Устройство для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАВ НИЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ В ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ , содержащее корпус,привод вращательного движения, преобразователь движения, включаю1л 1й пазовый кулачок осевого, перемещения, и ведомый толкатель, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей устройства путем автоматизации уп-, равления движением ведомого.толкателя , преобразователь движения 1ыполнен в виде концентрично установленных элементов, каждый из которых состоит из двух запрессованных одна в другую втулок, а кулачок имеет последовательные противоположно наклонные эллипсообразные пазы и взаимодействует с внутренним элементом при помощи шариков, свободно установленных в пазах кулачка и в соответствующих гнездах, которые выполнены на внутренн1ей поверхности внутреннего элемента, на наружной поверхности последнего выполнены цилиндрические канавки и он взаимодействует с промежуточным 3J3eMeHTOM при помощи шари|Ков , свободно установленных в цилиндрических канавках и в соответствующих гнездах, которые выполнены на внутренней поверхности промежуточного элемента, на наружной поверхности последнего выполнены последовательные противоположно наклонные эллипсообразные канавки и он взаимодействует с наружным элементом при помощи шариков, свободно установленных в эллипсообразных канавках и в соответствующ .их гнездах, которые выполнены на внутренней поверхности наружного элемента, на наружной поверхности последнего выполнены гнезда и он взаи .модействует с корпусом при помощи шариков , установленных в этих гнезда-х i и в соответствующих пшицевых пазах, которые выполнены на внутренней ци (Л линдрической поверхности корпуса, устройство снабжено жестко связанс ным с корпусом стабилизатором возвратно-поступательного перемещения -Ч внутреннего и наружного элементов, датчиком обратной связи, связанным с ведомым толкателем, а привод вращательного движения выполнен в виде О (Электромагнитного тормоза и двух ел :л регулируемых электродвигателей, один из которых жестко связан с кулачком и при помощи конической зубчатой пе:о редачи, дифференциального механизма и клиноременной передачи - с промежу точным элементом, а другой связан с элeктpoмaгнитны 5 тормозом и при помощи второй конической зубчатой передачи и тех же дифференциального механизма и клиноременной передачи с п)омежуточиьтм элементом.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) Г 16 Н 25 08

ОПИСАНИК ИЗОБРКтяНИ К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ . /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Г2И 3423462/25-28 (221 15.04.82 (46) 23.11.83. Рюл. Р 43 (72) А ° К.Ринкявичкс (53) 621. 833 (088. 8) (56) 1. Кожевников С.Н. и др. Механизмы. М., "Машиностроение", 1976, рис. 9. 23, с. 545.

2. Там же, с. 308, рис. 497 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВА-

НИЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ В ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ, содержащее корпус, привод вращательного движенйя, преобразователь движения, включаюггуй пазовый кулачок осевого перемещения, и ведомый толкатель, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей устройства путем автоматизации уп-, равления движением ведомого.толкателя, преобразователь движения выполнен в виде концентрично установленных элементов, каждый из которых состоит из двух запрессованных одна в другую втулок, а кулачок имеет последовательные противоположно наклонные эллипсообразные пазы и взаимодействует с внутренним элементом при помощи шариков, свободно установленных в пазах кулачка и в соответствующих гнездах, которые выполнены на внутренней поверхности внутреннего элемента, на наружной поверхности последнего выполнены цилиндрические канавки и он взаимодействует с промежуточным элементом при помощи шари, ков, свободно установленных в цилиндрических канавках и в соответствующих гнездах, которые выполнены на внутренней поверхности промежуточно- го элемента, на наружной поверхности последнего выполнены последовательные противоположно наклонные эллипсообразные канавки и он взаимодействует с наружным элементом при помощи шариков, свободно установленных в эллипсообразных канавках и в соответствукщих гнездах, которые выполнены на внутренней поверхности наружного элемента, на наружной поверхности госледнега выполнены гнезда и он взаи.модействует с корпусом при помощи шариков, установленных в этих гнездах

С2 и в соответствующих шлицевых пазах, ао которые выполнены Hà "íóòðåííåé ггилиндрической поверхности корпуса, устройство снабжено жестко связанным с корпусом стабилизатором воз- С вратно-поступательного перемещения внутреннего и наружного элементов, Я датчиком обратной связи, связанным с ведомым толкателем, а привоц вращательного движения выполнен в виде ,электромагнитного тормоза и двух регулируемых электродвигателей, один иэ которых жестко связан с кулачком и при помоши конической зубчатой передачи, дифференциального механизма и клиноременной передачи — с промежу точным элементом, а другой связан с электромагнитным тормозом и при помощи второй конической зубчатой передачи и тех же дифференциального механизма и клиноременной передачи с промежуточггьтм элементом.

105593?

ИзобреTpHHp. относится к машино строеник, а именно к механизмам для преобразования вращательного движения ведущего звена в возвратно-поступательное движение ведомого звена с управляемым законом хода и может быть .использовано в конструкциях приборов, машин и станков-автоматов.

Известен механизм преобразования вращательного движения в возвратнопоступательное, содержащий приводной вал, звездочки, диски со скошенными торцами, установленйые между ними шарики и взаимодействующую с ними втулку, связанную с шайбой (Ц. .Недостаток данного механизма заключается в том, что его конструкция не позволяет регулировать величину амплитуды возвратно-поступательного движения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретеник является устройстно для преобразования вращательного движения в воэвратнопоступательное, содержащее корпус, привод вращательного движения, греобраэователь движения, включающий пазовый кулачок осевого геремешения и ведомый толкатель (2).

Недостаткбм известного устройства является невозможность автоматического управления законами сложного движения ведомого толкателя.

Бель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей устройства путем автоматизации управления движением ведомого толкателя.

Указанная цель достигается тем, что н устройстве для преобразования вращательного движения в возвратнопоступательное, содержащем корпус, привод вращательного движения, преобразователь движения, вклкчаюший газовый кулачок осевого перемещения и ведомый толкатель, преобразователь движения выполнен в виде кониентрично установленных элементов, каждый из которых состоит из двух запрессованных одна н другую втулок, а кулачок имеет последовательнице противоположно наклонные эллипсообразные пазы и взаимодействует с внутренним элементом при помощи шариков, сво-! бодно установленных в пазах кулачка и н соответстнукщих гнездах, которые выполнены на внутренней поверх. ности внутреннего элемента, на наружной поверхности последнего выполнены цилиндрические канавки и он взаимодействует с промежуточным элементом при помощи шариков, свободно установленных в цилиндрических канавках и в соответствующих гнездах, которые выполнены на внутренней поверхности промежуточного элемента, иа наружной поверхности последнего выполнены последователь но проти воположно наклонные эллипсообразные канавки и он взаимодействует с наружным элементом при помощи шариков, свободно установленных в эллипсообразных канавках и н соответствующих .гнездах, которые выполнены на внутренней поверхности наружного элемента, на наружной поверхности последнего выполнены гнезда и он взаимо10 действует с корпусом при помощи шариков, установленных в этих гнездах и в соответстнующих шлицевых пазах, которые выполнены на внутренней цилиндрической поверхности корпуса, 15 устройство снабжено жестко связанным с корпусом стабилизатором возвратно-поступательного перемещения, внутреннего и наружного элементов, датчиком обратной связи, связанным с ведомым толкателем, а привод нращательного движения выполнен н виде электромагнитного тормоза и двух регулируемых электродвигателей, один из которых жестко связан с кулачком

25 и при помощи конической зубчатой передачи, дифференциального механизма и клиноременной передачи — с промежуточным элементом, а другой связан с электромагнитным тормозом и при помощи второй конической зубчатой передачи и тех же дифференциального механизма и клиноременной передачи с промежуточным элементом.

На фиг 1 изображено предлагаемое устройство„ "на фиг. 2 — сечение A-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1.

Устройство содержит пазовый кулачок.1 с последовательными противопо40 ложно наклонными эллипсообразными пазами 2, шарики 3, установленные н пазах 2 кулачка 1 и взаимодействующие с гнездами 4 внутреннего элемента преобразователя движения, состоящего из втулки 5, заканчивающейся направляющими шлицами 6, и запрессованной на ней втулки 7, выполненной с.окружными цилиндрическими канавками 8 и заканчивающейся направляющими шлицами 9, шарики 10, установленные

50 н канавках 8 втулки 7 и взаимодействующие с гнездами 11 премежуточного элемента, состоящего иэ втулки 12 и запрессованной »а нее втулки 13, выполненной с последовательными проти55 воположно наклонными эллипсообразными канавками 14 и заканчинаюшейся шкивом 15, шарики 16, установленные ,в канавках 14 и взаимодействующие с гнездами 17 наружного элемента, со60 стоящего иэ втулки 18 и запрессованной на нее втулки 19 с гнездами 20, заканчивающихся направляющими шлинаMH 21 и 22, шарики 23, установленные ,в гнездах 20 pòóë è 19 с возио::<65 ностью возвратно-постугательного пе1055932 ремещения в пазах ? 4 корпуса ? 5, стабилизатор 26 с гнездами 27, в которых установлены шарики 28, ведомый толкатель 29, жестко связанный с втулками 18 и 19, датчик 30 обратной связи, связанный с толкателем 29, электродвигатели 31 и 32, электромагнитнь|й тормоз 33, взаимодействун— щий с электродвигателем 32, дифференциальный механизм, состоявший из одинаковых центральных зубчатых колес 34 и 35, насаженных на отдельные валы 36 и 37, сателлитов 38 и 39, установленных на осях 40 и 41 и взаимодействующих с коническими колесами 42 и 43, установленными на валах 36 и 37, водила 44, которое посредством конической зубчатой передачи, состоящей из колес 45 и 46, взаимодействует с валом 47, на другом конце которого установлен 20 шкив 48, взаимодействуюший посредством ремней 49 со.шкивом 15, регули- . руемый привод 50 электродвигателя 31, регулируемый привод 51 электродвигателя 32, шестерню 52, жестко установ- 25 ленную на кулачке 1 и взаимодействующую с электродвигателем 31 и колесом 34 дифференциального механизма, шестерню 53, взаимодействующую с двигателем 32 и колесом дифференциального механизма, крышку 54, установленнук> на корпусе 25.

Устройство работает .следующим образом.

По команде управляющей электронно-вычислительной машины (УВК) (не показана) электродвигатель 31 ro заданнОй программе разворачивает кулачок 1, при этом электродвигатель 32 не вращается, шестерня 53 заторможена электромагнитным тормозом 33.

Стабилизатор 26 удерживает от вращения движущийся в осевом направлении внутренний элемент, состоящий из втулок 5 и 7 и наружный элемент, состоящий из втулок 18 и 19. Шари- 45 ки 3, перекатываясь по наклонным эллипсообразным пазам 2 кулачка 1, совершают возвратно-поступательное движение, которое передается внутреннему элементу, через шарики 10 — 50 промехуточному элементу, состоящему из втулок 12 и 13, и посредством шариков 16 — наружному элементу, состоящему из втулок 18 и 19. Одновременно электродвигатель 31 через зубча- 55 тую передачу с передаточным числом, равным единице, состоящую из шестерни 52 и колеса 34, передает вращение дифференциальному механизму, произ:водящему изменение чисел оборотов 6О колеса 46 по формуле й, + (+q 1 п гд.-. и и и — соответ-Tf« ><но числа

3 оборотов колес 42 4 46

Вращение вала 36 пифференциального механизма передается ноле<=у 42, которое при заторможенных колесах 35 и 43 и шестерне 53 посредством сателлитов 38 и 39 приводит во вращение водило 44 с колесом 45 вокруг общей оси В-В дифференциального механизма. Колесо 45 вращает колесо 46 и вместе с ним установленный на валу 47 шкив 48, который через клиноременную передачу, содержащую шкивы 15 и 48 и ремни 49, с передаточным числом, равным единице, разворачивает промежуточный элемент преобразователя движения. Шарики 16, перекатываясь по эллипсообразным канавкам 14, приводят наружный элемент в дополнительное возвратно-поступательное движение относительно промежуточного элемента.

По команде УВМ электромагнитный тормоз 33 растормаживает шестерню 53, после чего производится управление законом движения ведомого толкателя 29 электродвигателем 32, который по заданной программе через коническую зубчатую передачу, содержащую шестерню 53 и колесо 35, с передаточным числом, равным единице, вращает колесо 43, вследствие чего

-с помощью сателлитов 38 и 39 происходит .сложение (вычитание) поворотов вращающихся колес 42 и 43, сумма (разность) которых передается водилу 44 с колесом 45, которое, вращаясь вокруг общей оси В-В дифференциального механизма, в свою очередь вращает колесо 46 и вместе с ним вал 47, который через клиноременную передачу, содержащую шкивы 15, 48 и ремни 49, дополнительно разворачивает промежуточный элемент относительно кулачка 1 на соответствуюший угол, вследствие чего происходит сдвиг синусоид движения и, следовательно, дополнительное сложение (вычитание) движения внутреннего элемента с относительным движением наружного элемента. Ведомый толкатель 29 совершает относительно корпуса 25 сложное возвратно-поступательное движение с результирующим законом хода, который равен сумме (разности) движений элементов преобразователя.

Автоматически управляя вра|цательным движением элементов преобразователя движения, можно получать различные сложные движения ведомого толкателя и тем самым значительно расширить эксплуатационные возможности устройства.

1055932

1055932

16 фиг.Х

Заказ 9272/30 Тираж 925

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

ro делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А.Савочкин

Корректор С. Шекмар Техред Т.Маточка Редактор П.Коссей