SU765575A1

SU765575A1 - Rotation to reciprocation converter

Info

Publication number: SU765575A1
Application number: SU782690317A
Authority: SU
Inventors: Владимир Евгеньевич Алексеев; Владимир Алексеевич Весничев; Виктор Еремеевич Зюзин; Альберт Викторович Иванов
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6681
Priority date: 1978-12-01
Filing date: 1978-12-01
Publication date: 1980-09-23

Description

Изобретение относитс к машиностроению , и может быть использовано в различных устройствах, предназначенных дл перекачивани , нагнетани или откачивани различных жидкостей и газов и обеспечиваю щих посто нство давлени при повышенных перекосах. Известен механизм дл преобразовани вращательного движени в возвратно-поступательное , содержащий корпус, размещенный в нем приводной вал, св занное с ним водило, шарнирно соединенный с корпусом диск и жестко св занный с ним и шарнирно установленный в водиле цилиндр, ось которого расположена под углом к оси приводного вала. Приводной вал жестко соединен с водилом, вход щим во вращательную пару с цилиндром. Диск может совершать качани относительно центра шарнира . Своими концами диск скользит в неподвижных дуговых направл ющих. Посредством качающегос диска вращение приводного вала трансформируетс в возвратнопоступательное движение поршней, шарнирно св занных с диском посредством штО ков (1). Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс механизм дл преобразовани вращательного движени Б возвратно-поступательное, содержащий корпус, размещенные в нем приводной вал, св занное с ним водило, щарнирно соединенный с корпусом диск и жестко св занный с ним и шарнирно установленный в водиле цилиндр, ось которого расположена под углом к оси приводного вала. В цилиндрах , размещенных в корпусе, установлены с возможностью возвратно-поступательного движени поршни со щтоками, имеющими на концах шаровые головки. Приврдной вал жестко соединен с водилом, вход щим во вращательную пару с цилиндром. Диск может совершать качани относительно центра шарнира. От вращательного движени диск удерживаетс кулисами, которые вход т во вращательные пары с диском и перемещаютс по направл ющим в корпусеОси вращательных пар кулисы должны быть совмещены друг с другом, проходить через центр сферического шарнира диска и совершать колебательные движени в плоскости , проход щей через ось приводного нала и центр шарнира. Центры шаровых головок штоков совершают колебательные движени относительно центра шарнира диска При вращении приводного вала Д..The invention relates to mechanical engineering, and can be used in various devices designed for pumping, pumping or pumping out various liquids and gases and providing constant pressure at elevated distortions. A known mechanism for converting rotary motion into reciprocating, comprising a housing, a drive shaft housed therein, a carrier connected with it, a disk pivotally connected to the housing and a cylinder rigidly connected to it and pivotally mounted in the carrier, the axis of which is at an angle to drive shaft axis. The drive shaft is rigidly connected to the carrier that enters the rotational pair with the cylinder. The disk can swing over the hinge center. With its ends, the disk slides in fixed arc guides. By means of a swinging disc, the rotation of the drive shaft is transformed into a reciprocating movement of the pistons pivotally connected to the disc by means of rods (1). The closest in technical essence to the present invention is a mechanism for converting rotational motion B reciprocating, comprising a housing, a drive shaft housed therein, a carrier connected to it, a disk pivotally connected to the housing and rigidly connected to it and hinged in the carrier cylinder, the axis of which is located at an angle to the axis of the drive shaft. In cylinders placed in the housing, pistons with flux pistons having ball heads at the ends are mounted with the possibility of reciprocating motion. The hard shaft is rigidly connected to the carrier, which enters the rotational pair with the cylinder. The disk can swing over the hinge center. From rotational movement, the disk is held by the wings, which enter the rotational pairs with the disk and move along the guides in the housing. The axis of the rotational pairs of the wings must be aligned with each other, pass through the center of the spherical hinge of the disk and oscillate in the plane passing through the drive axis nala and hinge center. The centers of the ball heads of the rods perform oscillatory movements relative to the center of the disk hinge. When the drive shaft is rotated, D ..

Известные, механизмы имеют следующие недостатки.Known mechanisms have the following disadvantages.

Ось приводного вала, оси наклонного цилиндра и оси вращательных пар кулис должны пересекатьс в одной точке, совпадающей с центром шарнира диска. Однако, в реальном механизме все они скрещиваютс в некотором объеме с определенной точностью . При этом не выполн етс условие совмещени точек пересечени осей, не совпадают друг с другом оси вращательных пар кулис и механизм становитс статически неопределимым , т.е. вращение приводного вала или невозможно из-за чрезмерного увеличени момента сопротивлени , или затруднено и механизм работает при низком КПД; При недостаточной жесткости элементов момент сопротивлени увеличиваетс , не остаетс посто нным и находитс в большой зависимости от жесткости, переменна составл юща момента создает дополнительные вибрации и иум; ввелТение зазоров во вращательные пары дл компенсации вли ни перекосов eiue более увеличивает перекосы, приводит к по влению ударных составл ющих , повышению удельных давлений, что приводит к преждевременному износу механизма; применение кулис приводит к увеличению габаритов механизма, так как направл ющие выполнены за габаритами диска , сопротивлени при движении кулис пропорционален рассто нию между направл ющими , что еще более снижает KfUl.The axis of the drive shaft, the axis of the inclined cylinder and the axis of the rotational pairs of the wings must intersect at one point coinciding with the center of the hinge of the disk. However, in the real mechanism, they all intersect in a certain volume with a certain accuracy. In this case, the condition of combining the intersection points of the axes is not fulfilled, the axes of the rotational pairs of the wings do not coincide with each other, and the mechanism becomes statically indeterminate, i.e. rotation of the drive shaft is either impossible due to an excessive increase in the moment of resistance, or is difficult and the mechanism operates with low efficiency; With insufficient stiffness of elements, the moment of resistance increases, does not remain constant and is highly dependent on stiffness, the variable component of the moment creates additional vibrations and the mind; the introduction of gaps into rotational pairs to compensate for the effect of the eiue distortions more increases the distortions, leads to the appearance of shock components, an increase in the specific pressures, which leads to premature wear of the mechanism; the use of the wings leads to an increase in the dimensions of the mechanism, since the guides are made beyond the dimensions of the disk, the resistance during movement of the wings is proportional to the distance between the guides, which further reduces KfUl.

Ueiib изобретени - повышение КПД механизма путем уменьшени приведенного к приводному валу момента сопротивлени , увеличение его долговечности при работе с повышенными перекосами, уменьшение габаритов и упрощение конструкции.Ueiib of the invention is to increase the efficiency of the mechanism by reducing the moment of resistance reduced to the drive shaft, increasing its durability when working with increased distortions, reducing its size and simplifying the design.

Дл достижени цели в известном механизме , содержащем корпус, размещенные в нем водило, шарнирно соединенный с корпусом диск и жестко св занный с ним и шарнирно установленный в водиле цилиндр, ось которого расположена под углом к оси приводного вала, водило выполнено в виде муфты и поводка, один конец которой св зан с муфтой вращательной парой, ось которой перпендикул рна оси приводного вала, а другой конец установлен с возможностью вращени вокруг оси цилиндра и качани относительно точки пересечени оси цилиндра с плоскостью поводка, а .шарнир соединени корпуса и диска выполнен в виде карданного подвеса.To achieve the goal, in a well-known mechanism, the body, the carrier placed in it, the disk pivotally connected to the body and rigidly connected to it and the cylinder pivotally mounted in the carrier, whose axis is angled to the axis of the drive shaft, is made in the form of a coupling and leash one end of which is connected to the clutch by a rotational pair, the axis of which is perpendicular to the axis of the drive shaft, and the other end is installed with the possibility of rotation around the axis of the cylinder and swing relative to the point of intersection of the axis of the cylinder with the carrier plane And .sharnir compounds housing and disc is formed as a gimbal.

На фиг. 1 изображен предлагаемый механизм , общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.FIG. 1 shows the proposed mechanism, a general view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. one.

Механизм дл преобразовани вращательного движени в возвратно-поступательное содержит кг)рпус I, размещенные в нем приводной вал 2, св занное с ним водило, выполненное в виде .муфты 3 и поводка 4, шарнирно соединенный с корпусом диск 5 и жестко св занный с ним и шарнирно устaнoвлeннtJЙ в поводке 4 водила цилиндр 6, ось которого расположена под углом к оси приводного вала 2. Один конец поводка 4 св зан с муфтой 3 вращательной парой, ось 7 которой перпендикул рна оси приводного вала 2, а другой конец установлен с возможностью вращени вокруг оси цилинд ра 6 и качани относительно точки 8 пересечени оси цилиндра 6 с плоскостью, в которой расположен поводок 4.The mechanism for converting rotary motion into reciprocating contains kg) I, a drive shaft 2 placed in it, a carrier connected to it, made in the form of a coupling 3 and a leash 4, a disk 5 pivotally connected to the housing and rigidly connected to it and pivotally mounted in the driver 4 a carrier cylinder 6, whose axis is angled to the axis of the drive shaft 2. One end of the driver 4 is connected to the coupling 3 by a rotational pair, the axis 7 of which is perpendicular to the axis of the drive shaft 2, and the other end is rotatably mounted around the qi axis ind RA 6 and 8 swingable about the point of intersection of the axis of the cylinder 6 with the plane in which the leash is 4.

Шарнирное соединение корпуса 1 и диска 5 выполнено в виде карданного подвеса, выполненного в виде двух пересекаюц1ихс осей малой оси 9 и большой оси 10. /Чала ось 9 шарнирно закреплена в корпусе I, а больша ось 10 -- в диске 5, в котором расположены шаровые ro iioBKH И, св занныеThe hinged connection of the housing 1 and the disk 5 is made in the form of a gimbal suspension, made in the form of two cross-axes of the axes of the minor axis 9 and the major axis 10. / Chala axis 9 is hinged in the housing I, and the major axis 10 - in the disk 5 in which ball ro iioBKH and related

0 со штоками 12 (на чертеже не показаны ). Точка 13 вл етс точкой пересечени осей приводного вала 2, наклонного цилиндра 6, осей 10 и 9 карданного подвеса и лежит в плоскости, проход щей через 1ентJ ры 14 шаровы-.х головок 11.0 with rods 12 (not shown in the drawing). Point 13 is the intersection point of the axles of the drive shaft 2, the inclined cylinder 6, the axes 10 and 9 of the gimbal, and lies in the plane passing through the axles 14 of the spherical-x heads 11.

Механизм работает следующим образом. При вращении приводного вала 2 движение через мусрту 3, поперечную ось 7 и поводок 4 передаетс цилиндру 6. При этом, точка 8 псремец аетси по круговой траектории относительно оси приводного вала 2, а ось цилршдра 6 описывает коническую поверхность с вершиной ь точке 13. Наклон диска 5 остаетс неиз.менным благодар жесткой св зи его с цилиндром 6. Лини наиболь пего ската. образоЕ анна пересечением плоскости, и которой расположен диск 5 с плоскостью, проход щей через оси приводного вала 2 и цилиндра 6, описывает коническую поверхность с вершиной в точке 13, что приводит в колебательное движение всеThe mechanism works as follows. When the drive shaft 2 rotates, movement through the muss 3, the transverse axis 7 and the leash 4 is transmitted to the cylinder 6. At the same time, point 8 is passed along a circular path relative to the axis of the drive shaft 2, and the axis of the cylinder 6 describes a conical surface with a point to point 13. Inclination The disk 5 remains unchanged due to its rigid connection with the cylinder 6. The line is the largest of its slope. The image of the intersection of the plane, and which is located disk 5 with a plane passing through the axis of the drive shaft 2 and cylinder 6, describes a conical surface with a top at point 13, which leads to an oscillatory motion all

0 точки плоскости, в которой расположен диск 5. От вращательного движени диск 5 удерживаетс карданным подвесом. Центры 14 шаровых головок 11, св занных со штоками 12 совершают колебательные движени вокруг точки 13 в плоскост х. п)оход ших через0 points of the plane in which the disk 5 is located. From the rotational movement, the disk 5 is held by a gimbal gimbal. The centers 14 of the ball heads 11 associated with the rods 12 oscillate around point 13 in planes. p) go through through

ось приводного вала 2 и центры 14. Фазы колебаний центров 14 определ ютс их взаимным расположением в плоскости, в которой расположен диск 5. При наличии перекосов поводок 4 может совершать качани the axis of the drive shaft 2 and the centers 14. The phases of oscillations of the centers 14 are determined by their mutual arrangement in the plane in which the disk 5 is located. If there are tilts, the leash 4 can swing

0 относительно муфты 3 вокруг оси 7, цилиндр 6 может совершать колебани вокруг точек 8 и 13.0 relative to clutch 3 around axis 7, cylinder 6 can oscillate around points 8 and 13.

В предлагаемом механизме даже при значительных перекосах увеличиваетс его долговечность за счет уменьшени удельных давлений в кинематических парах, уменьшаетс момент сопротивлени вращению приводного вала, что приводит к повышению Ktljl, и(:к.чк1чак)гс HMfifiauuM и ударные coгтавл юшир .ja сип исключени зазоров, компенсирующих вли ние перекосов, и за счет посто нства момента сопротивлени . Кроме того упрошена конструкци и уменьQietibi габариты механизма. Формула приобретени Механизм дл преобразовани вращательного движени в возвратио-иоступательное , содержащий корпус, размещенные в пем приводной вал, св занное с ним водило, щарнирно соединенный с корггусом диск и жестко св занный с ним и иарнирно установленный в водиле цилиндр, ось которого расположена под углом к оси приводного вала, отличающийс тем, что, с целью повыщени КПД путем уменьшени приведенного к приводному валу момента сопротивлени , повытени долговечности при работе с повьлиенкыми перекосами, уменьшени габаритов и упрощени конструкп.ии, водило выполнено в виде муфты и поводка, один конец которого св зан с муфтой вращательной парой, ось которой перпендикул рна оси приводного вала, а другой конец установлен с возможностью вращени вокруг оси цилиндра и качани относительно точки пересечени оси цилиндра с плоскостью поводка, а шарнир соединени корпуса и диска выполнен в виде карданного подвеса. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Кожевников С. Н. и др. Механизмы. М., «МашипостроеииеА, 1976, с. 130, рис. 2. 228. 2.Артоболевский И. И. Механизмы в современной технике, т. П. М., «Наука. 1971, с. 5.08, № 1592 (прототип).In the proposed mechanism, even with significant distortions, its durability increases due to a decrease in specific pressures in kinematic pairs, the moment of resistance to rotation of the drive shaft decreases, which leads to an increase in Ktljl and (cf. H) fc HMfifiauM and shock shock absorbers , compensating the effect of distortions, and due to the constant moment of resistance. In addition, the design and size of the mechanism has been simplified. Acquisition formula A mechanism for converting rotational motion into a return-and-access one, comprising a housing, a drive shaft placed in the letter, a carrier connected to it, a disk pivotally connected to the corgus and a cylinder rigidly connected to it and hinged in the carrier to the axis of the drive shaft, characterized in that, in order to increase the efficiency by reducing the moment of resistance to the drive shaft, increase the durability when working with twisting distortions, reduce the overall size In a simplified construction, the carrier is made in the form of a coupling and a driver, one end of which is connected to the coupling by a rotational pair, the axis of which is perpendicular to the axis of the drive shaft, and the other end is mounted for rotation around the axis of the cylinder and swing relative to the point of intersection of the axis of the cylinder with the plane of the leash, and the hinge connecting the case and the disk is made in the form of a gimbal. Sources of information taken into account in the examination 1. S. Kozhevnikov, N. and others. Mechanisms. M., “MashipostroyieieA, 1976, p. 130, fig. 2. 228. 2.Artobolevsky I.I. Mechanisms in modern technology, t. P.M., “Science. 1971, p. 5.08, No. 1592 (prototype).

Фцг.2Fzg.2

б-Бbb

Фиг.55

Claims

Claim

A mechanism for converting rotational motion into a reciprocating movement, comprising a housing, a drive shaft ¹⁰ housed therein, a carrier connected to it, a disk pivotally connected to the housing, and a cylinder rigidly connected to it and articulated in the carrier, the axis of which is located at an angle to the axis of the drive shaft, characterized in that, with the aim of increasing efficiency by reducing the torque moment reduced to the drive shaft, increasing durability when working with increased skews, reducing dimensions and simplifying the design and, the carrier is made in the form of a coupling and a lead, one end of which is connected to the coupling by a rotary pair, the axis of which is perpendicular to the axis of the drive shaft, and the other end is mounted to rotate around the axis of the cylinder and swing relative to the point of intersection of the axis of the cylinder with the plane of the lead, and the joint is a joint case and disk is made in the form of a gimbal.