Кулачково-зубчато-рычажный механизм

 

Изобретение относится к кулачково-зубчато-рычажным механизмам. Цель изобретения - расширение кинематических возможностей механизмов. Механизм имеет стойку и установленные на ней кривошип 1 и коромысло 3, связанные шатуном 9 и образующие параллелограмм АВСД, в котором шатун и коромысло несут в своих шарнирах зубчатые колеса. Кривошип образует одним своим концом поступательную пару с ползуном 2, имеющим вращательную пару со стойкой. Механизм снабжен двумя одинаковыми кулачками 17 и 18, соосными с ползуном 2, один из которых неподвижен, а другой имеет возможность поворачиваться так, чтобы оба кулачка образовывали суммарный кулачок переменного профиля, которого касается подпружиненный ролик 16, расположенный шарнирно на другой конце толкателя-кривошипа параллелограмма АВСД. При этом соприкасание происходит внутренним образом, если кулачки имеют одинаковые углы рабочего профиля и профиля ближнего стояния, и внешним образом, если кулачки имеют одинаковые углы рабочего профиля и профиля дальнего стояния, а ролик 16 кривошипа располагается в шарнире, обазованном концом кривошипа с одним из двух шатунов 7, связывающих шарнирно кривошип с коромыслом 3, которые, кроме того, имеют жестко с ними соединенные и им соосные зубчатые колеса, связанные друг с другом одним, шарнирно соединенным со стойкой, паразитным колесом 5 так, что образовавшийся последовательный ряд зубчатых колес имеет передаточное отношение, равное единице. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (SЦ 5 Р 16 Н 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 433 12 77/25-28 (22) 18. 11.87 (46) 30.05.90. Бюп. II 20 (71) Воронежский инженерно-строительный институт (72) А.С. Машкин (53) 621.835 (088.8) (56) Иашкин A.Ñ. Труды института машиноведения АЦ СССР: Семинар TIIII, т ° 22, вып.88, с.89, рис.5 и 10. (54) КУЦАЧКОВО-ЗУБЧАТО-РЫЧАЖН1.Й МЕХАНИЗМ (57) Изобретение относится к кулачково-зубчато-рычажным механизмам.

Цель изобретения — расширение кинематических возможностей механизмов.

Механизм имеет стойку и установленные на ней кривошип 1 и коромысло 3, связанные шатуном 9 и образующие параллег ограмм AIICD в котором шатун и коромысло несут в своих шарнирах зубчатые колеса. Кривошип 1 образует одним своим концом поступательную пару с ползуном 2, имевшим вращательную пару со стойкой. Механизм снабжен двумя одинаковыми кулачками 17 и 18, соос„„80 „,1567825 A 1.ными с ползуном 2, один из которых неподвижен, а другой имеет возможность поворачиваться так, чтобы оба кулачка образовывали суммарный кулачок переменного профиля, которого касае гся подпружиненный ролик 16, расположенный шарнирно HB i oM t OH L ToJI кателя-кривошипа параллелограмма AlICI1.

При этом соприкасание происходит внутренним образом, если кулачки имеют одинаковые углы рабочего профиля и профиля ближнего стояния, и внешним образом, если кулачки имеют одинаковые углы рабочего профиля и профиля дальнего стояния, а ролик 16 кривошипа располагается в шарнире, образованном концом кривошипа с одним из двух шатунов 7, связывающих шарнирно кривошип с коромыслом 3, которые, кроме того, имеют жестко с ними соединенные и им сбосные зубчатые колеса, связанные друг с другом одним, шарнирно соединенным со стойкои, паразитяым колесом 5 так, что образовавшийся последовательный ряд зубчатых колес имеет передаточное отношение, равное единице. 1 ил.

1567825

Изобретение относится к машиностроению, в частности к механизмам, преобразующим постоянное вращение входного звена в периодическое вращение выходного звена с точным и регу5 лируемым выстоем и может быть использовано в машинах для периодической смены позиций иэделия.

Цель изобретения — расширение кинематических возможностей механизма эа счет регулирования по величине угла поворота кривошипа, соответствующего участку выстоя выходного звена.

На чертеже изображена кинематичес- 15 кая схема кулачково-зубчато-рычажного механизма.

Механизм содержит стойку (условно не показана), кривошип 1, образующий ноступательную пару с вращающимся от> носительно стойки в шарнире A ползуном

2 и коромыслом 3. Кривошип 1 и коромысло 3, образующи шарнир D со стойкой, связаны зубчатыми колесами 4, 5 и 6 с числами зубьев Z» Zg и Zg, ко- 25 торые образуют шарниры А, F u D co стойкой, при этом колеса 4 и 6 жестко соединены с кривошипом 1 и коромыслом

3 соответственно и связаны условием

Z+=Zd. Кривошип 1 связан шарниром В с шатуном 7, который в свою очередь образует шарнир G с дополнительным шятуном 8. Длина ВС условного шятуна 9 параллелограмма ABCD является переменной и образуется как сторона треугольника ВСС, в котором две другие

35 стороны образуются длинами основного и дополнительного шатунов 7 и 8. Шатун 8 образует шарнир С с коромыслом

3. Шатуны 7 и 8 несут зубчатые колеса 40

10, 11 и 12 наружного зацепления с числом зубьев Zg, Z с1 и Zc. Колесо 12 образует наружное зацепление с колесом 13 (Z<), жестко связанным с колеI сом 14 (Z <) . Блок колес 13, 14 соепи- 45 нен с шарниром Е с коромыслом 3.

В шарнире расположено вьгходное колесо 15 (Z ), образующее наружное зя( цепление с колесом 14 (Z ) . Кривошип

1 является толкателем кулачкового

50 механизма и несет подпружиненный ролик 16, который входит в соприкасание с переменным профилем, образующимся с помощью двух специальных кулачков 17 и 18, одинакового профиля, один из

55 которых неподвижен, а второй связан с первым с возможностью поворота и фиксации. Неподвижный кулачок 18 имеЕт СПЕду(с11ПИЕ ПрОфИЛИ: 1) ПрвфИЛЬ блцжнего стояния а6 охватывакиций угол ближнего стояния, равный Я

=180 1 2) профиль удаления Ь ; 3) профиль дальнего стояния cd, 4) профиль возвращения da, Профили 6с, cd u da образуют рабочий профиль кулачка

6cda, который охватывает угол g paP бочего профиля, равный Ч =180 . Углы и с располагаются по обе стороны от оси аАБ; Подвижный кулачок 17 имеет следующие профили: 1) профиль ближнего стояния а Ь, охватывающий угол ближнего стояния (, равный ф=180 и располагающийся по одну сторону от оси а A6 ; 2) профиль удаления с ; 3) профиль дальнего сто/ ( яния с d, 4) профиль возвращения

d à . Профили 6 с, с/d и d а образуют рабочий профиль кулачка 6 с d a, который охватывает угол р рабочего о профиля, равный q<-=180, и располагается по другую сторону от оси а A6 .

Таким образом, кулачки 18 и 17 имеют одинаковые профили, которые вырезаются внутренним образом в шайбе, очерченной по окружности, когда ролик 16 ряспопягяется и описывает профиль кулачка внутрен«п«м обрязом.

Работа механизма осу«11е с твпяе тся следующим образом.

Выходное колесо 15 прях! дит в «вижение в том слу1яе, если пяряплепогрямм ЛВСП нярушен, что происходит, когдя Ila опредепс.ином интервале времени движения кривсшипа 1 изменяется его дли я и дппия щятуня 9. Это делается с 11омо1«п ю купячкового меха««иэмя, но тяк, I.! (/ одновременно угол выстоя может регулироваться по его величине. В нячяпе регупиро«зяиия угла выстоя с ьулячки 17 и 18 устянявливяются в исходную позицию сс5сй. В этом случае обя профиля дают профиль суммяр11ого куп««чкя, в котором угол (> = о (4/

= Чу180 и II« =180 . Еcпн перемещать

Г по часовой стрелке кулачок 17, то он будет своим профилем ближнего стояния увеличивать профи.1ь ближнего стояния кулачка 18 и уме « IIIBTE егс профиль дальнего стояния. Такое положение показано ня чертеже. Здесь купячок 17

/ имеет профиль ближнего стояния aD6

/ (/ / профиль дальнего с то«(н«1я с-. с dd a.

При таком ряспс/лс(жении прс/филей кулачков 1 7 и 18, ос(ра-.ующих новый суммарный профиль «;;.;1,1 ;a, !IEi(филь ближнего стояния су«!I(a;;п:го ку:!a»«.a c pa7825 6

50 лом.

5 156 ,диусом R получается как аа 5g а профиль дальнего стояния с радиусом

Rg получается как б с da. На чертеже показано, что параллелограмм АВС0 сохраняется, когда ролик 16 выставлен внутренним образом по окружности радиуса R<. Это первый случай выставления ролика. Кривошип поворачивается на угол выстоя, когда ролик 16 движется по профилю аа 66 . В этом случае колесо 15 (Z ) осуществляет точный выстой. Теоретически угол

Ф может быть доведен до 360, когда точка 6 совпадает с точкой а. Когда ролик 16 идет по профилю 9 с da, то длины кривошипа 1 и шатуна 9 увеличинаются, параллелограмм ломается, и колесо 15 (Z<) приходит и движение на участке 360 — с поворота криношипа

1, Поскольку длина шатуна 9 переменна, то она образуется с помощью длин основного и дополнительного шатунов

7 и 8 ° В рассматриваемом случае угол выстоя „,может регулироваться в пределах от g =180 до g =360 ° Если роФ/ и лик 16 выставляется по профилю кулачка снаружи, то кулачки 17 и 18 делаются сплошными, а не н н пце двух шайб, в которых вырезаются профили двух кулачков. Соответственно и параллелограмм имеет такие длины кривошипа 1 и коромысла 3, при которых возможно наружное касание суммарного кулачка роликом !6. При этом сохраняются те же профили кулачков 17 и 18 и нсе обозначения, показанные на чертеже для кулачковых шайб с внутренним профилем кулачка. Таким образом, если ролик выстанлен с наружным касанием профиля по радиусу К,, то угол (уменьшается, и регулирование осуществляется I åîðåòè÷åñêè н пределах от g =180 по g †.-0, В четвертом слур/ ь чае ролик 16 выставляется по профилю дальнего стояния с радиусом R снаружи сплошного кулачка, Угол ныстоя может регулироваться теоретически н пределах -. т g =!80 до у 360 . Во

W \ / всех случаях длина ролика 16 должна перекрывать обе толщины кулачков 17 и 18. Поскольку привошип 1 и коромысло 3 должны вращаться в параллелограмме ABCD в одну сторону и с одинаковой угловой скоростью, то оии связаны друг с другом колесами 4 - 6.

Для того, чтобы на работу механизма параллелограмма не оказывала влияния точность его изготовления, что является слабым местом любого параллелограмма, чтобы не нарушать зацепления колес 10, 11 и 12, чтобы компенсировать влияние мертвого хода зубчатой передачи и для того, чтобы одновременно ролик 16 мог переходить с профиля ближнего стояния на профиль дальнего стояния, и наоборот, длина шатуна 9 является переменной и может изменяться с помощью шатунов 7 и 8 в треугольнике BGC ° формула изобретения

Кулачково-зубчато-рычажный механизм, содержащий зубчато-рычажное центроидное устройство, имеющее стойку с установленными на ней кривошипом, образующим одним своим концом поступательную пару с ползуном, и коромыслом, связанными шатуном и образующими параллелограмм, на шатуне и коромысле шарнирно установлены зубчатые колеса, образующие кинематический ряд, отличающийся тем, что, с целью расширения кинематических возможностей за счет регулирования по величине угла поворота криношипа, соответствующего участку выстоя выходного звена, механизм снабжен дополнительным шатуном, двумя кулачками .одинакового профиля, один из которых неподвижен, а второй связан с первым с возможностью поворота и фиксации, подпружиненным роликом, шарнирно закрепленным на одном из концов криношипа для взаимодействия с кулачками, закрепленными на концах кривошипа и коромысла соосно с шарнирами зубчатыми колесами с одинаковым числом зубьев и связывающим их между собой зубчатым колесом, шарнирно соединенным со стойкой, второй конец кривошипа шарнирно связан с ползуном, между последним и стойкой образована вращательная пара, кривошип, дополнительный и основной шатуны последовательно шарнирно связаны с коромыс