Фрикционно-винтовая передача

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к передачам винт-гайка, и может быть использовано в кинематических узлах машин для преобразования вращательного движения с постоянной угловой скоростью в поступательное движение с заданным законом изменения линейной скорости. Целью изобретения является расширение кинематических возможностей путем обеспечения заданного закона изменения линейной скорости ведомого звена. В фрикционно-винтовой передаче ведущее звено выполнено в виде цилиндрического вала 3, ведомое звено - в виде взаимодействующих с валом 3 подшипников 4, установленных на осях 5, перекрещивающихся с осью вала 3 и связанных с кареткой 6, обхватывающей вал и передаточный механизм. Передаточный механизм выполнен в виде планки 9, расположенных по разные стороны от ее продольной оси под углом друг к другу попарно связанных шатуна 11 и коромысла 10 трехгранной призмы 12, установленной гранью на одной стороне планки 9, укрепленного на каретке 6 привода 13, подвижный элемент 14 которого сопряжен с другой стороной планки 9, и подвижных упоров 15, 16, установленных вдоль продольной оси цилиндрического вала 3. Оси подшипников 4 меняют свое положение относительно оси вала 3, а линейная скорость каретки 6 изменяется от нуля до предельной величины. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 Н 59 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ гг

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4497653/25-28 (22) 24. 10.88 (46) 23.08.90. Бюл. № 31 (71) Научно-производственное объединение

«Нефтехимавтоматика» (72) Л. А. Осин, Н. П. Никифоров и Е. Л. Озеров (53) 621.833 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 375425, кл. F 16 Н 13/04, 1971. (54) ФРИКЦИОННО-ВИНТОВАЯ ПЕРЕДАЧА (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к передачам винт-гайка, и может быть использовано в кинематических узлах машин для преобразования вращательного движения с постоянной угловой скоростью в поступательное движение с заданным законом изменения линейной скорости. Целью изобретения является расширение кинематических возможностей путем обеспечения заданного закона изменения

ÄÄSUÄÄ 1587277 А 1

2 линейной скорости ведомого звена. В фрикционно-винтовой передаче ведущее звено выполнено в виде цилиндрического вала 3, ведомое звено — в виде взаимодействующих с валом 3 подшипников 4, установленных на осях 5, перекрещивающихся с осью вала 3 и связанных с кареткой 6, обхватывающей вал и передаточный механизм. Передаточный механизм выполнен в виде планки 9, расположенных по разные стороны от ее продольной оси под углом друг к другу попарно связанных шатуна 11 и коромысла 10 трехгранной призмы 12, установленной гранью на одной стороне планки 9, укрепленного на каретке 6 привода 13, подвижный элемент 14 которого сопряжен с другой стороной планки 9 и подвижных упоров 15 и 16, установленных вдоль продольной оси цилиндрического вала 3. Оси подшипников 4 меняют свое положение относительно оси вала 3, а линейная скорость каретки 6 изменяется от нуля до предельной величины. 4 ил.

1587277

Изобретение относится к машиностроению, в частности к передачам винт-гайка, и может быть использовано в кинематических узлах машин для преобразования вращательного движения с постоянной угловой скоростью в поступательное движение с заданным законом изменения линейной скорости.

Целью изобретения является расширение кинематических возможностей путем обеспечения заданного закона изменения линейной скорости ведомого звена.

На фиг. 1 изображена фрикционно-винтовая передача, общий вид в аксонометрии; на фиг. 2 — ведущее и ведомое звенья, исходное положение; на фиг. 3 — вид А на фиг. 2; на фиг. 4 — рабочее положение ведущего и ведомого звеньев.

Фрикционно-винтовая передача (фиг. 1) содержит корпус 1 с закрепленными на нем электроприводом 2 и ведущим звеном, выполненным в виде цилиндрического вала 3, а также ведомое звено, выполненное в виде подшипников 4, установленных на осях 5, связанных с кареткой 6 (фиг. 2). Подшипники 4 расположены на поверхности вала 3 и связаны с кареткой 6 осью 7, жестко соединенной с вилкой 8. Кроме того, устройство снабжено передаточным механизмом, выполненным в виде планки 9, по разные стороны, от продольной оси которой расположены под углом друг к другу попарно связанные коромысло 10 и шатун 11. В состав передаточного механизма входят также призма 12, электропневмопривод 13 с подвижным элементом 14 и подвижные упоры 15 и 16 с электропневмоприводами 17 и 18.

При этом каждое коромысло 10 расположено на установленной в каретке 6 оси 7, а каждый шатун 11 шарнирно связан с планкой 9.

Каждая ось 7 посредством вилки 8 жестко связана с соответствующей осью 5 подшипника 4 и ориентирована к диаметрально противоположным поверхностям вала 3 (фиг. 2). Трехгранная призма 12 укреплена одной гранью на одной стороне планки 9, с противоположной стороной которой контактирует подвижный элемент 14 электропневмопривода 13. Подвижные упоры 15 и 16 за-. креплены в корпусе 1 вдоль продольной оси цилиндрического вала 3 с возможностью контактирования с двумя другими гранями призмы 12.

В зоне расположения упоров 15 и 16 в корпусе 1 укреплены путевые выключатели

19 — 22. Управляющий работой этих выключателей элемент 23 установлен на планке 9 каретки 6. Планка 9 установлена на направляющих 24, укрепленных на каретке 6, при этом продольные оси направляющих 24 расположены в плоскости, перпендикулярной оси вала 3 и проходящей через продольную ось планки 9.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении один из упоров 15 или 16 выдвинут, а другой втянут. При этом каретка 6 расположена таким образом, что под выдвинутым упором в соприкосновении с ним находится верхнее ребро трехгранной призмы 12, планка 9 занимает нижнее положение, а перемещение каретки всегда осуществляется от выдвинутого упора к втянутому. Оси 5 подшипников 4 расположены в исходном положении параллельно оси вала 3 (фиг. 2 и 3). Пуск устройства осуществляют одновременным включением приводов

2, 13, 17 и 18. При включении электропривода 2 цилиндрический вал 3 (ведущее звено) начинает вращаться, следовательно, подшипники 4 (ведомое звено) тоже начинают вращаться за счет силы трения качения, при этом каретка 6 не перемешается вдоль вала 3, так как оси 5 не перекрещиваются с осью вала 3. При включении электропневмопривода 13 его подвижный элемент 14 не перемещается, так как он упирается в планку 9, а верхнее ребро трехгранной призмы 12 находится под выдвинутым подвижным упором 15. При включении двух электропневмоприводов 17 и 18 связанные с ними подвижные упоры 15 и 16 начинают перемещаться. При этом выдвинутый в исходном положении упор 15 втягивается„а втянутый упор 16 выдвигается (фиг. 1) . Как только втягиваемый упор 15 выйдет из соприкосновения с верхним ребром призмы 12, подвижный элемент 14 электропневмопривода

13 начнет перемещаться поступательно вверх, поднимая планку 9, которая перемещается в направляющих 24. Так как планка 9 шарнирно соединена с каждым шатуном 11, в свою очередь шарнирно соединенным с коромыслом 10, то каждое коромысло 10 начинает вращаться вместе со своей осью 7, при этом вращение происходит в противоположных направлениях. Вращаясь, каждое коромысло

10, связанное с осью 7, поворачивает подшипники 4, так как каждый подшипник

4 расположен на оси 5, закрепленной в подпружиненной вилке 8, жестко связанной с осью 7, размещенной в каретке 6. При повороте каждого подшипника 4 его ось 5 поворачивается относительно оси вала 3, образуя с ней некоторый угол (фиг. 4) .

При образовании угла между осью вала 3 и осями 5 возникает сила, направленная, вдоль оси вала 3, которая приводит в движение каретку 6, при этом с изменением угла от нуля до максимального значения изменяется и линейная скорость каретки 6 от нуля до максимального значения. Максимальная линейная скорость каретки 6 ограничена заданной величиной перемещения подвижного элемента 14. В зависимости от направления вращения вала 3 каретка 6 перемещается поступательно вдоль вала 3

1587277

Формулр изобретения

7 от втянутого упора к выдвинутому упору вправо или влево (фиг. 1). По мере приближения к выдвинутому упору 16 под действием управляющего элемента 23 срабатывает путевой выключатель 21, по сигналу которого отключается электропневмопривод 13. При этом каретка 6, продолжая движение, наезжает одной из граней призмы 12 на упор 16.

Последний, надавливая на грань призмы 12, заставляет планку 9 опускаться вниз по направляющим 24, перемещая при этом вниз подвижный элемент 14 электропневмопривода 13. Планка 9. перемещаясь, поворачивает подшипники 4 посредством шатунов 11, коромысел 10, осей 7 и вилок 8 (фиг. 1 и 2).

При этом угол между осью вала 3 и каждой осью 5 изменяется от максимального значения до нуля, следовательно, линейная скорость каретки 6 также плавно изменяется от максимального значения до нуля. Каретка 6 останавливается, при этом в момент остановки каретки планка 9 полностью опускается, а верхнее ребро трехгранной призмы 12 располагается под выдвинутым упором 16. Одновременно под действием управляющего элемента 23 срабатывает путевой выключатель 22, по сигналу которого отключаются электропривод 2 и электропневмоприводы 17 и 18.

Чтобы переместить каретку 6 в противоположную сторону к упору 15, подают команду на реверсивное включение электропривода 2, электропневмоприводов 17, 18 и включение электропневмопривода 13. Вал 3, вращаясь в обратном направлении, передает вращение на подшипники 4. Однако каретка 6 остается неподвижной до тех пор, пока выдвинутый упор 16 не втянется посредством электропнемопривода 18, в результате чего ребро призмы 12 выйдет из соприкосновения с упором 6. Одновременно с этим упор 15 выдвигается. После того, как упор 16 втянулся, подвижный элемент 14 электропневмопривода 13 начинает поднимать планку 9, которая, перемещаясь, поворачивает подшипники 4 вместе с осью 5 посредством шатунов 11, коромысел 10, осей 7 и вилок

8 (фиг. 1 и 2). При повороте подшипников 4 между осью 5 каждого подшипника 4 и осью вала 3 образуется угол, изменяющийся от нуля до максимального значения, ограниченного величиной перемещения подвижного элемента 14.

При образовании угла между осью вала 3 и осями 5 подшипников 4 возникает сила, направленная вдоль оси вала 3 и приводящая в движение каретку 6 к выдвинутому упору 15. Таким образом осуществляется перемещение каретки 6 вдоль вала 3 по заданному закону движения с плавным изменением скорости от нуля до максимально заданного значения вначале движения и от максимального значения скорости до куля в конце движения.

Фрикционно-винтовая передача, содержащая ведущее звено в виде цилиндрического вала и ведомое звено, выполнен20 ное в виде взаимодействующих с валом подшипников, установленных на осях, перекрещивающихся с осью вала и связанных с кареткой, охватывающей вал, и,1ередаточный механизм, отличающаяся тем, что, с целью расширения кинематических возможностей путем обеспечения заданного закона изменения линейной скорости ведомого звена, передаточный механизм выполнен в виде планки, расположенных по разные стороны от ее продольной оси под углом друг к

30 другу попарно связанных шатуна и коромысла, трехгранной призмы, установленной гранью на одной стороне планки, укрепленного на каретке привода, подвижный элемент которого сопряжен с другой стороной планки, и подвижных упоров, установленных вдоль продольной оси цилиндрического вала с возможностью контактирования с двумя другими гранями призмы, установленных в каретке осей для размещения коромысел, жестко связанных с осями соответствующих

40 подшипников и ориентированных к диаметрально противоположным поверхностям вала и укрепленных на каретке направляющих для установки планки, продольные оси которых расположены в плоскости, перпендикулярной оси вала и проходящей через продольную ось планки.

1587277

ЕиОА

ФигЗ

Составитель А. Верховский

Редактор А. Мотыль Техред A. Кравчук Корректор А. Обручар

Заказ 2409 Тираж 485 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

I l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производствснно-издательский комбинат «Патснт», г. Ужгород, ул. Гагарина, !О!