Зубчато-рычажный преобразователь вращательного движения в возвратно-поступательное

 

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение в поршневых машинах. Зубчато-рычажный преобразователь вращательного движения в возвратно-поступательное, содержащий основание с прямолинейной направляющей, ползун, установленный в направляющей, ведущий вал, установленный в основании. Ось ведущего вала пересечена с продольной осью направляющей и перпендикулярна ей. Преобразователь также содержит зубчатую передачу, ведущее колесо которой с венцом внешнего зацепления закреплено на ведущем валу. Ведомое колесо, выполненное с венцом внешнего зацепления, кинематическая связь которого с ползуном выполнена в виде кривошипного пальца, закрепленного в колесе. Коромысло установлено на ведущем валу с возможностью свободного вращения, на другом конце коромысла закреплена ось ведомого колеса. Преобразователь снабжен дополнительным ведомым колесом, кинематическая связь которого с ползуном выполнена в виде кривошипного пальца, закрепленного в дополнительном колесе, и дополнительным коромыслом, установленным на ведущем валу с возможностью свободного вращения. На другом конце коромысла закреплена ось дополнительного ведомого колеса. Основной и дополнительный кривошипные пальцы шарнирно соединены перемычкой, а эксцентриситеты пальцев направлены синфазно. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к зубчато-рычажным преобразователям одного вида движения в другой и может найти применение, в частности, в поршневых машинах.

Известен механизм для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, содержащий входной вал, установленные на нем эксцентрик и центральное колесо, сателлит, расположенный на нем эксцентрик и центральное колесо, сателлит, расположенный на эксцентрике, поршень и связанный с последним и сателлитом шатун, жестко связанный с сателлитом, центральное колесо установлено жестко на входном валу и выполнено с наружными зубьями, а сателлит - с внутренними (авт. свид. СССР N 1222947, кл. F 16 H 19/02, 1986 г.). Известный механизм недостаточной надежностью.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является зубчато-рычажный преобразователь вращательного движения в возвратно-поступательное, содержащий основание с прямолинейной направляющей, установленный в направляющей ползун, установленный в основании ведущий вал, ось которого пересечена с продольной осью направляющей и перпендикулярна ей, и зубчатую передачу, ведущее колесо которой с венцом внешнего зацепления закреплено на ведущем валу, ведомое колесо, выполненное с венцом внешнего зацепления, кинематическая связь которого с ползуном выполнена в виде кривошипного пальца, закрепленного в колесе, и коромысло, установленное на ведущем валу с возможностью свободного вращения, на другом конце которого закреплена ось ведомого колеса (авт. свид. СССР N 1603103, кл. F 16 H 21/18; 19/02, 1988, прототип). Однако в данном механизме недостаточная величина передаваемого усилия. Последнее весьма важно, например, в насосных установках, перекачивающих вяжущие среды (нефть, пульпы, мазут и др.).

Задачей изобретения является повышение величины передаваемого усилия.

Для этого зубчато-рычажный преобразователь вращательного движения в возвратно-поступательное, содержащей основание с прямолинейной направляющей, установленный в направляющей ползун, установленный в основании ведущий вал, ось которого пересечена с продольной осью направляющей и перпендикулярна ей, зубчатую передачу, ведущее колесо которой с венцом внешнего зацепления закреплено на ведущем валу, ведомое колесо, выполненное с венцом внешнего зацепления, кинематическая связь которого с ползуном выполнена в виде кривошипного пальца, закрепленного в колесе, и коромысло, установленное на ведущем валу с возможностью свободного вращения, на другом конце которого закреплена ось ведомого колеса, снабжен дополнительным ведомым колесом, кинематическая связь которого с ползуном выполнена в виде кривошипного пальца, закрепленного в дополнительном колесе, и дополнительным коромыслом, установленным на ведущем валу с возможностью свободного вращения, на другом конце которого закреплена ось дополнительного ведомого колеса, основной и дополнительный кривошипные пальцы шарнирно соединены перемычкой, а эксцентриситеты пальцев направлены синфазно.

В варианте преобразователь снабжен вторыми основным и дополнительным коромыслами и основным и дополнительным ведомыми колесами, при этом все коромысла и ведомые колеса расположены по обе стороны ползуна.

на фиг. 1 схематично показана кинематическая схема преобразователя; на фиг. 2 - вид сбоку фиг. 1, на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2.

Зубчато-рычажный преобразователь содержит основание 1 с прямолинейной направляющей 2, установленный в направляющей 2 ползун 3, установленный в основании 1 ведущий вал 4, ось которого пересечена с продольной осью направляющей 2 и перпендикулярна ей, и зубчатую передачу внешнего зацепления, ведущее колесо 5 которой закреплено на ведущем валу 4, а ведомое колесо 6 установлено с возможностью свободного вращения на конце коромысла 7, которое другим концом с возможностью свободного вращения установлено на ведущем валу 4. В ведомом колесе 6 с эксцентриситетом "e" относительно его оси вращения закреплен кривошипный палец 8, шарнирно связанный с ползуном 3.

Преобразователь снабжен дополнительным ведомым колесом 9, связь которого с ползуном 3 выполнена в виде кривошипного пальца 10, закрепленного в дополнительном ведомом колесе 9, и дополнительным коромыслом 11, установленным на ведущем валу 4 с возможностью свободного вращения, на другом конце которого с возможностью свободного вращения установлена ось дополнительного ведомого колеса 9.

Основной 8 и дополнительный 10 кривошипные пальцы шарнирно соединены перемычкой 12, и эксцентриситеты колес 6 и 9 направлены в одну сторону (синфазно). Все коромысла и ведомые колеса расположены симметрично по обе стороны ползуна 3. Ведущее колесо 5 выполнено в виде вала-шестерни с проточкой посредине.

Зубчато-рычажный преобразователь работает следующим образом.

Вращение ведущего вала 4 через ведущее колесо 5 передается ведомому колесу 6, которое начинает вращаться вокруг своей оси и одновременно вместе с коромыслом 7 совершает колебательное движение вокруг оси вала 4. При этом кривошипный палец 8, шарнирно связанный с ползуном 3, перемещается вдоль продольной оси направляющей 2 и сообщает ползуну 3 возвратно-поступательное движение с амплитудой 2 "e". Поскольку эксцентриситеты кривошипных пальцев 8 и 10 направлены синфазно, и кинематически они связаны с одним ползуном, крутящие моменты, развиваемые колесами 6 и 9, создают пару сил, которая преобразуется в суммарное усилие на ползун 3.

Величина этого усилия вдвое больше, чем в известных подобных преобразователях.

По сравнению с преобразователем-прототипом в данном преобразователе его ползун имеет меньшие боковые нагрузки, что повышает КПД и долговечность механизма.

Формула изобретения

Зубчато-рычажный преобразователь вращательного движения в возвратно-поступательное, содержащий основание с прямолинейной направляющей, установленный в направляющей ползун, установленный в основании ведущий вал, ось которого пересечена с продольной осью направляющей и перпендикулярна ей, и зубчатую передачу, ведущее колесо которой с венцом внешнего зацепления закреплено на ведущем валу, ведомое колесо, выполненное с венцом внешнего зацепления, кинематическая связь которого с ползуном выполнена в виде кривошипного пальца, закрепленного в колесе, и коромысло, установленное на ведущем валу с возможностью свободного вращения, на другом конце которого закреплена ось ведомого колеса, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным ведомым колесом, кинематическая связь которого с ползуном выполнена в виде кривошипного пальца, закрепленного в дополнительном колесе, и дополнительным коромыслом, установленным на ведущем валу с возможностью свободного вращения, на другом конце которого закреплена ось дополнительного ведомого колеса, основной и дополнительный кривошипные пальцы шарнирно соединены перемычкой, а эксцентриситеты пальцев направлены синфазно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3