Шарнирно-рычажная муфта

 

Изобретение относится к облас ти машиностроения и может быть использовано в механизмах для передачи вращения между произвольно располо женными и пространстве соединяемыми валами. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет воспроизведения закона вращения эллиптических колес.Муфта содержит ведущий выходной кривошип 1, ведомый выходной кривошип 6, шатуны 2 и 5 и промежуточные входные кри-. вошины 3 и 4, закрепленные под углом oL на общей оси 7. Указанные звенья расположены в плоском и сферическом четырехзвенниках, выходные звенья которых расположены в плоскостях I и 11, пересекающихся под углом / . Выполняется условие ( jb. При передаче вращения от кривошипа 1 к кривошипу 6 через шатуны 2 и 5, кривошипы 3 и 4 на общей оси 7 обеспечивается воспроизведение закона вращения эллипт;ических колес - равномерное вращение на выходе, и переменное - по заданному закону на входе, и соединение при этом валов, расположенных произвольно в пространстве . 3 ил. 1

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU»1467266

А1 цу 4 F 16 D 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4195478/31-27 (22) 16.02.87 (46) 23.03.89. Бюл. Р 11 (71) Ереванский политехнический институт им. К.Маркса (72) 10.Л.Саркисян, К.M.Åãèëÿí и А.Г.Харатян (53) 621.825.5 (088.8) (56) Кожевников С.Н. и др. Механизмы. — Справочник. — M. 1976, с. 256, рис. 3.227.

Авторское свидетельство СССР

9 1186853, кл, F 16 .D 3/02, 1984. (54) ШАРНИРНО-Р11ЧАЖЦАЯ МУФТА (57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в механизмах для передачи вращения между произвольно располо° женными в пространстве соединяемыми валами. 11елью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет воспроизведения закона вращения эллиптических колес. Муфта содержит ведущий выходной кривошип

1, ведомый выходной кривошип 6, шатуны 2 и 5 и промежуточные входные кривошины 3 и 4, закрепленные под углом oL на общей оси 7. Указанные звенья расположены в плоском и сферическом четырехзвенниках, выходные звенья которых расположены в плоскостях Т и ТТ, пересекающихся под углом / . Выполняется условие L4

= Ъ. При передаче вращения от кривошипа 1 к кривошипу 6 через шатуны 2 и 5, кривошипы 3 и 4 на общей оси 7 обеспечивается воспроизведение закона вращения эллиптических колес— равномерное вращение на выходе, и переменное — по заданному закону на входе, и соединение при этом валов, расположенных произвольно в пространстве. 3 ил.!

467266

Изобретение относится K машиност зоению и может быть использовано в Механизмах, где необходимо передать вращение между произвольно рас- 5 положенными в пространстве валами.

Цель изобретения — расширение

Функциональных возможностей за счет обеспечения воспроизведения закона движения эллиптических колес, т.е, !О получение переменного передаточного отношения.

На Фиг.! изображена шарнирно-рыча кная муйта; на йиг. 2 — то же, кине 1атическая схема; на фиг. 3 - ис " f5 по!льзование муфты при соединении при( вора с ползуном, : Шарнирно-рычажная муфта содержит шарнирные четырехзвенники — сфери:-råñêèé, состоящий из ведущего выход- 2(! но о кривошипа !, шатуна 2 и проме,точного хо„(hor" G KpHBQIIIHrlB 3, пл!оский - из входного промежуточногб кривошипа 4, шатуна 5 и выходноrd ведомого кривошипа 6, Промежуточ- 25 ные входные кривошипы 3 и 4 закрепленЫ жестко под углом один к другом на общей оси 7, шарнирно закрепленной на основании„в одной плоскостИ Т с выходным ведомым кривошипом 3О

6,, имеющим ось 8, Ocr 9 выходного ведущего кривошипы расположена на плоскости Il оснавания. Обе плоскости I u II распОложены под углом,/ одна к другОй, линия пересечения плоскостей под углом /Ь совпадает с общей осью

7 промежуточных кривошипов 3 и 4,При этом необходимо соблюдение условия г (= с,б, 40

Муфта обладает свойством обратимОсти, т.е. ведущим в ней может быть лшбой из кривошипов.

Предлагаемое конструктивное выполнение позволяет получить зависимость 45 периодически изменяющегося передаточного отношения — закон движения эллнптических колес.

Ведущий и ведомый 6 кривошипы обеспечат эллиптическую зависимость между угловым перемещением, Шарнирно-рычажная муфта работает следующим образом.

При вращении кривошипа крутящий момент через шатун 2, жестко связан- ные кривошипы 3 и 4 и шатун 5 передается кривошипу 6, который в итоге сбвершает одностороннее вращательное движение по эллиптическому закону с переменной скоростью, т.е, переменным передаточным отношением.

Шарнирно-рычажная муфта обеспечивает передачу вращательного движения с эллиптическим законом между кривошипами 1 и 6 при непараллельном расположении их осей 9 ° и 8 вращения в пространстве. Указанное свойство подтверждается теоретически и численным примером.

Известно, для плоского шарнирного четырехзвенника существует такой сферический механизм, что при одном и том же угле поворота 4 = f входных (промежуточных) звеньев углы поворота (и 9 выходных звеньев каждого четырехзвенника связаны следующим соотношением:

tg(f> /2) = p Ьд(/2), (! ) где у — постоянный коэффициент искажения, Размеры сферического аналога опре-. деляются при заданном коэффициенте.

Известно также, что эллиптический закон движения можно аналитически описывать функцией (!).

Использование свойства плоскосйерической аналогии позволяет получить пространственный шестизвенный механизм для воспроизведения закона движения эллиптических колес.

Для плоского двухкривошипного четырехзвенника АВСР (фиг.2) находят его сйерический аналог MNKL. Выходные углы 9> и у этих четырехзвен-!

3 ников при вращении входных промежуточных кривошипов АВ и MN с одинаковой угловой скоростью связаны зависимостью (! ), т.е. эллиптическим законом движения, Это свойство позволяет совмещать оси вращений входных кривошипов АВ и MN, жестко. связывать .один с другим входные кривошипы,придавая им свойства промежуточных кривошипов, Если совмещаTb плоскость I, проходящую через оси вращений кривошипов АВ и CD плоского четырехзвенника, с плоскостью ll, проходящей через оси вращений кривошипов MN u KL сферического четырехзвенника („4= 0), тогда передача эллиптического закона движения передается между пересекающимися осями вращений Р и L. При этом кривошипы АВ и MN закрепляются в одинаковых фазах (= 0) °

1467266

Для передачи эллиптического закона движения между скрещивающимися осями вращений Р ч Ь плоскости 1. и ХХ устанавливаются под любым yr5 лом,Q, а кривошипы АВ и NN при этом закрепляются под углом (=„ .

В результате такого преобразования получается пространственный шестизвенник (фиг.2). f0

Этот механизм является основой для конструкции шарнирно-рычажной муфты эллиптического закона движения.

Предлагаемый механизм лишен недостатков других механизмов-генера- 15 торов эллиптического закона движения — трудности изготовления, передачи движения между непараллельными осями. Более того, соответствующим выбором угла / эллиптический закон 2р движения можно воспроизвести как между скрещивающимися, так и,между пересекающимися осями вращения.

Л р и м е р. Для конструирования пространственного шестизвенника, вос- 25 производящего закон. движения эллиптических колес, т.е. получение переменного передаточного отношения на выходе, сначала определяют размеры плоского двухкривошипного четырех- 30 звенника, у которого угол передачи измеряется в допустимых пределах:

АВ = 2,20681; ВС - CD - =1,60; AD =

= 0,50. Далее при = 1,25 определяют параметры его сферического аналога: MON = 76,92771; NOK

44,92984; KOL = 72,241 84; M0L =

1 7,31 41 2 . Затем оси входных кривошипов АВ и MN четырехзвенников совмещают и жестко соединяют так,что 4О углы и 6 равны. Полученный шестизвенник воспроизводит заданный эллиптический закон движения. Углы передачи в первом и во втором составляющих четырехзвенниках шестизвенного механизма меняются в пределах 28, 116 J.

На фиг. 3 показан пример, где к входному звену кривошипноползунного механизма DEF вместо эллиптических колес подключена шарнирно-рычажная муфта, которая служит для воспроизведения закона движения эллиптических колес, благодаря чему ползун совершает движение с приближенно постоянной скоростью, необходимой для выполнения заданного технологического процесса (например, для шлифования шпонок). Достоинства предлагаемой муфты определяются в основном достоинствами вращательных пар, в которые входят все звенья, В этих парах удельные давления и износ намного меньше, чем в зубчатых парах.

Элементы звеньев, образующих вращательные пары, изготавливаются достаточно просто и точно (конструктивно вращательные пары реализуются шарикоподшипниками). При больших скоростях механизмы с вращательными парами работают плавно и бесшумно, что способствует повышению их долговечности и производительности.

Формула изобретения

Шарнирно-рычажная муфта, содержащая смонтированные на основании в разных плоскостях ведущую и ведомую полумуфты, выполненные в виде сферического и плоского шарнирных четырехзвенников, состоящих каждый из пары кривоптипов, входного.и выходного, и связывающего их шатуна, четырехзвенники соединены между собой посредством входных промежуточных кривошипов, о тлич ающаяс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения воспроизведения закона движения эллиптических колес, соединение входных промежуточных кривошипов выполнено в виде шарнирно закрепленной на основании в одной плоскости с выходным кривошипом сферического четырехзвенника общей оси, на которой входные промежуточные кривошипы обоих четырехзвенников закреплены жестко под углом друг к другу, равным углу пересечения плоскости основания, на которой размещен выходной кривошип сферического четырехзвенника, к плоскости основания, на которой расположен выходной кривошип плоского четырехзвенника, а линия пересечения укаэанных плоскостей совпадает с общей осью промежуточных кривошипов, l 467 66

Pg<1 $

Составитель Y„Косыннова

Техред М.Дидык, Редактор N.Бланар

Корректор, М.Васильева

Подписное

Тираж 721

Заказ 1172/30

ВНЯЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101