化工股份有限公司 | 一种硝酸盐生产用尾气处理装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4788891A (en) * | 1986-12-05 | 1988-12-06 | Japan Society For The Promotion Of Machine Industry | Planetary gear having non-circular gears |
US5033995A (en) * | 1986-11-24 | 1991-07-23 | Christian Salesse | Motion transforming device, and in particular a speed reduction gear |
RU2616457C1 (ru) * | 2016-03-24 | 2017-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Планетарный механизм преобразования вращательного движения в возвратно-вращательное |
RU2723618C1 (ru) * | 2019-10-08 | 2020-06-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Привод конвейера дискретного действия |
-
2020
- 2020-12-23 RU RU2020142904A patent/RU2759121C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5033995A (en) * | 1986-11-24 | 1991-07-23 | Christian Salesse | Motion transforming device, and in particular a speed reduction gear |
US4788891A (en) * | 1986-12-05 | 1988-12-06 | Japan Society For The Promotion Of Machine Industry | Planetary gear having non-circular gears |
RU2616457C1 (ru) * | 2016-03-24 | 2017-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Планетарный механизм преобразования вращательного движения в возвратно-вращательное |
RU2723618C1 (ru) * | 2019-10-08 | 2020-06-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Привод конвейера дискретного действия |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU221775U1 (ru) * | 2023-08-18 | 2023-11-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Исполнительный механизм поршневого воздушного компрессора |
CN117797566A (zh) * | 2024-02-28 | 2024-04-02 | 山西磊鑫化工股份有限公司 | 一种硝酸盐生产用尾气处理装置 |
CN117797566B (zh) * | 2024-02-28 | 2024-05-03 | 山西磊鑫化工股份有限公司 | 一种硝酸盐生产用尾气处理装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2966808A (en) | Power actuated hinge device | |
JP5146537B2 (ja) | 無段変速機 | |
RU2759121C1 (ru) | Зубчатый механизм преобразования вращательного движения в неравномерное | |
CN106662230B (zh) | 具有不依赖于摩擦的均匀输入到输出速比的无级变速器 | |
WO2017064549A2 (zh) | 内啮合传动机构 | |
CN111322374B (zh) | 一种弹性变传动比线齿轮机构 | |
RU2616457C1 (ru) | Планетарный механизм преобразования вращательного движения в возвратно-вращательное | |
RU2755829C1 (ru) | Зубчатый механизм преобразования вращательного движения в неравномерное | |
CN112343972B (zh) | 一种活齿与固定齿复合传动无侧隙的减速器 | |
RU2528493C2 (ru) | Зубчатый преобразователь вращательного движения в возвратно-вращательное | |
US10677330B2 (en) | Variable speed-ratio transmission | |
CN111919049B (zh) | 无级变速器和用于运行无级变速器的方法 | |
RU2500938C1 (ru) | Преобразователь вращательного движения в возвратно-вращательное | |
JP2023512775A (ja) | 摩擦に依存しない均一的な入出力比を有する変速比無限大変速機 | |
RU2310111C1 (ru) | Планетарно-цевочный редуктор | |
RU54124U1 (ru) | Механизм для преобразования вращательного движения в сложное движение и наоборот | |
JP6130223B2 (ja) | 無段変速機 | |
RU2304734C2 (ru) | Нефрикционный высокомоментный вариатор | |
RU2708127C1 (ru) | Бесступенчатая механическая передача | |
JP6130282B2 (ja) | 軸受および車両用動力伝達装置 | |
RU2147701C1 (ru) | Зубчато-рычажный вариатор | |
RU2747227C1 (ru) | Волновая передача с выбором люфта | |
SU1295107A1 (ru) | Импульсна передача | |
RU2722737C1 (ru) | Привод | |
RU2310115C2 (ru) | Механизм для преобразования вращательного движения в сложное движение и наоборот |