Способ образования дифференциальных пространственных шарнирных механизмов
Владельцы патента RU 2748814:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ) (RU)
Изобретение относится к машиностроению. Способ образования дифференциальных пространственных шарнирных механизмов состоит в сообщении самому короткому звену пространственного четырехзвенного механизма Беннета – стойке движения за счет введения в конструкцию дополнительного ведущего кривошипа, у которого угол скрещивания геометрических осей шарниров и кратчайшее расстояние между ними равны углу скрещивания и кратчайшему расстоянию между геометрическими осями шарниров указанного звена – стойки четырёхзвенника Беннета, и разнесении новой стойки на две соосные опоры ведущих кривошипов. Обеспечивается повышение жесткости механизма и упрощение его конструкции. 1 ил.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в машинах и агрегатах различных отраслей промышленности, в том числе и сельскохозяйственной технике.
Известен способ образования дифференциальных пространственных шарнирных механизмов, заключающийся в объединении особым образом двух или нескольких пространственных четырехзвенных механизмов (четырехзвенников) Беннетта, а также - в различной комбинации полученных на его базе пространственных пяти- и шестизвенников [1]. Однако такой способ позволяет получать механизмы с количеством звеньев не менее семи. Увеличение количества звеньев уменьшает жесткость механизма и повышает трудоемкость его изготовления, что можно отнести к недостаткам этого способа.
Технический результат - получение дифференциального пространственного механизма с минимальным количеством звеньев, повышение жесткости механизма, опорной устойчивости и упрощения его конструкции.
Указанный технический результат достигается тем, что пространственный четырехзвенник Беннета преобразуется в дифференциальный механизм за счет придания движения звену, которое в механизме Беннетта выполняло функцию стойки, этого можно добиться введением в конструкцию дополнительного ведущего (и опорного) кривошипа, у которого угол скрещивания α4 геометрических осей шарниров и кратчайшее расстояние между ними равны углу скрещивания α2 и кратчайшему расстоянию 
между геометрическими осями шарниров самого короткого звена - шатуна, причем позволяет создавать дифференциальные пространственные механизмы с меньшим числом звеньев (пяти- и шестизвенные), что упрощает конструкцию механизма и увеличивает ее жесткость, при этом введение в конструкцию механизма звена, имеющего те же параметры, что и еще одно звено механизма, ведет к унификации оснастки по изготовлению механизма, сокращению затрат на производство, кроме того, разнесение стойки на две самостоятельные соосные опоры позволяет повысить технологичность конструкции, жесткость ее и упростить приводы ведущих кривошипов.
Способ образования дифференциальных пространственных шарнирных механизмов поясняется схемой: фиг. 1 - Кинематическая схема дифференциального пространственного механизма, общий вид.
Дифференциальный пространственный шарнирный механизм (фиг. 1) получен из пространственного четырехзвенника Беннета и содержит два ведущих кривошипа 1, 4, два шатуна 2, 3, стойку 5. Угол скрещивания α1 геометрических осей шарниров и кратчайшее расстояние 
между ними ведущего кривошипа 1 равны углу скрещивания α3 и кратчайшему расстоянию 
между геометрическими осями шарниров шатуна 3. Угол скрещивания α4 геометрических осей шарниров и кратчайшее расстояние 
между ними ведущего кривошипа 4 равны углу скрещивания α2 и кратчайшему расстоянию 
между геометрическими осями шарниров шатуна 2. Указанные параметры находятся в известной зависимости:
Оси вращения ведущих кривошипов лежат на одной прямой (она проходит через точку А), то есть их опоры 5 соосны. Расположение опор ведущих кривошипов позволяет достаточно просто подвести движение к каждому из них.
Способ образования дифференциальных пространственных шарнирных механизмов, состоящий в сообщении самому короткому звену пространственного четырехзвенного механизма Беннета – стойке движения за счет введения в конструкцию дополнительного ведущего кривошипа, у которого угол скрещивания геометрических осей шарниров и кратчайшее расстояние между ними равны углу скрещивания и кратчайшему расстоянию между геометрическими осями шарниров указанного звена – стойки четырёхзвенника Беннета, и разнесении новой стойки на две соосные опоры ведущих кривошипов.
