SU757799A1 - Шарнирно-рычажный пространственный механизм явяча - Google Patents

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для преобразования вращательного движения в возвратно-поступатель- ς ное.

Известен механизм для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное в виде кулисно-рычажной системы, образованной враща- |θ тельными и поступательными парами[ΐ]

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является шарнирно-рычажный пространственный механизм, содер-, жащий соосно установленные валы, встречно расположенные концы каждого из которых снабжены кривошипами, и стержень, взаимодействующий с кривошипами посредством сферических шарниров [2] .

Недостатком данных механизмов является то, что они имеют невысокие передаточные отношения и при необходимости получения малых скоростей ^воэ-25 вратно-постунательного движения требуется предварительное редуцирование скорости вращения на входе механизма, что сужает функциональные возможности механизма.

Цель изобретения - расширение функ циональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что механизм снабжен подпружиненным к стержню диском, свободно установленным на одном из валов, в одном из сферических шарниров выполнено отверстие, через которое проходит стержень взаимодействующий с диском. При этом каждый вал снабжен приводом, один из которых обеспечивает регулируемую скорость вращения. Целесообразным является выполнение кривошипов в виде зубчатых колес, связанных между собой посредством промежуточных шестерен, а зубчатые пары имеют разные передаточные отношения.

Кроме того, один из кривошипов может быть установлен на валу с возможностью осевого смещения вдоль последнего.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема механизма; на Фиг. 2 и 3 соответственно схемы механизма с автономными приводами и промежуточным валом с шестернями, образующими зубчатые пары с кривошипами.

Механизм содержит соосно упанлв· ленные в корпусе 1 валы 2 и 3, встреч

3

757799

4

но расположенные концы каждого из которых снабжены кривошипами 4 и 5, и стержень 6, взаимодействующий с кривошипами 4 и 5 посредством сферических шарниров 7 и 8.

Механизм снабжен подпружиненными к стержню 6 с помощью упругих элементов в виде пружин 9 диском 10, свободно установленным на одном из валов, например на валу 3. В одном из сферических шарниров, например в шарнире 8, выполнено отверстие 11, через которое проходит стержень 6, взаимодействующий с диском 10. При этом каждый вал 2 и 3 снабжен приводами 12 и 13, один иэ которых, например привод 13, обеспечивает регулируемую скорость вращения (см. фиг. 2).

В описываемом механизме кривошипы 4 и 5 выполнены в виде зубчатых колес 14 и 15 (см. фиг. 3),связанных между собой посредством промежуточных шестерен 16 и 17, установленных на промежуточном валу 18, а зубчатые пары 14-16 и 15-17 выполнены с разными передаточными отношениями.

Один из кривошипов (см. фиг. 1), например кривошип 4, может быть установлен на валу 2 с возможностью осевого смещения вдоль последнего.

Механизм работает следующим образом.

При вращении валов 2 и 3 в одну сторону с разными скоростями по мере вращения кривошипов 4 и 5 имеет место относительное их смещение в окружном направлении, стержень б поворачивается в кривошипе 4, одновременно увеличивая свой вылет из кривошипа 5, перемещает диск 10 слева направо. В процессе вращения кривошипов 4 и 5 после достижения стержнем 6 второго своего крайнего положения (показанного на чертеже штрйхпунктирной линией) вылет стержня относительно кривошипа 5 начинает уменьшаться, диск 10 постепенно под действием возвратной пружины 9 перемещается справа налево.Затем цикл движения диска повторяется в описанной выше последовательности.

Для увеличения хода диска кривошип перемещен на валу 3 в сторону кривошипа 4, а для уменьшения хода - в противоположную сторону (см. фиг. 1).

Базовая схема механизма снабжена автономными приводами 12 и 13 (см. фиг. 2), причем один иэ приводов, например привод 13, имеет регулируемую скорость вращения. В этом случае передаточное отношение механизма, в общем случае зависящее от разности угловых скоростей, обеспечиваемых приводами 12 и 13, изменяется в широком диапазоне. Передаточное отношение ме- , ханизма тем больше, чем меньше разность угловых скоростей приводов.

При фиксированном передаточном отношении механизма кривошипы 4 и 5 (см. фиг. 3) вращаются от одного при30

35

40

45

50

55

20

вода 19 через промежуточный вал 18 с шестернями 16 и 17, входящими в зубчатые г:ары 14-16 и 15-17 с кривошипами 4 и 5. Зубчатые пары 14-16 и 15-17 имеют разные передаточные отношения.

Воз вратно-поступательное движение диска 10 в механизме с цилиндрическим; диском неравномерное. Для изменения характера движения диска, в том числе для обеспечения равномерного его движения, поверхность дисйа, контактирующая со стержнем 6, соответствующие образом спрофилирована по известным законам проектирования простран-⁰ ственных кулачков.

При вращении кривошипов 4 и 5 в разные стороны и с разными угловыми скоростями может быть достигнуто резкое увеличение скорости возвратнопоступательного движения диска.

Использование описанного механизма в машинах и приборах наиболее эффективно прежде всего при необходимости обеспечить чрезвычайно малые скорости возвратно-поступательного движения диска.

25

Claims (4)

1. Формула изобретения

   1. Шарнирно-рычажный пространствен ный механизм, содержащий соосно установленные валы, встречно расположенные концы каждого из которых снабжены кривошипами, и стерженьвзаимодействующий с кривошипами посредством сферических шарниров, отличающ „и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, механизм снабжен подпружиненным к стержню диском, свободно установленным на одном из валов, в одном из сферических шарниров выполнено отверстие, через которое проходит стержень, взаимодействующий с диском.
2. 2. Механизм поп. 1, отличающи й с я тем, что каждый вал снабжен приводом, один иэ которых обеспечивает регулируемую скорость вращения.
3. 3. Механизм по π, 1, отличающи й с я тем, что кривошипы выполнены в виде зубчатых колес, связанных между собой посредством промежуточных шестерен, а зубчатые пары имеют разные передаточные отношения.
4. 4. Механизм по пп. 1, 2 и 3, отличающийся тем, что один из кривошипов установлен на валу с возможностью осевого смещения вдоль последнего.