Кривошипно-кулисный механизм с остановками

 

Изобретение относится к кривошипнокулисным преобразователям вращательного движения в одностороннее вращательное движение с остановками и найдет применение , в частности, в позиционирующих устройствах машин-автоматов. Цель изобретения - повышение точности остановок ведомого звена за счет жесткой фиксации его при остановках. Привод 12 через кривошип 11, зубчатую рейку 10 и зубчатое колесо обеспечивает циклический поворот планшайбы 5, а привод 13 через зубчатую рейку 14, зубчатое колесо 17 и пластину 19 обеспечивает силовое замыкание последней на упорах 20-23 и тем самым точную остановку планшайбы 5 в требуемом положении. Количество остановок регулируется длиной кривошипа 11.6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 16 Н 21/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

17 (21) 4638436/28 (22) 16.01.89 (46) 07.04.91. Бюл. М 13 (72) Ф,И.Краснов (53) 621.833(088.8) (56) Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. М.: Машиностроение, 1981, с, 312, схема "а". (54) КРИВОШИПНО-КУЛИСНЫЙ МЕХАН И 3М С ОСТАНОВ КАМ И (57) Изобретение относится к кривошипнокулисным преобразователям вращательного движения в одностороннее вращательное движение с остановками и найдет примене„„. Ж„„1640486 А1 ние, в частности, в позиционирующих устройствах машин-автоматов, Цель изобретения — повышение точности остановок ведомого звена за счет жесткой фиксации

его при остановках, Привод 12 через кривошип 11, зубчатую рейку 10 и зубчатое колесо обеспечивает циклический поворот планшайбы 5, а привод 13 через зубчатую рейку

14, зубчатое колесо 17 и пластину 19 обеспечивает силовое замыкание последней на упорах 20 — 23 и тем самым точную остановку планшайбы 5 в требуемом положении. Количество остановок регулируется длиной кривошипа 11, 6 ил.

1640486

Изобретение относится к машиностроению, а именно к кривошипно-кулисным преобразователям вращательного движе ния в одностороннее вращательное движение с остановками, и найдет применение, в частности, в позиционирующих устройствах машин-автоматов, Цель изобретения — повышение точности остановок ведомого звена механизма за счет жесткой фиксации его при остановках.

На фиг.1 показан предлагаемый механизм, поперечный разрез; на фиг,2 — то же, вид сверху; на фиг,3 — зубчатая рейка в зацеплении с зубчатым колесом; на фиг.4 — зубчатая рейка, выведенная из зацепления; на фиг.5 — эксцентричная втулка в зацеплении с дополнительной зубчатой рейкой; на фиг,6— график зависимости угла поворота планшайбы от угла поворота кривошипа.

Механизм содержит основание 1, на котором жестко закреплен (или выполнен заодно) эксцентрик 2 с цилиндрическим отверстием, эксцентричным наружной поверхности эксцентрика 2. В отверстии эксцентрика 2 установлен ведомый вал 3, с которым жестко связаны соосно зубчатое колесо 4 и планшайба 5. На наружной поверхности эксцентрика 2 с возможностью вращения установлена эксцентричная втулка 6 с зубчатым венцом 7, соосным ее отверстию. На наружной поверхности втулки 6 с помощью цилиндрического отверстия 8 установлен камень 9 кулисы, выполненной в виде зубчатой рейки 10, входящей в зацепление с зубчатым колесом 4. Рейка 10 шарнирно связана с кривошипам 11, приводимым в прерывистое вращение приводом

12. На основании 1 установлен также привод 13 устройства фиксации положений планшайбы 5 для циклического возвратнопоступательного движения дополнительной зубчатой рейки 14, перемещающейся в прямолинейных направляющих 15, 16 основания 1 и входящей в зацепление с зубчатым венцом 7 эксцентричной втулки 6 и с дополнительным зубчатым колесом 17. установленным в основании 1 с помощью вала 18. На колесе 17 жестко закреплена пластина 19, входящая в периодическое взаимодействие с упорами 20, 21, 22 и 23, закрепленными на планшайбе 5 попарно и равномерно по окружности через 90, Эксцентриситеты эксцентрика 2 и эксцентричной втулки 6 равны друг другу и превышают половину высоты зуба рейки 14, а число зубьев дополнительного колеса 17 вдвое больше числа зубьев зубчатого венца 7 эксцентричной втулки 6, Описываемый механизм работает следующим образом.

В исходном положении (фиг.2) пластина

19 повернута до касания упоров 20, планшайба застопорена в изображенном положении, В начале цикла работы включается привод 13, сообщающий рейке 14 перемещение вниз в плоскости чертежа. Рейка 14 одновременно поворачивает через зубчатый венец 7 эксцентричную втул ку 6 и дополнительное зубчатое колесо 17. К концу хода рейки 14 зубчатое колесо 17 поворачивается на 90, и закрепленная на нем пластина 19 занимает положение, перпендикулярное радиусу, проведенному из центра вала 3 через центр вала 18, так что при последующем повороте планшайбы 5 упоры 20 свободно проходят мимо пластины

19. Одновременно эксцентричная втулка 6 поворачивается на 180 (так как число зубцов ее венца 7 вдвое меньше числа зубцов зубчатого колеса 17) вокруг эксцентрика 2 из положения, показанного на фиг.4, в положение, показанное на фиг.3. При этом за счет эксцентриситета втулка 6 камень 9 кулисы-рейки 10 смещается в сторону зубчатого колеса 4. Когда рейка 10 войдет в полное зацепление с колесом 4, эксцентриситеты эксцентрика 2 и втулки 6 будут направлены в противоположные стороны и в силу их равенства ось отверстия 8 в камне

9 совместится с осью вала 3, Звенья механизма займут положение, показанное на фиг,2 и 3. После этого включается привод

12 поворота планшайбы 5, сообщающий кривошипу 11 вращение против часовой стрелки, кривошип 11 увлекает за собой рейку 10, которая перемещается по шатунной кривой. В результате камень 9 и ведомый вал 3 с закрепленными на нем зубчатым колесом 4 и планшайбой 5 поворачиваются на некоторый угол по часовой стрелке, а рейка 10, перемещаясь по камню 9, одновременно сообщает колесу 4 и планшайбе 5 дополнительное вращение. При повороте кривошипа 11 от 0 до 90 угловая скорость планшайбы 5, вызванная угловым смещением камня 9, снижается от максимального значения до нуля (кривая Б на фиг.6), а ее угловая скорость, вызванная поступательным движением рейки 10, увеличивается от нуля до максимума (кривая А на фиг.6), Планшайба 5 движется с ускорением до момента, когда рейка 10 и кривошип 11 окажутся во взаимно перпендикулярном положении. После этого камень 9 поворачивается в обратном направлении и угол поворота планшайбы 5, вызванный угловым смещением рейки 10, вычитается из угла поворота планшайбы 5, вызванного поступательным перемещением рейки 10. В моменты уравнивания этих скоростей угловая

1640486 скорость планшайбы 5 равна нулю независимо от угловой скорости кривошипа 11, что соответствует точкам а и б результирующей кривой В на фиг.б. Эти точки являются оптимальными для начала и конца поворота планшайбы 5 до очередной остановки.

После поворота кривошипа 11 на 180 к валу 18 подходят упоры 21, привод 12 отключается и кривошип 11 останавливается.

Включается привод 13, смещая зубчатую рейку 14 вверх в плоскости чертежа. Пластина 19 входит в контакт с упорами 21 и доворачивает планшайбу 5 до строго фиксированного положения, обеспечивая ее точную остановку. Все возможные люфты выбираются за счет силового замыкания пластины 19 на упоры 21 во взаимно противоположных точках. В то же время при обратном повороте эксцентричной втулки 6 рейка 10 выходит из зацепления с колесом

4 и занимает положение, показанное на фиг.4. Включается привод 12 и обеспечивает холостое перемещение рейки 10 в исходное положение, Механизм готов к повороту планшайбы 5 в новую позицию.

Для предотвращения "утыкания" зубьев колеса 4 и рейки 10, друг в друга число зубьев колеса 4 должно быть кратным числу остановок планшайбы 5. Число остановок регулируется длиной кривошипа 11 без изменения конструкции остальных звеньев механизма.

Формула изобретения

Кривошипно-кулисный механизм с остановками, содержащий основание, жестко закрепленный на нем эксцентрик с цилиндрическим отверстием, ведомый вал, установленный в отверстии эксцентрика, соосные планшайбу и зубчатое колесо, жестко связанные с ведомым валом, кулису в

40 виде входящей в зацепление с зубчатым колесом зубчатой рейки, в камне которой выполнено цилиндрическое отверстие, ось которого параллельна оси отверстия в эксцентрике. установленный на стойке кривошип, шарнирно связанный с кулисой, и привод прерывистого вращения кривошипа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в основании выполнена прямолинейная направляющая, а механизм снабжен переключателем зацепления зубчатой рейки, выполненным в виде установленной на основании с возможностью вращения вокруг эксцентрика эксцентрич-. ной втулки с зубчатым венцом наружного зацепления, соосным ее отверстию, которая размещена с возможностью вращения в отверстии камня кулисы, и устройством фиксации положения планшайбы, включающим по крайней мере пару упоров, жестко закрепленных на планшайбе равномерно по окружности, дополнительное зубчатое колесо, установленное с воэможностью вращения на основании, жестко закрепленную на дополнительном колесе пластину, предназначенную для периодического взаимодействия с упорами планшайбы, дополнительную зубчатую рейку, установленную в направляющей основания и предназначенную для зацепления с зубчатым венцом эксцентричной втулки и дополнительным зубчатым колесом, и привод циклического возвратно-поступательного перемещения дополнительной рейки, при этом эксцентриситеты эксцентрика и эксцентричной втулки одинаковы и превышают половину высоты зуба основной зубчатой рейки, а число зубьев дополнительного колеса вдвое больше числа зубьев зубчатого венца эксцентричной втулки.

16404486

Составитель В. Савицкий

Техред М,Моргентал Корректор Т, Малец

Редактор Л. Волкова

Заказ 1261 Тираж 396 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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