Рычажно-зубчатое устройство с остановками

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5р 4 F 16 Н 21/14

ОГ)ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3764545/25-28 (22) 03.07.84 (46) 30.04.86. Бюл. ¹ 16 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Н.П, Катков и А.Н. Давыдов (53) 621.833(088.8) (56) Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. Т.З. И.: Наука, 1979, с. 57, рис. 1657. (54)(57). РЫЧАЖНО-ЗУБЧАТОЕ УСТРОЙСТВО

С ОСТАНОВКАМИ, содержащее рычажнозубчатый механизм, включающий осно. вание, размещенные на основании кри вошип и коромысло, шарнирно связанный с ними шатун и зубчатую передачу, ведущее колесо которой жестко связано с кривошипом так, что ось колеса совмещена с осью шарнира, связывающего кривошип с шатуном, взаимодействующее с ведущим промежуточное колесо, размещенное с возможностью свободного вращения на оси шарнира, связывающего шатун с коромыслом, и взаимодействующее с промежуточным ведомое колесо, размещенное с воэможностью свободного вращения на оси коромысла, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения угла выстоя и точности остановки, число зубьев ведущего и ведомого колес одинаково, а устройство снабжено аналогичным дополни- . тельным рычажно-зубчатым механизмом, размещенным на основании относительно основного так, что на момент начала выстоя его ведомого колеса pasность между углом, образованным крипошипом дополнительного механизма и прямой, проходящей через оси вращения кривошипа и коромысла основного механизма, и углом, образованным этой же прямой и соответствующей ей прямой в дополнительном механизме, составляет 80-110, кривошип дополнительного механизма жестко связан с ведомым колесом основного механизма и их оси совмещены, отношение длины кривошипа к межцентровому расстоянию кривошипа и коромысла в основном механизме больше такого же расстояния в дополнительном механизме.

1227870

Изобретение относится к машиностроению, а именно к рычажно-зубчатым передачам, преобразующим вращательное движение в качательное с остановками, и может быть использовано в автоматических устройствах и манипуляторах.

Цель изобретения — увеличение угла выстоя и точности остановки выходного звена устройства, что расширяет его рабочую зону и функциональные возможности.

На фиг. 1 показана схема механизма; на фиг. 2 — графики зависимости углов поворота ведомых звеньев от угла поворота ведущего звена.

Устройство содержит основание 1, ведущий кривошип 2, основное коромысло 3 и шатун 4, шарнирно связывающий кривошип 2 и коромысло 3. С кривошипом 2 жестко связано ведущее колесо 5 зубчатой передачи, ось ко торого совмещена с осью шарнира, связывающего кривошип 2 с шатуном 4. На оси шарнира, связывающего коромысло

3 с шатуном 4, с возможност:ью свободного вращения размещено промежуточное колесо 6, взаимодействующее с ведущим колесом 5, а на оси коромысла 3 также с возможностью свободного вращения размещено ведомое колесо 7, взаимодействующее с промежуточным колесом 6. Кривошип 2, коромысло 3, шатун 4 и колеса 5, б и 7 вместе с основанием 1, образуют основной шестизвенный рычажно-зубчатый механизм устройства, в котором ведущее 5 и ведомое 7 колеса имеют одинаковое число зубьев.

Устройство содержит точно такой же дополнительный шестизвенный рычажно-зубчатый механизм, включающий дополнительный кривошип 8, ось которого совмещена с осью основного коромысла 3 и основного ведомого колеса 7.Кривошип 8 жестко связан с колесом 7. На основании 1 размещено также дополнительное коромысло 9, а дополнительный шатун 10 шарнирно связывает дополнительные кривошип 8 и коромысло 9. С дополнительным кривошипом 8 жестко связано ведущее колесо 11 дополнительной зубчатой передачи. Ось колеса 11 совмещена с осью шарнира, связывающего дополнительные кривошип 8 и шатун 10. На оси шарнира, связывающего дополнительные коромысло 9 и шатун 10, с возможностью

40 свободного вращения размещено дополнительное промежуточное колесо 12, взаимодействующее с колесом 11. На оси дополнительного коромысла 9 с воэможностью свободного вращения размещено дополнительное ведомое колесо 13, взаимодействующее с колесом

12. Колесо 13 является выходным звеном устройства. Колеса 11 и 13 также имеют равное число зубьев.

Кривошип 8 может и не иметь конкретного конструктивного выражения.

Его роль может выполнять зубчатое колесо 11, для чего оно должно быть жестко связано с колесом 7 с эксцентриситетом, равным длине кривошипа 8.

Дополнительный шестизвенный рычажно-зубчатый механизм расположен на основании 1 относительно основного так, что на момент начала выстоя колеса 13 разность между углом 3 образованным кривошипом 8 и прямой, проходящей через оси кривошипа 2 и коромысла 3, и углом, образованным этой же прямой и прямой, проходящей через оси кривошипа 8 и коромысла 9, равна 80-100 . При указанной разности углов 8 и минимальные углы передачи в шарнирах механизма о находятся в пределах 55-45

Геометрические размеры звеньев механизма связаны условием, по которому отношение длины кривошипа 2 к межцентровому расстоянию кривошипа 2 и коромысла 3 больше отношения длины кривошипа 8 к межцентровому расстоянию кривошипа 8 и коромысла 9. Это условие обеспечивает укаэанную разность углов 3 и

Устройство работает следующим образом.

Вращение ведущего кривошипа 2 посредством шатуна 4 преобразуется в возвратно-колебательное перемещение коромысла 3, а вращение ведущего зубчатого колеса 5 через зубчатое колесо 6 передается ведомому зубчатому колесу 7. За один оборот кривошипа 2 и колеса 5 колесо 7 также совершает один оборот. На участке вращения кривошипа 2, где коромысло 3 имеет противоположное кривошипу 2 направление поворота, вращение колеса 7 замедля- ется, а затем оно совершает колебательное движение — плавно поворачивается в обратном направлении на угол (фиг. 2, кривая 1), после чего также вначале плавно, а затем ускорен1227870 но поворачивается в прежнем направлении. Угол поворота Ьц =, —, на котором происходит колебание колеса 7, тем больше, чем больше угол обратного поворота ду . Как показывает анализ, о при ду = 15 — 20, угол a(p достигает о величины 200 и более при минимальном угле передачи в шарнире, связывающем о шатун 4 и коромысло 3, не менее 45

Вращение колеса 7 через жестко с ним связанный кривошип 8 и колеса 1-1 и

12 передается дополнительному ведомому колесу 13, а вращение крипошипа 8 посредством дополнительного шатуна

10 преобразуется в возрратно-качательное движение дополнительного коромысла 9. На участке колебательного движения колеса 7 коромысло 9 имеет обратное колесу 12 направление вращения, скорости их вращения равны по величине, и поэтому колесо 13 в этот период имеет остановку. Чем меньше угол поворота кривошипа 8, на котором колесо 13 имеет остановку, тем выше точность его остановки. Кривая 2 (фиг. 2), построенная при условии вращения крипошипа 8 с постоянной скоростью, показывает, что при малом угле выстоя ц„, колесо 1 3 практически не имеет обратного поворота. Так, при yrne выстоя 30 и минимальном о угле передачи 45 механизм обеспечио вает относительную точность остановки в пределах (0,331о/72 ) 100Х вЂ” 0 046X — (0,1327 /396 ) ° 1007 — 0,03357.

Поскольку период колебательного движения колеса 7 с кривошипом 8 совпадает по фазе с перидом выстоя колеса 13 а угол поворота кривошипа 8, на котором колесо 13 стоит, больше или равен углу обратного отхода шес1О терни 7 (q« > aq ), достигается значительное увеличение угла выстоя колеса 13 по углу поворота ведущего кривошипа 2 (фиг. 2, кривая 3).

Пример. Относительные размеры звеньев: расстояние между осями вращения кривошипа 2 и коромысла 3 составляет 1,0, длина кривошипа 2—

0,307, длина шатуна 4 — 0,737, длина коромысла 3 — 0,736, длина кривоши2б па 8 — 0,211, длина шатуна 10—

0,660, длина коромысла 9 — 0,660; расстояние между осями вращения колеса 7 и коромысла 9 — 0,932; отношение чисел зубьев колес 5, 7, 11 и.

13 равно единице, колеса 5 к колесу 6 — 0,655, колеса 11 к колесу 120,792. В таком устройстве высотой колеса 13 составляет 2 16 по углу поворота кривошипа 2, а угол обратного поворота 0,17. от полного угла поворота эа цикл. Минимальные углы передачи в таком устройстве составляют 55

1227870

М,М

Составитель В. Савицкий

Техред И.Верес Корректор Е. Рошко

Редактор А. Гулько

Заказ 2277/38 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4