Волновая реечная передача с промежуточными звеньями в виде клиньев



Волновая реечная передача с промежуточными звеньями в виде клиньев
Волновая реечная передача с промежуточными звеньями в виде клиньев
Волновая реечная передача с промежуточными звеньями в виде клиньев

 


Владельцы патента RU 2458269:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании транспортных и технологических модулей, автономных устройств поступательного перемещения рабочих органов машин и приборов. Волновая реечная передача с промежуточными звеньями в виде клиньев содержит корпус (1), рейку (2), устройство для перемещения клиньев (4) ортогонально к рейке, состоящее из вала (6) и установленных на нем вдоль его оси по винтовой линии плоских кулачков (8). Между корпусом и клиньями установлена мембрана (11). Рейка выполнена с возможностью перемещения в направляющих корпуса параллельно оси вала. В клиньях установлены подшипники (9) качения с возможностью непосредственного взаимодействия их внутренних колец с рабочими поверхностями плоских кулачков (8). В рейке установлены с постоянным шагом и с возможностью вращения вокруг своих осей ролики (10). Ролики взаимодействуют с клиньями, последовательно смещенными по фазе друг относительно друга только на прямолинейных участках их возвратно-поступательных перемещений. Изобретение обеспечивает равномерность тягового усилия на рейке и жесткость передачи. 3 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при создании транспортных и технологических модулей, автономных устройств поступательного перемещения рабочих органов машин и приборов.

Известна волновая реечная передача с промежуточными звеньями в виде клиньев (авторское свидетельство СССР №10433392, МПК F16H 19/04, 1983 г.), предназначенная для неограниченного хода рейки путем преобразования вращательного движения в поступательное, содержащая зубчатую рейку и устройство для перемещения клиньев ортогонально к рейке, выполненное в виде вала и размещенных вдоль оси последнего по винтовой линии плоских кулачков, профили которых развернуты на угол φ=360°/z, где φ - количество клиньев. Шаг установки клиньев tk в пазах корпуса передачи больше шага зубьев рейки tp на величину Δt=tk-tp=tp/z, a количество клиньев z принято таким, чтобы с зубьями рейки одновременно взаимодействовали некоторое их количество. Для обеспечения линейности движения рейки на соответствующих участках диаграммы движения клиньев участки кулачков, взаимодействующие с клиньями, очерчены по спирали Архимеда. Силовое замыкание клиньев с кулачками осуществляется с помощью пружин.

Недостатками этой передачи являются переменная площадь контакта зубьев рейки и клиньев, что ведет к неравномерным тяговому усилию на рейке и жесткости передачи, и невозможность ввода поступательного движения в изолированное пространство.

Известна также волновая передача с промежуточными звеньями в виде клиньев (патент РФ №2309310, МПК F16H 21/16, 2007 г.), предназначенная для передачи движения из одной среды в другую, содержащая зубчатую рейку и устройство, состоящее из вала и предназначенное для ортогонального перемещения клиньев к рейке, выполненных с возможностью их перемещения в направляющих и связанных с герметизирующей мембраной. На валу вдоль его оси по винтовой линии установлены втулки с эксцентриситетом относительно оси вала. Рабочие части клиньев, взаимодействующие с рейкой, выполнены в виде многозубых гребенок. Подшипники качения установлены на втулках с эксцентриситетом относительно оси вала с возможностью их непосредственного взаимодействия с опорной поверхностью клиньев и поверхностью подпружиненных планок, закрепленных на клиньях с возможностью обеспечения силового замыкания контакта подшипников качения с клиньями.

Недостатками такой передачи являются неравномерные тяговое усилие на рейке и жесткость передачи, вызванные переменной площадью взаимодействующих контактных поверхностей зубьев клиньев и рейки.

Техническим результатом изобретения является равномерность тягового усилия на рейке и жесткости передачи.

Задача для решения технического результата достигается тем, что в волновой реечной передаче с промежуточными звеньями в виде клиньев, содержащей корпус, рейку, устройство для перемещения клиньев ортогонально к рейке, состоящее из вала и установленных на нем вдоль его оси по винтовой линии кулачков, подшипники качения и мембрану, установленную между клиньями и корпусом, рейка выполнена с возможностью перемещения в направляющих корпуса параллельно оси вала, согласно изобретению кулачки выполнены плоскими, в клиньях установлены подшипники качения с возможностью непосредственного взаимодействия их внутренних колец с рабочими поверхностями плоских кулачков, а в рейке установлены с постоянным шагом с возможностью вращения вокруг своих осей ролики и с возможностью взаимодействия их с клиньями, последовательно смещенных по фазе друг относительно друга только на прямолинейных участках их возвратно-поступательных перемещений.

Предлагаемая волновая реечная передача обеспечивает постоянный линейный контакт нескольких клиньев с роликами на рейке при ее движении, образуя кинематические пары качения. Все это обеспечивает равномерные тяговое усилие на рейке и жесткость передачи.

На фиг.1 изображена волновая реечная передача (общий вид); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - диаграмма движения клина относительно роликов рейки.

Волновая реечная передача с промежуточными звеньями в виде клиньев содержит (см. фиг.1, 2) корпус 1, рейку 2, установленную в направляющих 3, и устройство для перемещения клиньев 4 в направляющих 5 корпуса 1 ортогонально к рейке 2, состоящее из вала 6, установленного в опорных подшипниках 7, и размещенных на нем вдоль его оси по винтовой линии плоских кулачков 8. В клиньях 4 установлены подшипники качения 9 с возможностью непосредственного взаимодействия их внутренних колец с рабочими поверхностями плоских кулачков 8. В рейке 2 установлены с постоянным шагом и с возможностью вращения вокруг своих осей ролики 10, взаимодействующие с клиньями 4, между которыми и корпусом 1 установлена мембрана 11. Силовое замыкание каждого из кулачков 8 с подшипником 9 клина 4 осуществляется с помощью пружины 12, установленной в отверстии клина 4 и в пазах корпуса 1.

Рабочие профили поверхностей плоских кулачков 8, взаимодействующих с подшипниками 9, выполнены с возможностью перемещения клиньев 4 в соответствии с диаграммой фиг.3.

Волновая реечная передача с промежуточными звеньями в виде клиньев работает следующим образом.

При вращении вала 6 кулачки 8, взаимодействуя с подшипниками 9, перемещают клинья 4 в соответствии с диаграммой фиг.3. На участках I-II и VIII-0 диаграммы (фиг.3) клинья 4 остаются неподвижными. На участке II-III диаграммы клинья 4 с установленными в них подшипниками 9 перемещаются в направляющих 5 ортогонально к рейке 2, разгоняясь до установленной скорости. На прямолинейном участке III-IV диаграммы клинья 4 взаимодействуют с роликами 10, перемещают рейку 2 в направляющих 3 с установленной скоростью. При дальнейшем повороте вала 6 клинья 4, не взаимодействуя с роликами 10, замедляют свое движение в направляющих 5 корпуса 1 до полной остановки в точке V диаграммы. С продолжением поворота вала 6 на участке диаграммы V-VI осуществляется разгон клина 4 до установленной скорости при обратном движении от рейки. Затем клин 4 перемещается далее, взаимодействуя на прямолинейном участке VI-VII диаграммы с роликом, выбирая зазор в передаче, а потом на участке диаграммы VII-VIII замедляет свое движение до полной остановки в точке VIII. Перемещения клиньев 4 в соответствии с диаграммой фиг.3 смещены по фазе друг относительно друга. За один полный поворот вала 6 все клинья совершат по одному циклу возвратно-поступательного перемещения в направляющих 5 и переместят рейку 2 в направляющих 3 на один шаг установки роликов 10.

Волновая реечная передача с промежуточными звеньями в виде клиньев, содержащая корпус, рейку, устройство для перемещения клиньев ортогонально к рейке, состоящее из вала и установленных на нем вдоль его оси по винтовой линии кулачков, подшипники качения и мембрану, установленную между клиньями и корпусом, рейка выполнена с возможностью перемещения в направляющих корпуса параллельно оси вала, отличающаяся тем, что кулачки выполнены плоскими, в клиньях установлены подшипники качения с возможностью непосредственного взаимодействия их внутренних колец с рабочими поверхностями плоских кулачков, а в рейке установлены с постоянным шагом с возможностью вращения вокруг своих осей ролики и с возможностью взаимодействия их с клиньями, последовательно смещенных по фазе относительно друг друга только на прямолинейных участках их возвратно-поступательных перемещений.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в тех областях, где необходимо осуществить поворот опоры на заданный угол, в частности в космической технике для раскрытия посадочного устройства пилотируемого транспортного космического корабля.

Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания (ДВС). .

Изобретение относится к подшипнику скольжения, в частности к подшипнику скольжения, применимому в качестве подвижной опоры для вала рулевой рейки в автомобиле с рулевым механизмом реечного типа.

Изобретение относится к зацеплению составных колес и может найти применение в цилиндрических и конических редукторах внешнего и внутреннего зацепления, а также в реечных передачах, обладающих высокой нагрузочной способностью.

Изобретение относится к зубчатым реечным передачам, преобразующим вращательное движение в поступательное и наоборот. .

Изобретение относится к рулевым механизмам колесных транспортных и тяговых машин, а также может найти применение в автомобилестроении, тракторостроении, станкостроении, приборостроении, производстве грузоподъемных машин, где необходимы механизмы с заданными закономерностями перемещения их отдельных исполнительных звеньев.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах с поршневыми, ползунными и т.п. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчато-рычажным механизмам с рейкой, и может быть использовано, например, для привода механизмов долбежного станка, стеклоочистителя автомобиля, щеточного очистителя решет зерноочистительных машин, в машинах-автоматах и т.п.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механизмам для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, а также в насосах и компрессорах объемного типа.

Изобретение относится к велосипеду с возвратно-поступательно движущимися педалями

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а более конкретно служит для замены кривошипно-шатунного механизма на механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение выходного вала двигателя двумя подвижными зубчатыми рейками на шатуне

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а более конкретно - служит для замены кривошипно-шатунного механизма на механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение выходного вала двигателя двумя реечно-шестеренчатыми передачами

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в гидравлических и пневматических двигателях, насосах, компрессорах и др. конструкциях. Способ преобразования возвратно-поступательного движения поршней в цилиндрах поршневого ротора во вращательное движение вала передаточного механизма осуществляют вращением закрепленного на валу поршневого ротора. Штоки поршней поршневого ротора приводят в движение реечные редукторы. Реечные редукторы взаимодействуют с центральным колесом планетарной передачи. Передаточный механизм, реализующий способ, содержит поршневой ротор, реечную и планетарную передачи. На неподвижных опорах (2) и подшипниках (3) подвижно закреплен вал (1) ротора. На роторе неподвижно закреплены "n" цилиндров (4) и соответствующее количество реечных редукторов (8). Внутри каждого цилиндра расположен подвижный поршень (6) со штоком (7), который одновременно является рейкой редуктора. На выходном валу (9) каждого реечного редуктора находится сателлит (10) планетарной передачи. Сателлиты расположены на неподвижно закрепленном центральном колесе (11). Изобретение позволяет повысить КПД. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндры (1) и (11) со съемными головками, поршни (2) и (10) с поршневыми кольцами, газораспределительный механизм, систему охлаждения, систему смазки, систему питания и систему зажигания. Поршни (2) и (10), попарно соединенные через штанги (3) и (9) с рамкой (5) с зубчатыми рейками (6) и (7) таким образом, что если один поршень (10) находится в верхней мертвой точке, то другой поршень (2) находится в нижней мертвой точке. Преобразование возвратно-поступательного движения поршней (2) и (10) во вращательное движение выходного вала происходит за счет перемещения рамок (5) с зубчатыми рейками (6) и (7), которые входят в зацепление с зубчатыми секторами (15) и (16) колес (13), установленных на выходном валу (12). Рамки (5) выполнены с верхними и нижними зубчатыми рейками (7) и (6). Верхние и нижние зубчатые рейки (7) и (6) смещены относительно друг друга. Верхняя часть рамки 5 выполнена с одной зубчатой рейкой (7), а нижняя часть рамки выполнена с двумя зубчатыми рейками (6), продольные оси которых симметрично смещены относительно оси поршней. Раскрыт вариант выполнения двигателя. Технический результат заключается в снижении боковых сил, действующих со стороны поршня на стенки цилиндра. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 19 ил., 1 табл.

Изобретение относится к вариаторным коробкам передач. Коробка передач содержит две кремальеры, каждая из которых двигается в своей передвижной платформе, и выходной вал коробки передач с расположенными на нем ведомыми шестернями. Каждая кремальера содержит одну зубчатую рейку. Передвижная тележка содержит один кулачковый вал, служащий для перемещения кремальеры в передвижной платформе перпендикулярно ее движению, и приводится в движение рычагом с перемещающейся осью. Каждая кремальера выполнена с возможностью вращения по регулируемой овальной траектории движения и передачи крутящего момента ведомой шестерни выходного вала, связанной с ней посредством зубчатого зацепления. Коробка передач выполнена с возможностью управления при движении посредством перемещения оси рычагов привода передвижных платформ. Достигается упрощение конструкции устройства. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к механизмам, преобразующим возвратно-поступательное движение во вращательное и наоборот, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания и компрессорах. Механизм содержит корпус с направляющими, ползун с внутренней расточкой, имеющей двухстороннюю зубчатую рейку и вал с зубчатым колесом, входящим в зацепление с расточкой ползуна. Часть зубчатого колеса имеет уменьшающийся радиус, а зубья расположены по всему периметру как зубчатого колеса, так и расточки в ползуне. Вал может быть снабжен кулачком, а ползун упорами, образующими с кулачком кинематические пары. Достигается плавное, безударное изменение направления движения ползуна и постоянство параметров зацепления зубчатого колеса с зубчатой расточкой в ползуне. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх