Рычажно-зубчатый механизм с остановками

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к рычажно-зубчатым передачам с остановками ведомого звена, и найдет применение ,в частности, в автоматических линиях и в робототехнике. Цель изобретения - расширение кинематических возможностей механизма за счет увеличения количества остановок ведомого звена за один оборот главного вала машины-автомата. Ведущий кривошип 3 связан с главным валом с передаточным отношением 2:1. За один оборот главного вала и два оборота ведущего кривошипа 3 сателлит 14 и водило 15, связанное с кривошипом 3 через зубчатые колеса 18 и 19, ведомый кривошип 4, двуплечий рычаг 7 и шатуны 10 и 11, совершают один оборот. Число зубьев сателлита 14 вдвое меньше числа зубьев неподвижного центрального колеса 13, поэтому установленный на сателлите 14 кривошипный палец 16 и шарнирно связанный с ним ползун 17 перемещаются дволь направляющей 2 с остановками в крайних положениях. Длительность остановок составляет 27,5° по углу поворота главного вала машины-автомата. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F 16 Н 21/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4318476/25-28 (22) 21.10.87 (46) 15.07,89. Бюл. ¹ 26 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола и Барнаульское производственное объединение "Алтайпрессмаш" (72) Н.П. Катков, А.Н. Давыдов, В.П. Босов и В.Д. Кайзер (53) 621.837(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1421923, кл. F 16 Н 21/14, 1987. (54) РЫЧАЖНО ЗУБЧАТЫЙ МЕХАНИЗМ С

ОСТАНОВКАМИ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к рычажно-зубчатым передачам с остановками ведомого звена, и может найти применение, в частности, в автоматических линиях и в робототехнике. Цель изобретениярасширение кинематических возможностей механизма за счет увеличения

ÄÄSUÄÄ 1493838 А 1

2 количества остановок ведомого звена за один оборот главного вала машины-автомата. Ведущий кривошип 3 связан с главным валом (не показан) с передаточным отношением 2:1. 3а один оборот главного вала и два оборота ведущего кривошипа 3 сателлит

14 и водило 15, связанное с кривошипом 3 через зубчатые колеса 18 и 19, ведомый кривошип 4, двуплечий рычаг

7 и шатуны 10 и 11, совершают один оборот. Число зубьев сателлита 14 вдвое меньше числа зубьев неподвижного центрального колеса 13, поэтому установленный на сателлите 14 кривошипный палец 16 и шарнирно связанный с ним ползун 17 перемещаются вдоль направляющей 2 с остановками в крайних положениях. Длительность остановок составляет 27,5 по углу поворота главного вала машины-автомата.

2 ил. !

,93838

15

25

40

50

Изобретение относится к машиностроению, а именно к рычажно-зубчатым передачам с остановками ведомого звена,и может найти применение, в

/ частности, в автоматических линиях и в робототехнике.

Цель изобретения — расширение кинематических возможностей механиэма эа счет увеличения количества остановок ведомого звена за один оборот главного вала машины-автомата °

На фиг. 1 показана кинематическая схема предлагаемого механизма в момент остановки ведомого звена в одном иэ его крайних положений; на фиг. 2 — то же, в промежуточном положении.

Механизм содержит основание 1 с выполненной в нем прямолинейной направляющей 2, установленные на основании 1 ведущий кривошип 3 и ведомьпт кривошип 4, общая ось 5 вращения которых пересечена с продольной осью 6 направляющей 2, установленный на основании 1 двуплечий рычаг 7 с малым

8 и большим 9 плечами, угол между которыми отличен от 180, первый maтун 10, шарнирно связывающий ведущий кривошип 3 с плечом 8 рычага 7, и второй шатун 11, шарнирно связывающий ведомьп1 кривошип 4 с плечом 9 рычага 7. Ось 12 вращения рычага 7 пересечена с продольной осью 6 направляющей 2.

На основании 1 закреплено центральное колесо 13 планетарной зубчатой передачи с внутренним зацепление, а сателлит 14 установлен на водиле 15 с возможностью вращения.

Число зубьев сателлита 14 равно половине числа зубьев центрального кос леса 13, центр которого расположен на продольной оси 6 направляющей 2.

На сателлите 14 закреплен кривошипный палец 16, ось которого пересечена с делительной окружностью сателлита 14. В направляющей 2 у-становлен ползун 17, шарнирно связанный с кривошипным пальцем 16.

Механизм содержит также понижающую зубчатую передачу, ведущее колесо 18 которой выполнено с радиусом делительной окружности, равным расстояйию между осями 5 и 12 вращения кривошипов 3 и 4 и рычага 7, и жестко связано с ведомым кривошипом 4

-.àê, что их оси вращения совмещены.

Ведомое колесо 19 понижающей передачи внутрен нег о з ацеиления выпал нено с числом дубьеH равным двойному числу зубьев ведущего колеса 18, и жестко связано с водилом 15. Оси вращения водила 15 и колеса 19 совмещены с осью вращения двуплечего рычага 7. Длины кривошипов 3 и 4, шату> ов 10 и 11 и плеч 8 и 9 рычага

7 выбраны иэ условия, что прт крайних положениях ползуна !7 шарнир, связывающий шатун 10 с плечом 8, и шарнир, связывающий кривошип 4 и шатун 11, расположены на продольной оси б направляющей 2.

Ведущий кривошип 3 получает равномерное враще ив от главн .-о вала машины-автомата с передаточным отношением 2:1 (главный вал не показан). !!еханиэм работает следующим образом.

Равномерное вращение ведущего с кривошипа 3 через шатун 10 преобразуется в неравномерное вращение дву.ллечего рычага 7, которое через шатун 11 передается ведомому кривошипу 4 и жестко связанному с ним ведущему колесу 18 понижающей зубчатой передачи. Последнее сообщает вращение ведомому зубчатому колесу

19 и жестко связанному с ним водилу 15. Вращение водила 15 передается сателлиту 14, которьп при этом обкатывается по центральному колесу 13. По скольку число зубьев сателлита 14 равно половине числа зубь " ев центрального колеса 13, а ось пальца 16 пересечена с делительной окружностью сателлита 14, палец 16 и шарнирно связанный с ним полэун 17, установленный в направляющей 2, движутся по прямой линии вдоль оси 6.

Так как число зубьев ведущего колеса 18 понижающей передачи вдвое меньше числа зубьев ведомого колеса

19 этой передачи, водило,5, жестко свя";àííîå с колесом 19 за один оборот главного вала машины-автомата также совершает один оборот.

Следовательно, за этот же период ползун 17 совершает один цикл возвратно-поступательного перемещения с величиной хода в каждом направлении, равной диаметру делительной окружности колеса 13.

Благодаря укаэанному соотношению длин рычажных звеньев механизма достигается большая степень неравномерности вращения ведомого кри15

5 14938 вошипа 4 и водила 15. Так, при повороте ведущего кривошипа 3 на некоторый угол o(от положения, показанного на фиг, 1, двуплечий рычаг 7

5 поворачивается на меньший угол кривошип 4 и колесо 18 поворачиваются на еще меньший угол ., а колесо 19, связанное с ним водило 15 и сателлит 14 поворачиваются на

1О угол у /2.. В результате палец 16 и полэун 17 переместятся на величину э = (1 — cos y /2), где D— диаметр делительной окружности сателлита 14.

Вследствие малости угла у/2 его косинус близок к единице, и величина перемещения пальца 16 и ползуна 17 пренебрежимо мала при некотором значении угла o(Следователь- 2О но, при повороте ведущего кривопипа 3 на угол 2 о(ползун 17 практически неподвижен. Наличие повышающей (2:1) передачи от ведомого кривошипа 4 к водилу 15 обеспечивает 2Б две приближенных остановки ползуна 17 за один оборот главного вала машины-автомата.

Например, если расстояние мв:ду осями вращения кривошипов 3 и 4 и двуплечего рычага 7 равно 1, длина кривошипа 3 равна 3,086, д пина шатунов 10 и 11 равна 2,857, длина плеча 8 рычага 7 равна 2,971, длина плеча 9 рычага 7 равна 3,086,,плина

35 кривошнпа 4 равна 1,343, длина водила 15 равна 5,143, радиус делительной окружности сателлита 14 равна

5,143, то при указанных передаточных числах привода и зубчатых передач 4О равных 2, выстой ползуна 17 в крайних положениях составляет 27,5 по углу поворота главного вала машины-автомата, а точность остановки—

1,45 мм при полном ходе полэуна 17, равном 360 мм. Минимальный угол передачи в шарнире, связывающем шатун

10 и плечо 8 рычага 7, составляет

38, а в шарнире, связывающем шатун

11 и кривошип 4, — 29o

Формула из обре те ния

Рычажно-зубчатый механизм с остановками, содержащий основание с прямоЛинейной направляющей, установленные нн основании ведущий и ведомый кривошипы, общая ось вращения кото38 рых пересечена с продольной осью направляющей, двуплечий рычаг с плечами разной длины, ось вращения которого параллельна оси вращения кривошипов и также пересечена с продольной осью направляющей, а плечи расположены друг к другу под углом, отличным от 180, два шатуна, шарнирно связанные первый с ведущим кривошипом и малым плечом двуплечего рычага, а второй — с ведомым кривошипом и большим плечом двуплечег", рычага, планетарную передачу с внутренним зацеплением, центральное колесо которой закреплено на основании так, что его центр расположен на продольной оси направляющей, установленный на водиле планетарной передачи с возможностью вращения сателлит, число зубвев которого равно половине числа зубьев центрального колеса, закрепленный на сателлите кривошипный палец, ось которого пересечена с делительной окружностью сателлита, установленный в прямолинейной направляющей ползун, шарнирно связанный с кривошипным пальцем, и привод вращения ведущего кривошипа с передаточным отношением 2:i, при этом длины кривошипов, шатунов и плеч двуплечего рычага выбраны из условия, что при крайних положениях ползуна шарнир, через KoTopblA связаны первый шатун и малое плечо двуплечего рычага, и шарнир, через который связаны ведомый кривошип и второй шатун, расположены на продольной о си прямолин ейной напра вляющей, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения кинематических возможностей эа счет увеличения количества остановок ползуна, механизм снабжен понижающей зубчатой передачей, радиус ведущего колеса которой равен расстоянию между осями вращения кривошипов и двуплечего рычага, ведущее колесо жестко связано с ведомым кривошипом так, что их оси вращения совмещены, а ведомое колесо внутреннего зацепления выполнено с числом зубьев, равным удвоенному числу зубьев ведущего колеса, и жестко связано с водилом, при этом оси вращения ведомого колеса и водила совмещены с осью вращения двуплечего рычага.

1493838 фиа2

Составитель В. Савицкий

Редактор Т. Парфенова Техред М.Дидык Корректор М. Демчик

Заказ 4086/37 Тирам 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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