Зубчатый планетарный механизм с фигурной рейкой
Изобретение относится машиностроению и может быть использовано в зубчатых реечных механизмах с возвратно-поступательным движением. Зубчатый планетарный механизм содержит фигурную зубчатую рейку 9, основание 1 с направляющими для продольного движения рейки, поворотный рычаг 5 с зубчатым колесом 4, ведущее зубчатое колесо 10. Фигурная рейка 9 имеет направляющие с плоской 7 и профильными поверхностями 2, 8. Ось вращения колеса 10 проходит сквозь фигурную рейку 9 внутри нее, совпадает с осью вращения рычага 5 и передает движение фигурной рейке 9 через зубчатое колесо 4 поворотного рычага 5. Поворотный рычаг 5 имеет разнесенные по обе стороны от своей продольной оси опоры 3, 6, которые перемещаются каждая по своей плоской 7 и профильной 2, 8 поверхностям рейки 9. Технический результат - упрощение конструкции. 2 ил.
Зубчатый планетарный механизм с фигурной рейкой относится к зубчатым реечным механизмам с возвратно-поступательным движением рейки.
Известны аналогичные механизмы, например зубчато-рычажный механизм с фасонной рейкой №2277 (Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике том IV 1980 г.).
Недостатками известных устройств являются невозможность использовать один приводной вал для нескольких устройств и сложное движение рейки в крайних положениях.
Технический результат применения зубчатого планетарного механизма с фигурной рейкой состоит в устранении недостатков известных устройств и упрощении конструкции. Этот результат достигается тем, что зубчатые участки фигурной зубчатой рейки 9: два прямых и две дуги по очереди зацепляются зубчатым колесом 4 поворотного рычага 5, опоры 3, 6 которого, двигаясь по прямым и профильным направляющим поверхностям 2, 7, 8 фигурной зубчатой рейки 9, обеспечивают непрерывное функционирование механизма.
На фиг.1 показано конструктивное исполнение зубчатого планетарного механизма с фигурной рейкой и внешним зацеплением, а на фиг.2 - с внутренним зацеплением.
Зубчатый планетарный механизм (фиг.1, 2) состоит из симметричной фигурной зубчатой рейки 9 с плоской направляющей поверхностью 7 и профильными (дуги) направляющими поверхностями 2, 8, ведущего зубчатого колеса 10 и поворотного рычага 5, ось вращения которого совпадает с осью вращения ведущего зубчатого колеса 10 (на фиг.2 рычаг полупрозрачный). На поворотном рычаге 5 имеется зубчатое колесо 4 и опоры 3, 6. Фигурная рейка 9 образована двумя линейными зубчатыми участками А и двумя зубчатыми дугами Б, имеет плоские 7 и профильные 2, 8 направляющие поверхности. Линейные участки А рейки 9 вместе с зубчатым колесом 4 и неподвижным на этих участках поворотным рычагом 5 образуют обычное зубчатое зацепление. Дуги Б рейки 9 вместе с зубчатым колесом 4 и поворачивающимся на этих участках рычагом 5 образуют планетарное зубчатое зацепление. Все детали механизма смонтированы на основания 1 с направляющими для продольного движения рейки 9. При исполнении механизма с внешним относительно рейки зацеплением (фиг.1) зубчатое колесо 4 рычага 5 имеет два зубчатых диаметра, при исполнении с внутренним зацеплением (фиг.2) - один. (Если при исполнении механизма по фиг.1 сделать колесо 4 рычага 5 с одним зубчатым диаметром, то по условиям зацепления диаметры ведущего зубчатого колеса 10 и зубчатой дуги Б рейки 9 должны быть равны, а передаточное отношение по формуле планетарного зацепления равно нулю и механизм работать не будет.)
При движении рейки 9 вдоль направляющей поверхности основания 1 зубчатое колесо 4 рычага 5 зацеплено с ведущим зубчатым колесом 10 и линейным зубчатым участком А рейки 9. Рычаг 5 неподвижен, так как опоры 3, 6 перемещаются по плоской направляющей поверхности 7 рейки 9. Когда ось ведущего зубчатого колеса 10 совпадает с осью дуги Б опоры 3, 6 рычага 5 переходят на профильные направляющие 2, 8 рейки 9. Рейки 9 останавливаются, рычаг 5 начинает поворачиваться. Его опоры 3, 6 обеспечивают зацепление зубчатого колеса 4 поворотного рычага 5 с ведущим зубчатым колесом 10 и зубчатой дугой Б рейки 9. Рычаг 5 становится водилом, смещая зубчатое колесо 4 эксцентрично относительно дуги Б рейки 9. При повороте рычага 5 каждая из его опор 3, 6 перемещается по своей профильной направляющей поверхности 2 или 8 фигурной рейки 9, не позволяя рейке 9 смещаться относительно оси ведущего зубчатого колеса 10. После поворота рычага 5 на 180 градусов зубчатое колесо 4 рычага 5 достигает линейного участка А на противоположной стороне рейки 9. Опоры 3, 6 рычага 5 переходят на плоский участок 7. Рейка 9 начнет двигаться в противоположном направлении. Плоская направляющая поверхность 7 обеспечивает продольное движение фигурной рейки 9 в направляющих основания 1.
Зубчатый планетарный механизм с фигурной рейкой, содержащий фигурную зубчатую рейку, основание с направляющими для продольного движения рейки, поворотный рычаг с зубчатым колесом, ведущее зубчатое колесо, ось вращения которого проходит сквозь фигурную рейку внутри нее, совпадает с осью вращения рычага и передает движение фигурной рейке через зубчатое колесо поворотного рычага, отличающийся тем, что фигурная рейка дополнительно имеет направляющие с плоской и профильными поверхностями, а поворотный рычаг имеет разнесенные по обе стороны от своей продольной оси опоры, которые перемещаются каждая по своей плоской и профильной поверхностям направляющей фигурной рейки.
