SU1188415A1 - Рычажно-зубчатый механизм - Google Patents

Abstract

РЫЧАЖНО-ЗУБЧАТЫЙ МЕХАНИЗМ, содержащий движущеес  пр молинейноаоступательноезвено , двойной шарнирный параллелограмм, взаимодействую- . щую с ним через рычажную систему зубчатую передачу и св занный со звеном крйвошипно-шатунный привод, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  габаритов и повышени  точности, кривошип и шатун привода выполнены с одинаковой длиной, длины поворотных звеньев параллелограмма выбраны из соотношени  Ь а 1 - cos Чд ид 1 - COS- 1/6 где и g максимальные углы 6тклонени  соответствующих звеньев от среднего положени , а механизм снабжен зубчато-кулачковым устройством согласовани  движени , включающим зубчатый дифференциал, в котором одно центральное колесо через зубчатую передачу и рычажную систему взаимодействует с параллелограммом, коро (/ мысло, ЁГзаимодействующее с другим центральным колесом дифференциала, С кулачок и зубчатую йередачу, св зывающую кулачок с водилом дифференциала .

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к направл ющим механизмам пр молинейного движени , в частности к крупногабаритным ма т никовым стендам дл  испытаний аппаратуры , и может быть использовано в любой области техники. Цель изобретени  - уменьшение га баритов и повьш1ение точности пр молинейно-поступательного движени  пл формы испытательного стенда. Это по вол ет снизить вес и металлоемкость стенда, устран ет потребность в спе циальных производственных помещени  и повышает качество испытаний. На фиг. показана схема механиз ма, примененного в ма тниковом испытательном стенде; на фиг. 2 - се чение по продольной оси. Механизм содержит пр молинейно-п ступательно движущеес  звено I, на котором размещен испытуемый объект 2. Звено 1 подвешено к основанию (не показано ) на четырех стержн х 3 и четырех стержн х 4, образующих двойной шарнирный параллелограмм ABCD-BCEF. Стержни 3 и 4 попарно св заны между собой двум  валами- 5 через шарниры В и С. Концы А и D стержней 4 попарно жестко св заны валами 6. Валы 5 соединены между со бой т гами 7, С концом.одного из валов 5 жестко св заны рычаги 8 и 9 устройства согласовани  движени  стержней 3 .и 4. Рычаг 8 шарнирно св зан с кривошипом 10 шатуном II, а рычаг 9 кривошипом 1 2 через шатун 13. Кривошипы 10 и 12 жестко закрепленьГ на валу 14, соосным с. валом 6. На валу 6 жестко закреплено водило 15 зубчатого дифференциала, состо щего из центральных колес 16, 17 и сателлитов 18, С центральным колесом 6 жестко св зано коромысло 19 с роликом 20, взаимодействующим с кулачком 2. Кулачок 21 через зубчатые колеса 22, 23 и вал 6 кинематически св зан с водилом 15 диффере циала, а его центральное колесо 17 через зубчатые колеса 24, 25,26,27, 28 и вал 14 - с кривошипами 10 и 12 Звено 1 через кривошип 29 и шатун 30 одинаковой длины св зано с электродвигателем 31. Размеры звеньев механизма определ ютс  следующими зависимост ми. 52 Дпины стержней 3 и 4 удовлетво ют соотношению Ьь . I - cos f/ 1 - cos Чс ft I 00 I g де fy длина стержн  3; Lg - длина стержн  4; t/ и углы максимального отклоени  стержней 3 и 4 от среднего поожени  (например, от вертикали при оризонтальном расположении звена 1J. Углы Чд и /е удовлетвор ют соотошению Y i . Чо , где i о- - пегд - -L, tB, 1-де i едаточное отношение в схеме от тержн  4 к центральному колесу 17 ри остановленном центральном колее 16. Профиль кулачка 21 описываетс  в ентральной системе координат радисом-вектором ,(cos4 -1 f. ki- -rtrccos + 23 28 . t 24 2fe пол рным углом R2+eJ- 2 + arccos --NVCCOS RO де R, -минимальный радиус с теоретического профил  кулачка; -длина коромысла 19; -рассто ние между ос ми вала 6 и кулачка 21; -угол поворота стержней 4; Р. 3 и Ед- длина стержней 3 к ; . 28 соответственно число зубьев колес 22 - 26 и 28. Дл  обеспечени  пр молинейности движени  звена 1 по всей заданной длине перемещени  значени  углов Ч, и 1 поворота стержней 3 и 4 от среднего положени  должны соответствовать условию E4(cos44-l)+t3 4j - arccos Механизм работает следующим образом . При включении электродвигател  3I кривошип 29 и шатун 30 сообщают звену 1 движение по синусоидальному закону,Ь - Z -tofl sin. ;;: t ц 3 где S - перемещение звена 1 от сред него положени ;. Е2е длина кривощипа 29; Т . - период вращени  кривошипа Звено 1 приводит в движение шарнирно св занные с ней стержни 3 и 4 и сид щие на одном из валов 5 рычаги 8 и 9 механизма согласовани  движени  стержней 3 и 4. Через щатуны 11 и 13 движение от рычагов 8, 9 передаетс  кривошипами 10, 12 валу 14 и жестко закрепленному на нем зубчатому колесу 28 механизма согласовани  движени  стержней 3 и 4. Колесо 28 кинематически .св зано с центральным колесом 17 дифференциала зубчаты ми колесами 24-27. Зубчатые колеса 24 и 28 вращаютс  с одинаковой угловой скоростью, но в противоположны направлени х. Стержни 4 поворачивают с  вместе с валом 6, водилом 15 дифф ренциала и зубчатым колесом 23. Через пару зубчатых колес 22 и 23 движение передаетс  кулачку 21, по которому обкатываетс  ролик 20. Кула21

25

put.2 154 чок 21 сообщает колебательное движение коромыслу 19 и жестко св занному с ним центральному колесу 16 дифференциала . В дифференциале движени  колеса 16 и водила 15 складываютс . в результате чего кинематически св занное с центральным колесом 17 зубчатое колесо 24 сообщает через зубчатые колеса 25-28, вал 14 и зак-. репленные на нем кривошипы 10 и 12, через щатуны 11 и 13, рычаги 8 и 9 валу 5 и стержню 3 угловое движение, закон которого описываетс  указанным выражением t4(cosV4 -1)+1з 4, - arccos При заданных соотнощени х длин стержней 3 и 4 и профиле кулачка 21 точки звена 1 движутс  теоретичес- ки по пр мым лини м. Изобретение ограничивает габариты испытательного стенда размерами шарнирного параллелограмма. Например , при амплитуде колебаний 2 м высота стенда составл ет 3 м.

Claims (1)

1. РЫЧАЖНО-ЗУБЧАТЫЙ МЕХАНИЗМ, содержащий движущееся прямолинейнопоступательное звено, двойной шарнирный параллелограмм, взаимодействую— . щую с ним через рычажную систему зубчатую передачу и связанный со звеном кривошипно-шатунный привод, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения точности, кривошип и шатун привода выполнены с одинаковой длиной, длины поворотных звеньев параллелограмма выбраны из соотношения

   Ь6 _ 1 - cos А

   U_A 1 - cos ’ где и максимальные углы ότ— клонения соответствующих звеньев от среднего положения, а механизм снабжен зубчато-кулачковым устройством согласования движения, включающим зубчатый дифференциал, в котором одно центральное колесо через зубчатую передачу и рычажную систему взаимодействует с параллелограммом, коромысло, взаимодействующее с другим центральным колесом дифференциала, кулачок и зубчатую Передачу, связы вающую кулачок с водилом дифферен- g циала.