Механизм для преобразования движения

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1236237 А1 (5и 4 F 16 Н 21 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/ "

Й

"«

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3776340/25-28 (22) 31.07.84 (46) 07.06.86. Бюл. № 21 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР (72) В. В. Альферович и Б. Е. Митин (53) 621.833 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 288475, кл. F 16 Н 21/20, 1979. (54) (57) 1. МЕХАНИЗМ ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ, содержащий основной кривошипный вал, параллельный ему и установленный в его кривошипе дополнительный кривошипный вал с регулируемым по величине радиусом кривошипа и синхронизирующую вращение валов передачу, отличающийся тем, что, с целью расширения кинематических возможностей путем увеличе ния числа возможных траекторий результирующего движения, он снабжен вспомогательным кривошипом с регулируемым радиусом, установленным на основном кривошипном валу с возможностью поворота и фиксации относительно этого вала, радиус кривошипа основного вала — регулируемый, а синхронизирующая передача выполнена по крайней мере из трех взаимно зацепляюшихся цилиндрических зубчатых колес с параллельными осями, одно из которых жестко закреплено на дополнительном кривошипном валу., другое — с возможностью вращения на вспомогательном кривошипе, а третье— на основном кривошипном валу.

2. Механизм по и. 1, отличающийся тем, что синхронизирующая передача имеет регулируемое передаточное отношение.

1236237

Изобретение относится к машиностроению, в частности станкостроению и робототехнике для получения сложных траекторий движения исполнительного органа.

Цель изобретения — расширение кинематических возможностей механизма путем увеличения числа возможных траекторий результирующего движения.

Положительный эффект достигается за счет выполнения регулируемыми ряда звеньев кинематической цепи. 1О

На фиг. 1 показана схема механизма; ня фиг. 2 — регулируемые кривошипы, вид сбоку; на фиг. 3 — — схема, поясняю1цая образование траектории; на фиг. 4 6-примеры траекторий.

Механизм для преобразования движения содержит основной кривошипный вал 1, параллельный ему и установленный в его кривошипе дополнительный KpHHoI»HIIIII IH вал 2 с регулируемым по величине радиусом кривошипа и синхронизирующ)гю вра- )0 щение валов передачу, неподвижно установленное на валу 2 зубчатое колесо 3, вращающееся относительно вала 1 зубчатое колесо 4 и промежуточное зубчатое колесо 5. Кроме того, в синхронизирующую передачу входит кинематическая цепь 6, связывающая вращение вала 1 и зубчатого колеса 4. Кинематическяя цепь 6 может иметь регулируемое передаточное отношение, т. е. включать вариатор либо раздельный привод на вал 1 и колесо 4 (не показано) .

З0

В механизме выполнены регулируемыми радиусы кривошипных окружностей а и в валов 1 и 2, Регулировка величины в вала 2 выполнена, например, так, как схематично показан на фиг. 1 — 3, т. е. кривошипная шейка 7 вала 2 имееет возможность перемещаться по направляющей, выполненной по щеке 8 кривошипа вала 2 с последующей ее фиксацией винтом 9, либо в щеке этого кривошипа выполнены отверстия, расположенные на различном расстоянии от оси вала 2. В одно из отверстий, в зависимости от заданного расстояния в, монтируется кривошипная н1ейка 7 вала 2. В первом случае обеспечивается плавное регулирование расстояния в, во втором — ступенчатое. Аналогичная регулировка величины а при сохранении зацепления в синхронизирующей передаче обеспечивается установкой промежуточного колеса 5 с возможностью вращения на вспомогательном кривошипе 10, который установлен на валу 1 с возможностью поворота и фиксации под некоторым углом 1 к кривошипу вала 1. Это достигается за счет неподвижной установки на валу 1 сектора 11, имеющего дугообразную прорезь 12, в которую входит элемент, скрепляющий кривошип 10 и сектор 11 неподвижно (не показан).

В механизме предусмотрено изменение первоначального взаимного положения ва35

55 лов 1 и 2, что позволяет изменять ориентацию получаемой кривой. Указанное может быть достигнуто, например, за счет вывода из зацепления зубчатого колеса 5, установки необходимого взаимного положения валов 1 и 2 и последующего восстановления зацепления колес 3 -5 (фиг. 1 и 2).

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала 1 с угловой скоростьк) 1)1 через синхронизирующую передачу обеспечивается вращение вала 2 с угловой скоростью со2 (фиг. 3). Передаточное отноО) шение между валами 1 и 2 panHOU=m,.

Неравенство угловых скоростей вызывает различные углы отклонения валов 1 и

2 от их начального положения. При этом кривошипная 1пейка 7 вала 2 (точка В, фи г. 5), движется IIO строго определенной траектории. Указанное движение передается и исполнительному звену. Характер траектории точки В зависит от передаточного отношения U= 1))1/1) = а/р, и соотношение размеров звеньев ОА= а и АВ= в валов 1 и 2. Так, например, при U= — --1 и а=в точка В движется прямолинейно возвратнопоступательно, при U= 1 траекторией точки

В является окружность с радиусом R= (а+ в) и т. д. При настройке механизма с передаточным отношением U= 1/2 и a= в получают кривун), известную под названием Улитка Пяска)1я (фиг. 4) . Оставляя то же значение U== 1/2, но изменив соотношения величин радиусов эксцентриковых осей до значения в== 2а, получают кардиоиду (не показана), а при U= 1/4 и а = в — трехлепестковую гипоциклоиду (фиг. 5). Настройка механизма на U = †-1/3 и a= а/3 позволяет получить траекторию оси В в виде астрои III (фиг. 6). Таким образом, изменением передаточного отношения между валами 1 и 2, а такж» изменением соотношения a/a достигается возможность по. I)чен ия ()0.1 1)IeI o HHc 1а траекторий. Сохранив соотно1пенис а/в при увеличении самих размеров а и в, достигается возможность при том же передято 1ном отношении масштабировать получаемые кривыс.

Измерение размера в осущсствчястся перемещением кривошипной шейки 7 вала 2 вдоль направляющей, пер:1ендикулярцой оси вяла (бесступенчатос регулирование в), или установкой 1пейки 7 в отверстия, выполненные в щеке 8 кривошипя вала 2 на различном расстоянии от оси вага. Изменение радиус» а кривошипа основного вала (II)HI . 1) может проводиться аналогичным образомм.

При использовании синхронизирующей зубчатой передачи постоянного зацепления изменение размера а производится следующим образом. Увеличивается размер а. При этом нарушается зацепление колес 3 и 5.

ТТ

Для восстановления норм Iëüío"o зацепления этих KO. IC C IICOGXO I,H 5IO HCK:IIO IHTb )KC C . Kl IO!

236237 связь между кривошипом 10 и сектором 11, затем повернуть кривошип 10 в сторону уменьшения угла j (фиг. 2) до восстановления зацепления колес 3 и 5. Указанная операция проводится при неподвижном вале 1.

После этого восстанавливается неподвижная связь кривошипа 10 и сектора 11. Для сохранения первоначального положения валов 1 и 2 может потребляться небольшой поворот колеса 3 при неподвижном вале 2, что обеспечивает восстановление нормального IO зацепления колес 3 и 5. Поворотом кривошипа 10 межосевое расстояние восстанавливается и фиксируется.

Кривые, показанные на фиг. 4 — 6, получены при начальном положении валов 1 и 2, изображенном на фиг. 3 пунктирными 1 линиями. Кривошипные шейки валов 1 и 2 лежат на одной прямой, совпадающей с осью ОУ. Изменив исходное взаимное положение валов, например, поворотом вала 2 по часовой стрелке на 90 при неподвижном вале 1, добиваются переориентации получаемых кривых. Так, например, в этом случае кривая, изображенная на фиг. 4, поворачивается в противоположную сторону на те же 90 . Поворот вала 2 при неподвижном вале 1 осуществляется, например, путем исключения жесткой связи между валом 2 и колесом 3, последующим поворотом вала 2 и фиксацией на нем колеса 3.

При этом, как показано выше, происходит строго координированный поворот траектории точки R.

1236237

Редактор Е. Папп

Заказ 3009/40

Составитель В. Сс ргеев

Текред И. Верее Корректор В. Братяга

Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4)5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4