Кулисно-ползунный механизм

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в машинах ударного действия. Задача изобретения повышение величины передаваемого усилия. Технический результат, обусловленный задачей изобретения, достигается тем, что в кулисе 5 выполнен расположенный оппозитно основному пазу дополнительный паз, в котором размещен дополнительный ползун 12, с которым шарнирно соединены одни концы коромысел 15 и 16. Шатуны 13 и 14 шарнирно соединены с другими концами коромысел 15 и 16 и жестко соединены соответственно с эксцентриком 3 и охватывающей его эксцентриковой втулкой 4. С ползунами 6 и 12 жестко связаны пальцы, на которых установлены подшипники качения. Привод ползунов 6 и 12 выполнен в виде установленного в стойке входного вала и жестко связанной с ним эллипсообразной обоймы с ободом 20, образованным кольцевым пазом 19 эллипсообразного профиля, выполненным на периферии одного из торцов обоймы. В кольцевом пазу 19 размещены пальцы ползунов 6 12 с соответствующими подшипниками. При вращении входного вала с обоймой ползуны 6 и 12 перемещаются в пазах кулисы 5 синхронно и встречно один другому. Передаточное отношение определяется эксцентриситетом эксцентрика 3 и эксцентриковой втулки 4, а также коромысел 7 и 8, 15 и 16 и шатунов 9 и 10, 13 и 14. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в машинах ударного действия.

Известен трехзвенный кулисно-рычажный механизм с регулируемым ходом выходного звена, содержащий стойку, жестко закрепленную на ней ось, установленный на оси эксцентрик, охватывающую его втулку, диаметрально противоположно закрепленные на ней рычаг, шарнирно соединенный с выходным звеном, и кулису, в прорези которой размещен неподвижный ролик [1] При вращении эксцентрика последний приводит в движение выходное звено и кулису, которая скользит по неподвижному ролику. Изменяя при помощи винта вдоль оси кулисы положение неподвижного ролика, изменяют расстояние между осью эксцентрика и центром неподвижного ролика, благодаря чему регулируется величина хода выходного звена.

Однако этот механизм обладает недостаточной надежностью ввиду наличия обратного хода кулисы под воздействием силы реакции выходного (исполнительного) звена.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является кулисно-ползунный механизм, содержащий стойку, жестко закрепленную на ней ось, установленный на оси эксцентрик, размещенную на ней кулису и ползун [2] Механизм снабжен эксцентриковой втулкой, охватывающей эксцентрик, двумя шатунами, один из которых жестко соединен с эксцентриком, а другой с эксцентриковой втулкой, и двумя коромыслами, шарнирно соединенными с ползуном и соответствующими шатунами.

Однако данный механизм обладает недостаточной величиной передаваемого усилия.

Цель изобретения повышение величины передаваемого усилия.

Для этого в кулисно-ползунном механизме, содержащем стойку, жестко закрепленную на ней ось, установленный на оси эксцентрик, кулису с отверстием и пазом, размещенную в отверстии кулисы эксцентриковую втулку, охватывающую эксцентрик, размещенный в пазу кулисы ползун, два коромысла, одни концы которых шарнирно соединены с ползуном, и два шатуна, одни концы которых шарнирно соединены с другими концами соответствующих коромысел, а другие жестко соединены соответственно с эксцентриком и с эксцентриковой втулкой, в кулисе выполнен дополнительный паз, расположенный оппозитно основному, механизм снабжен дополнительным ползуном, размещенным в дополнительном пазу кулисы, двумя дополнительными коромыслами, одни концы которых шарнирно соединены с дополнительным ползуном, двумя дополнительными шатунами, одни концы которых шарнирно соединены с другими концами соответствующих дополнительных коромысел, другие жестко соединены соответственно с эксцентриком и эксцентриковой втулкой, двумя пальцами, жестко связанными соответственно с основным и дополнительным ползунами, двумя подшипниками качения, установленными на соответствующих пальцах, и приводом основного и дополнительного ползунов, выполненным в виде установленного в стойке с возможностью вращения входного вала и жестко связанной с ним эллипсообразной обоймы с ободом, образованным кольцевым пазом эллипсообразного профиля, выполненным на периферии одного из торцов обоймы, а пальцы основного и дополнительного ползунов с соответствующими подшипниками качения размещены в кольцевом пазу обоймы.

Механизм может быть снабжен упругим демпфирующим элементом и кольцом, размещенными в кольцевом пазу обоймы между ее ободом и обращенными к нему поверхностями наружных колец соответствующих подшипников качения.

Такое выполнение механизма позволяет примерно вдвое повысить величину передаваемого усилия за счет создания геометрической пары сил, воздействующих на эксцентрик и эксцентриковую втулку.

На фиг.1 схематично изображен кулисно-ползунный механизм; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 -- фрагмент обода с упругим элементом; на фиг.4 разрез Б-Б на фиг.3.

Кулисно-ползунный механизм содержит стойку 1, на которой жестко закреплена ось 2. На оси 2 шарнирно установлены эксцентрик 3 и охватывающая его эксцентриковая втулка 4.

В пазу кулисы 5 установлен ползун 6, шарнирно связанный с коромыслами 7 и 8, который соединены с соответствующими шатунами 9 и 10, один из которых жестко связан с эксцентриком 3, а другой с эксцентриковой втулкой 4. На кулисе 5 может быть установлено дополнительное звено 11.

Механизм снабжен дополнительным ползуном 12, размещенным в дополнительном оппозитно расположенном пазу кулисы 5, и двумя дополнительными шатунами 13 и 14. Шатун 13 жестко соединен с эксцентриком 3, а шатун 14 с эксцентриковой втулкой 4. Кроме того, механизм снабжен двумя дополнительными коромыслами 15 и 16, шарнирно соединенными с дополнительным ползуном 12 и соответствующими дополнительными шатунами 13 и 14, а также приводом основного 6 и дополнительного 12 ползунов, осуществляющим их синхронное встречное возвратно-поступательное движение. Привод выполнен в виде установленного в стойке 1 с возможностью вращения входного вала 17 и жестко связанной с ним эллипсообразной обоймы 18 с ободом 20, образованным кольцевым пазом 19 эллипсообразного профиля, выполненным на периферии одного из торцов обоймы 18, а пальцы 21 и 22 основного 6 и дополнительного 12 ползунов с соответствующими подшипниками 23 качения размещены в кольцевом пазу обоймы 18. Между ободом 20 и кольцом 24 установлен упругий демпфирующий элемент 25.

Кулисно-ползунный механизм работает следующим образом. При вращении в любом направлении входного вала 17 с обоймой 18 ползуны 6 и 12 перемещаются в своих пазах синхронно и встречно один к другому. При этом движение через коромысла 7, 8 и 15, 16 передается эксцентрику 3 и эксцентриковой втулке 4, которые, поворачиваясь навстречу друг другу, перемещают кулису 5.

Передаточное отношение определяется эксцентриситетом эксцентрика 3 и эксцентриковой втулки 4, а также длиной коромысел 7, 8, 15 и 16 и шатунов 9, 10, 13 и 14. В связи с тем, что центр эксцентриковой втулки 4 лежит на линии движения ползунов 6 и 12, последние не имеют обратного хода под действием сил реакции от исполнительного звена 11.

Наибольшая эффективность в работе механизма достигается при одинаковых передаточных отношениях ползунов 6 и 12.

Снабжение обоймы 18 демпфирующим элементом 25 позволяет снизить требование к точности изготовления эллипсообразного кольцевого паза 19 и повысить надежность и долговечность механизма.

Работа механизма возможна и без наличия в ободе 20 упругого элемента 25. В этом случае предпочтительно применение упругих подшипников.

Выполнение механизма с двумя симметрично расположенными ползунами, перемещающимися синхронно и встречно друг другу, позволяет повысить величину передаваемого усилия примерно в 2 раза. При этом снижается возможность возникновения вибраций ввиду их взаимной компенсации.

Консольное выполнение оси 2 в механизме компенсируется размещением ползунов 6 и 12 в кольцевом пазу 19 обоймы 18, в результате чего нагрузка на ось 2 остается практически такой же, как и при наличии двух опор.

Формула изобретения

1. КУЛИСНО-ПОЛЗУННЫЙ МЕХАНИЗМ, содержащий стойку, жестко закрепленную на ней ось, установленный на оси эксцентрик, кулису с отверстием и пазом, размещенную в отверстии кулисы эксцентриковую втулку, охватывающую эксцентрик, размещенный в пазу кулисы ползун, два коромысла, одни концы которых шарнирно соединены с ползунов, и два шатуна, одни концы которых шарнирно соединены с другими концами соответствующих коромысла, а другие жестко соединены соответственно с эксцентриком и эксцентриковой втулкой, отличающийся тем, что в кулисе выполнен дополнительный паз, расположенный оппозитно основному, механизм снабжен дополнительным ползуном, размещенным в дополнительном пазу кулисы, двумя дополнительными коромыслами, одни концы которых шарнирно соединены с дополнительным ползуном, двумя дополнительными шатунами, одни концы которых шарнирно соединены с другими концами соответствующих дополнительных коромысел, другие жестко соединены соответственно с эксцентриком и эксцентриковой втулкой, двумя пальцами, жестко связанными соответственно с основным и дополнительным ползунами, двумя подшипниками качения, установленными на соответствующих пальцах, и приводом основного и дополнительного ползунов, выполненным в виде установленного в стойке с возможностью вращения входного вала и жестко связанной с ним эллипсообразной обоймы с ободом, образованным кольцевым пазом эллипсообразного профиля, выполненным на периферии одного из торцов обоймы, а пальцы основного и дополнительного ползунов с соответствующими подшипниками качения размещены в кольцевом пазу обоймы.

2. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что механизм снабжен упругим демпфирующим элементом и кольцом, размещенными в кольцевом пазу обоймы между ее ободом и обращенными к нему поверхностями наружных колец соответствующих подшипников качения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4