SU1733776A1 - Механизм преобразовани вращательного движени в сложные - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению . Цель изобретени  - расширение кинематических возможностей механизма. На двух соосных противоположно вращающихс  валах 2 и 3 закреплены зубчатые сектора 7,8 и 9,10. На валу 11 установлены дополнительные ведомые колеса 16 и 17 на ступице 15, а между ними с возможностью относительного вращени  - основное ведомое ко20 VI GO GO V4 О

Description

лесо 14. Колеса 5 и 21 установлены на дополнительном ведущем валу 20 через механизмы свободного хода (МСХ) 24 и 25 с противоположным направлением заклинивани . При вращении вала 20, например, по часовой стрелке включаетс  МСХ 24 и вращение передаетс  на ведомые валы 2 и 3, которые вращаютс  в противоположные стороны. При этом сектора 7 и 8 поочередно взаимодействуют с колесом 14, а сектора 9 и 10 с колесами 16 и 17. В результате колесо 14 и колеса 16-18 передают встречное вра- щательно-колебательное движение ведомым валам 12 и 13. Одновременно под воздействием тела 26 качени , контактирующего с косыми торцами шайб 18 и 19, последние вместе со св занными с ними

валами 12 и 13 совершают возвратно-поступательное движение. В результате валы совершают сложное движение, состо щее из встречных возвратно-колебательного и возвратно-поступательного . При реверсировании вала 20 включаетс  МСХ 25 и вращение по параллельной кинематической цепи передаетс  на вал 11, в результате чего валы 12 и 13 аналогично совершают сложное движение, состо щее из возвратно-поступательного и вращательного . При включенной электромагнитной муфте 27 в зависимости от направлени  вращени  приводного двигател  механизм осуществл ет либо вращательно- колебательное движение, либо работает как редуктор. 1 ил.

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано в устройствах , где вращательное движение требуетс  преобразовывать в сложное движение , состо щее из возвратно-поступательного и вращательного или из возвратно-поступательного и вращательно- колебательного, преимущественно в горном машиностроении (например, в качестве рабочих органов горных комбайнов).

Известен механизм дл  реверсировани  вращательного движени  винта без пауз . Неполные зубчатые колеса на ведущем валу периодически зацепл ютс  с двум  неполнозубыми колесами, из которых одно за- клинено на винте, Зубь  венцов расположены так, что в конце выхода из зацеплени  зуба одного сектора зуб второго сектора входит в зацепление.

Однако в механизме возможны большие динамические нагрузки вследствие на- личи  жесткого удара при встречном движении масс.

Известен механизм дл  преобразовани  вращательного движени  во вращатель- но-колебательное, содержащий ведомое зубчатое колесо и кинематически св занные между собой ведущие зубчатые сектора , периодически взаимодействующие с ведомым колесом, Механизм снабжен клинообразными фрикционными элементами, жестко соединенными с зубчатыми секторами , а в ведомом колесе выполнен кольцевой клинообразный паз, с которым взаимодействуют клинообразные фрикционные элементы .

Известный механизм обладает относительно невысокой долговечностью из-за быстрого износа клинообразных фрикционных элементов.

Известен механизм дл  преобразовани  вращательного движени  во вращатель- но-колебательное, содержащий корпус, установленные в нем два кинематически

св занных между собой с возможностью противоположного вращени  ведущих вала с закрепленным на каждом из них зубчатым сектором, ведомый вал и ведомое зубчатое колесо дл  поочередного взаимодействи  с

секторами ведущих валов; механизм снабжен двум  закрепленными на ведущих валах диаметрально противоположно основным дополнительными зубчатыми секторами, дополнительным ведомым колесом , установленными в корпусе промежуточным и дополнительным ведомым валами, ведущие и ведомые валы попарно соосны и параллельны промежуточному, основные сектора размещены на обращенных друг к

другу концах ведущих валов консольно и диаметрально противоположно, дополнительные сектора смещены вдоль оси относи- тельно основных в противоположные стороны на величину, большую ширины последних , дополнительное ведомое колесо установлено на промежуточном валу и выполнено в виде ступицы и двух закрепленных на ее противоположных торцах зубчатых дисков дл  взаимодействи  с соответствующими дополнительными секторами , основное ведомое колесо установлено на ступице дополнительного между дисками с возможностью относительного вращени , а ведомые валы кинематически

св заны с соответствующими ведомыми колесами .

Механизм-прототип обладает недостаточными кинематическими возможност ми, так как не позвол ет преобразовывать вращательное движение в сложное, состо щее

из возвратно-поступательного и вращатель- но-колебательного, или из возвратно-посту- пательного и вращательного, а также работать в качестве редуктора,

Цель изобретени  - расширение кинема- тических возможностей за счет получени  на выходе также и возвратно-поступательного движени , обеспечени  дополнительного сложного движени , состо щего из вращательного и возвратно-поступательного, а так- же выделени  из сложных движений простых движений - вращательно-колебательного и вращательного.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что механизм дл  преобразовани  вращатель- ного движени  в сложные, содержащий корпус , установленные в нем два ведущих вала, кинематически св занные между собой с возможностью вращени  в противоположные стороны и с закрепленными на каждом из них основным и дополнительным зубчатыми секторами.два ведомых и промежуточный валы, основное и дополнительные ведомые зубчатые колеса, расположенные на промежуточном валу, ведущие и ведомые валы попарно соосны и параллельны промежуточному валу, основные зубчатые сектора размещены диаметрально противоположно на обращенных друг к другу концах ведущих валов, дополнительные зубчатые сектора закреплены на ведущих залах диаметрально противоположно основным и :,мещеиы вдоль оси ведущих валов относительно основных секторов в противоположные стороны , основное ведомое зубчатое колесо установлено с возможностью вращени  на промежуточном валу между жестко закрепленными на нем дополнительными ведомы- ми зубчатыми колесами, ч снабжен дополнительным ведущим валом, двум  трехзвенными коническими зубчатыми передачами , кинематически св зывающими дополнительный ведущий вал с ведущими и промежуточным валами, электромагнитной муфтой с  корем, закрепленной на корпусе, косыми зубчатыми шайбами, установленными на ведомых валах и св занными между собой посредством тела качени , и двум  механизмами свободного хода с противоположными направлени ми заклинивани , ус- тановленными между дополнительным ведущим валом и ведущими зубчатыми колесами конических зубчатых передач,  корь жестко св зан с телом качени , косые шайбы расположены своими косыми торцами навстречу друг другу, а углы наклона последних направлены в противоположные стороны.

На чертеже изображена схема механизма .

Механизм дл  преобразовани  вращательного движени  в сложные содержит корпус 1, установленные в нем два кинематически св занных между собой с возможностью противоположного вращени  ведущих вала 2 и 3 (кинематическа  св зь обеспечиваетс  зацеплением зубчатых колес 4-6).

Валы 2 и 3 соосны и на их обращенных друг к другу концах консольно закреплены основные зубчатые сектора 7 и 8 и дополнительные зубчатые сектора 9 и 10. Сектора 7 и 8 размещены диаметрально противоположно секторам 9 и 10, причем сектора 9 и 10 смещены вдоль оси валов 2 и 3 относительно секторов 7 и 8 в противоположные стороны на величину, большую ширины последних . В корпусе 1 установлены параллельно ведущим валам 2 и 3 промежуточный вал 11 и два соосных ведомых вала 12 и 13. На промежуточном валу 11 установлены основное ведомое колесо 14 дл  поочередного взаимодействи  с секторами 7 и 8 ведущих валов 2 и 3 и дополнительное ведомое колесо . Последнее выполнено в виде ступицы 15 и двух закрепленных на ее противоположных торцах зубчатых колес 16 и 17 дл  взаимодействи  с соответствующими дополнительными секторами 9 и 10. Основное ведомое колесо 14 установлено между колесами 16 и 17 с возможностью относительного вращени . Ведомые валы 12 и 13 кинематически св заны с соответствующими ведомыми колесами 16 и 17 при помощи косых зубчатых шайб 18 и 19, внутренние торцы которых скошены встречно друг к

ДРУгу.

Механизм снабжен дополнительным ведущим валом 20 и двум  трехзвенными коническими зубчатыми передачами 4-6 и 21-23. Передача 4-6 кинематически св зывает между собой ведущие валы 2 и 3, а передача 21-23-дополнительный ведущий вал 20 и промежуточный вал 11. Между валом 20 и колесами 5 и 21 установлены механизмы 24 и 25 свободного хода (МСХ) соответственно, имеющие противоположные направлени  заклинивани .

Устройство дл  преобразовани  вращательного движени  в другие движени  включает промежуточные конические зубчатые передачи 4-6 и 21-23, косые шайбы, в качестве которых служат зубчатые колеса 18 и 19, тело 26 качени , установленное между косыми зубчатыми шайбами 18 и 19 и контактирующее с поверхност ми косых торцов последних, и электромагнитную муфту 27, установленную на корпусе 1. Косые шайбы 18 и 19 подпружинены навстречу друг другу при помощи упругих элементов (например , цилиндрических пружин) 28, установленных между наружными торцами зубчатых колес 18 и 19 и корпусом 1. Зубчатые колеса 18 и 19 жестко установлены на ведомых валах 12 и 13 соответственно, которые перемещаютс  в направл ющих 29-31.

Механизм работает следующим образом .

При вращении дополнительного ведущего вала 20, например, по часовой стрелке включаетс  МСХ 24 и движение по кинематической св зи из колес 4-6 передаетс  на ведущие валы 2 и 3, которые при этом синхронно вращаютс  в разные стороны. Зубчатые сектора 7 и 8 поочередно взаимодействуют с ведомым колесом 14, а сектора 9 и 10 - поочередно с колесами 16 и 17 дополнительного ведомого колеса. При этом колесо 14 и колеса 16 и 17 совершают встречное вращательно-колебательное движение . Благодар  зацеплению с соответствующими косыми шайбами 18 и 19 это движение передаетс  двум ведомым валам 12 и 13, амплитуда колебаний которых определ етс  передаточным отношением в зацеплени х колес 14 и 19 и колес 16 и 18 соответственно,

Косые шайбы 18 и 19 фрикционно св заны с телом 26 качени . При вращении косых шайб 18 и 19 их наклонные поверхности обкатываютс  по телу 26 качени , которое заставл ет перемещатьс  эти шайбы и св занные с ними ведомые валы 12 и 13 вдоль оси на величину S, сообща  тем самым им возвратно-поступательное движение . В результате ведомые валы 12 и 13 совершают сложное движение, состо щее из вращательно-колебательного и возвратно-поступательного .

При вращении дополнительно ведущего вала 20 против часовой стрелки включаетс  МСХ 25 (а МСХ 24 не включаетс ), при этом вращение через коническую зубчатую передачу 21-23 передаетс  на промежуточный вал 11 и далее через зубчатые пары 16-18 и 14-19 на ведомые валы 12 и 13. При этом валы 12 и 13 будут совершать сложное движение , состо щее из возвратно-поступательного и вращательного.

Механизм позвол ет осуществл ть переход от сложного движени  к простым вра- щательно-колебательномуили

вращательному и обратно. Дл  этого предусмотрена электромагнитна  муфта 27,  корь 32 которой жестко св зан с осью тела 26 качени . Описанные выше сложные движени  осуществл ютс  механизмом при отключенной электромагнитной муфте 27. При включении муфты 27 и вращении вала 20 по часовой стрелке (МСХ 24 включен)

реализуетс  только одно вращательно-колебательное движение, а возвратно-поступательное не реализуетс , поскольку  корь 32 вт гиваетс  внутрь муфты, сжима  возвратную пружину. При этом происходит расцепление тела 26 качени  с косыми шайбами 18 и 19, в результате чего возвратно-поступательного перемещени  ведомых валов 12 и 13 не происходит.

0 Если при включенной муфте 27 дополнительно ведущий вал 20 вращаетс  против часовой стрелки (включен МСХ 25), то по аналогии составл юща  сложного движени  - возвратно-поступательное движение

5 - также будет отсутствовать, а ведомые валы 12 и 13 будут осуществл ть вращательное движение в противоположные стороны, т.е. механизм будет работать как редуктор. Переход от одного вида сложного дви0 жени  к другому осуществл етс  реверсированием приводного двигател , а от сложного движени  к простому - посредством управл ющей электромагнитной муфты , т.е. в процессе работы не требуетс 

5 остановки механизма, Осуществление одним механизмом преобразовани  вращательного движени  в два различных сложных движени  расшир ет кинематические возможности механизма.

0 Существенными отличи ми предлагаемого механизма  вл ютс  малое количество тел вращени  (одно звено), установка тела вращени  на неподвижном корпусе, выполнение ведущего звена не в видетрадицион5 ного стакана, а в виде шестерни, а конечных ведомых колес на выходных валах - в виде косых шайб. Положительный эффект заключаетс  в возможности одним устройством преобразовывать вращательное движение в

0 несколько простых и сложных движений без остановки механизма.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Механизм преобразовани  вращательного движени  в сложные, содержащий кор5 пус, установленные в нем два ведущих вала, кинематически св занные между собой с возможностью вращени  в противоположные стороны и с закрепленными на каждом из них основным и дополнительным зубча0 тыми секторами два ведомых и промежуточный валы, основное и дополнительные ведомые зубчатые колеса, расположенные на промежуточном валу, ведущие и ведомые валы попарно соосны и параллельны проме5 жуточному валу, основные зубчатые сектора размещены диаметрально противоположно на обращенных друг к другу концах ведущих валов, дополнительные зубчатые сектора закреплены на ведущих валах диаметрально противоположно основным и смещены

   вдоль оси ведущих валов относительно основных секторов в противоположные стороны , основное ведомое зубчатое колесо установлено с возможностью вращени  на промежуточном валу между жестко закрепленными на нем дополнительными ведомыми зубчатыми колесами, отличающий- с   тем, что, с целью расширени  кинематических возможностей, механизм снабжен дополнительным ведущим валом, двум  трехзвенными коническими зубчатыми передачами , кинематически св зывающими дополнительный ведущий вал с ведущими и промежуточным валами, электромагнитной

   муфтой с  корем, закрепленной на корпусе, косыми зубчатыми шайбами, установленными на ведомых валах и св занными между собой посредством тела качени , и двум  механизмами свободного хода с противоположными направлени ми заклинивани , установленными между дополнительным ведущим валом и ведущими зубчатыми колесами конических зубчатых передач,  корь жестко св зан с телом качени , косые шайбы расположены своими косыми торцами навстречу друг другу, а углы наклона последних направлены в противоположные стороны.