Приводной механизм (варианты)

 

Использование: в машиностроении, в частности для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное. Технический результат - расширение технологических возможностей, повышение нагрузочной способности. Сущность изобретения: в корпусе зафиксирована втулка с винтовыми пазами на внутренней поверхности. Внутри втулки расположен вал с выступами, взаимодействующими с пазами 3 втулки. Выступы вала выполнены в виде шлицевых зубьев по винтовой линии с большим углом подъема. Втулка изготовлена сборной в виде пакета из множества тонких поперечных дисков. В отверстии диска выполнены прямые шлицевые пазы по параметрам шлицевого вала. На наружной поверхности диска обработаны элементы для крепления в корпусе. Втулка может быть собрана из дисков двух типов. В одних дисках выполнены внутренние шлицевые пазы, в других - внутреннее цилиндрическое отверстие и наружные элементы крепления. Диски навинчены на вал поочередно, введены в отверстие корпуса и стянуты там гайкой. 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к приводным механизмам для преобразования прямолинейного возвратно-поступательного движения в возвратно-вращательное движение и может быть использовано во многих отраслях машиностроения.

Известен приводной механизм, содержащий втулку, выполненную в виде двух полуцилиндров, установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения и имеющих с внутренней стороны винтовые пазы, сопряженные между собой в крайних положениях полуцилиндров, расположенный внутри втулки вал с выступом, перемещающимся по винтовым пазам (см. а.с. СССР N 1138572, кл. F 16 Н 25/08 от 23.12.82).

Недостатком известного механизма является недостаточная нагрузочная способность.

Известен приводной механизм, содержащий размещенную в корпусе сборную втулку с винтовыми пазами на внутренней поверхности, расположенный внутри втулки вал с выступами для взаимодействия с винтовыми пазами втулки (см. а. с. СССР N 544798, кл. F 16 Н 25/08 от 04.07.74).

Недостатки известного механизма незначительная длина прямолинейного хода и недостаточная нагрузочная способность, ограничиваемая прочностью выступов вала.

Технический результат, обеспечиваемый заявленным техническим решением, заключается в значительном повышении нагрузочной способности и расширении технологических возможностей за счет увеличения длины прямолинейного хода, универсальности конструкции.

Указанный технический результат достигается тем, что в приводном механизме, содержащем размещенную в корпусе сборную втулку с винтовыми пазами на внутренней поверхности, расположенный внутри втулки вал с выступами для взаимодействия с винтовыми пазами втулки, выступы на валу выполнены в виде шлицевых зубьев, нарезанных по винтовой линии с большим углом подъема, втулка изготовлена в виде пакета, стянутого из множества тонких поперечных дисков, в которых выполнены внутреннее отверстие с прямыми шлицевыми пазами, соответствующими параметрам шлицевого вала, и наружная поверхность с элементами крепления для фиксации в корпусе.

Втулка может быть собрана из дисков двух типов, в одном из которых выполнено внутреннее отверстие с прямыми шлицевыми пазами, соответствующими параметрам шлицевого вала, а в другом внутреннее цилиндрическое отверстие с диаметром, превышающим наибольший диаметр вала, и наружная поверхность с элементами для крепления в корпусе, при этом разные диски собраны на валу поочередно, ориентированы элементами наружной поверхности вдоль оси вала, введены собранным узлом в отверстие корпуса, причем пакет дисков сжат в осевом направлении нормируемым усилием и зафиксирован.

Выполнение выступов на валу в виде шлицевых зубьев значительно повышает нагрузочную способность и прочность механизма.

Нарезание шлицевых зубьев по винтовой линии и с большим углом α подъема позволяет использовать в механизме значительные длины прямолинейного хода вала при любых, в том числе и незначительных углах поворота втулки. Это расширяет технологические возможности механизма.

Кроме того, указанный угол подъема винтовой линии значительно снижает потери на трение, а значит потребляемую мощность механизма.

Выполнение втулки, стянутой в виде пакета из множества тонких поперечных дисков с внутренними прямыми шлицевыми пазами, позволяет собирать эту втулку из одинаковых дисков для широкого интервала углов подъема винтовой линии шлицевого вала. Каждая втулка, собранная из указанных дисков на валу с отобранным углом подъема, требует последующую обработку элемента крепления на наружной поверхности пакета.

Сборка втулки из дисков двух типов (по п. 2) обеспечивает не только наличие элементов крепления в пакете дисков для любого угла подъема винтовой линии вала (без необходимости переобработки этого элемента крепления на наружной поверхности пакета), но и сообщает механизму новое качество. В случае применения нормируемого усилия зажатия дисков заявленный механизм приобретает свойства предохранительного узла.

Все это повышает универсальность конструкции и также расширяет технологические возможности механизма.

Заявленное техническое решение имеет отличия от прототипа, следовательно можно сделать вывод, что оно соответствует критерию "новизна".

Отличительные существенные признаки заявленного решения в известных науке и технике решениях не обнаружены. Поэтому можно сделать предположение, что заявленное техническое решение имеет изобретательский уровень.

На фиг. 1 изображен предлагаемый механизм; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 два типа дисков для набора втулок по второму варианту; на фиг. 4 сборка механизма со втулкой из дисков двух типов (по второму варианту).

Приводной механизм содержит корпус 1, в котором размещена сборная втулка 2 с винтовыми пазами 3 на внутренней поверхности. Внутри втулки 2 расположен вал 4 с выступами 5 для взаимодействия с пазами 3 втулки 2.

Выступы 5 на валу 4 выполнены в виде шлицевых зубьев, нарезанных по винтовой линии 6 с большим углом подъема a. Например, в приводном механизме для переноса заготовок из-за пресса угол α=83°. Втулка 2 выполнена в виде пакета, стянутого из множества тонких поперечных дисков 7. По первому варианту в диске 7 обработаны внутреннее отверстие с прямыми шлицевыми пазами 8, которые соответствуют параметрам шлицевых зубьев вала 4, и элементы 9 на наружной поверхности для крепления втулки 2 в корпуса 1. Элементы 9 выполнены в пакете дисков 7, собранном на валу 4. Диски 7 навинчены на вал 4 поодиночно.

Шлицевые пазы 8 собранных в пакет на валу 4 дисков 7 образуют винтовые пазы 3 втулки 2.

Втулка-пакет 2 вместе с валом 4 заведена в корпус 1. Опорой для втулки 2 служит кольцо 1. Сжатие втулки 2 нормируемым усилием произведено гайкой 11.

По второму варианту втулка 2 может быть собрана из разных дисков двух типов.

Диск 12 имеет внутреннее отверстие с прямыми шлицевыми пазами 8, соответствующими параметрам шлицевого вала. Наружные размеры и форма диска 12 выбраны так, что этот диск не зафиксирован в отверстии корпуса 1.

Диск 13 выполнен с внутренним цилиндрическим отверстием 14, диаметр которого превышает наибольший диаметр вала 4, и с элементом 15 на наружной поверхности для фиксации диска в корпусе 1.

Диски 12 и 13 собраны на валу 4 поочередно во втулку 2, ориентированы при этом элементом 15 вдоль оси вала и введены в корпус 1, где сжаты гайкой 11 с нормируемым усилием.

Приводной механизм работает следующим образом.

Вал 4 застопорен от вращения, совершает прямолинейные возвратно-поступательные перемещения. Втулка 2 зафиксирована в корпусе 1, смонтированном в подшипниках станины 16.

По второму варианту диски 12, взаимодействующие со шлицевыми зубьями вала 4, не связаны с корпусом 1, и поворот корпуса 1 осуществляется за счет сил трения между дисками 12 и дисками 13 через элементы 15 для крепления в корпусе 1. При чрезмерно большом крутящем моменте на корпусе 1 диски 12 проскальзывают относительно дисков 13, поворота не происходит. Таким образом, нормированное усилие сжатия пакета, собранного из дисков 12 и 13, предохраняет приводной механизм от поломок при перегрузках.

Формула изобретения

1. Приводной механизм с преобразованием возвратно-поступательного движения во вращательное, содержащий размещенную в корпусе сборную втулку с винтовыми пазами на внутренней поверхности, расположенный внутри втулки вал с выступами для взаимодействия с винтовыми пазами втулки, отличающийся тем, что выступы на валу выполнены в виде шлицевых зубьев, нарезанных по винтовой линии, втулка изготовлена в виде пакета, собранного из множества дисков, каждый из которых имеет отверстие с прямыми шлицевыми пазами, соответствующими шлицевым зубьям вала, и элементы крепления в корпусе, расположенные по периферии.

2. Приводной механизм с преобразованием возвратно-поступательного движения во вращательное, содержащий размещенную в корпусе сборную втулку с винтовыми пазами на внутренней поверхности, расположенный внутри втулки вал с выступами для взаимодействия с винтовыми пазами втулки, отличающийся тем, что выступы на валу выполнены в виде шлицевых зубьев, нарезанных по винтовой линии, втулка изготовлена в виде пакета из множества дисков, одни из которых имеют отверстие с прямыми шлицевыми пазами, соответствующими шлицевым зубьям вала, а другие имеют цилиндрическое отверстие с диаметром, превышающим диаметр вала, и элементы крепления в корпусе, расположенные по периферии, причем одни диски чередуются с другими, а пакет дисков сжат в осевом направлении нормируемым усилием.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4