Устройство для образования маятникового движения рабочего инструмента
Владельцы патента RU 2763061:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") (RU)
Изобретение относится к устройству для образования маятникового движения рабочего инструмента. Устройство содержит корпус, электродвигатель, три конические шестерни, подшипниковые узлы, ведущий вал и ведомый вал, соединенный с рабочим инструментом. Ведущая коническая шестерня жестко закреплена на ведущем валу, который получает постоянное вращательное движение от электродвигателя. Две ведомые шестерни, между которыми расположен рабочий инструмент, находятся на одной оси ведомого вала, жестко на нем закреплены и направлены зубьями навстречу друг другу. Ведущая коническая шестерня выполнена с частично удаленными зубчатыми секторами и возможностью поочередного вхождения в зацепление с одной и другой ведомыми шестернями. В результате повышается надежность и долговечность устройства, а также упрощается его конструкция. 3 ил.
Изобретение относится к машиностроению и возможно использовать в устройствах, где вращательное движение требуется преобразовывать в маятниковое движение с заданной амплитудой рабочего инструмента.
Известно устройство инженера Е.П. Абрамцева для преобразования вращательного движения в сложное движение выходного вала (SU N 1434202 A2 МПК F16H 37/16, опубликовано 10.041987). Указанное устройство содержит две пары некруглых конических зубчатых колес, между которыми посередине расположены находящиеся с ними в зацеплении круглые конические зубчатые колеса, соединенные друг с другом основаниями, привод с входным валом, выходной вал, установленный в опорах корпуса, и насадку, жестко установленную на одном из концов выходного вала.
Признаками аналога, совпадающими с существующими признаками заявляемого изобретения, является использование конических шестерен, ведущего и ведомого валов.
Недостатками аналога является сложность конструкции, сложность изготовления копирного паза, большие весогабаритные параметры и недостающие кинематические возможности устройства.
За прототип принято известно устройство для переключения скоростей при реверсировании ведущего вала с сохранением направления вращения ведомого вала (RU N 2112168 C1, МПК F 16 H 3/14, опубликовано 27.05.1998). Указанное устройство содержит расположенные в корпусе ведущий и два ведомых вала, два механизма свободного хода, основную и дополнительную зубчатые конические передачи, связывающие ведущий вал с ведомыми валами и включающие центральные и средние колеса.
Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, является корпус, в котором расположены ведущий и ведомый валы и шестерня.
Недостатками прототипа является сложность конструкции, обусловленная сложностью копирного паза, большие весогабаритные размеры и недостаточная надежность.
Задача заявляемого изобретения заключается в создании устройства для маятникового движения рабочего инструмента.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении надежности устройства и упрощения его конструкции.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для обеспечения маятникового движения рабочего инструмента, содержащее корпус, электродвигатель, конические шестерни, подшипниковые узлы, ведущий вал, ведомый вал, соединенный с рабочим
инструментом, согласно изобретению, с целью повышения надежности,
долговечности и упрощения конструкции устройство содержит три
конические шестерни. Ведущая коническая шестерня
жестко закреплена на ведущем валу, который через муфту получает постоянное вращательное движение от электродвигателя. Две ведомые шестерни, между которыми расположен рабочий инструмент, находятся на одной оси вала, жестко на нем закреплены, а конические шестерни направлены зубьями навстречу друг другу. Рабочий инструмент представляет собой диск в виде кругового сектора с профильным рабочим радиусом, расположенным на цилиндрической поверхности. Маятниковое движение рабочего инструмента обеспечивается за счет кругового реверсивного движения ведомого вала, осуществляемого за счет того, что ведущая коническая шестерня, имеющая частично удаленные зубчатые сектора, поочередно входит в зацепление то с одной ведомой шестерней, то с другой.
Отличием заявляемого изобретения от прототипа является то, что устройство для образования маятникового вращения рабочего инструмента содержит три конические шестерни. Ведущая коническая шестерня жестко закреплена на ведущем валу, который через муфту получает постоянное вращательное движение от электродвигателя. Две ведомые шестерни, между которыми расположен рабочий инструмент, находятся на одной оси вала, жестко на нем закреплены, а конические шестерни направлены зубьями навстречу друг другу. Рабочий инструмент представляет собой диск в виде кругового сектора с профильным рабочим радиусом, расположенным на цилиндрической поверхности. Маятниковое движение рабочего инструмента обеспечивается за счет кругового реверсивного движения ведомого вала, осуществляемого за счет того, что ведущая коническая шестерня, имеющая частично удаленные зубчатые сектора, поочередно входит в зацепление то с одной ведомой шестерней, то с другой.
Наличие вышеизложенных отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию патентоспособности «новизна».
Заявляемое изобретение поясняется чертежами: на фиг.1 – кинематическая схема устройства для образования маятникового движения рабочего инструмента, на фиг.2 – общий вид устройства для образования маятникового движения рабочего инструмента, на фиг. 3 – схема расположения зоны зубьев на ведущей шестерни для маятникового движения с углом α.
Устройство для образования маятникового движения рабочего инструмента содержит: 1 – заготовка; 2 – деформирующий инструмент; 3 – участок закрепления рабочего инструмента; 4 – ведомый вал; 5,13 - ведомые конические шестерни; 6 – ведущая коническая шестерня с неполными зубьями; 7 – ведущий вал; 8 – корпус; 9 – подшипниковый узел; 10 – муфта; 11 – электродвигатель; 12 – подшипниковые узлы.
Устройство работает следующим образом. Ведущая коническая шестерня 6 жестко закреплена на ведущем валу 7, который через муфту 10 получает постоянное вращательное движение от электродвигателя 11. Две ведомые шестерни 5 и 13, между которыми расположен рабочий инструмент 2, находятся на одной оси ведомого вала 4, жестко на нем закреплены, а конические шестерни направлены зубьями навстречу друг другу. Рабочий инструмент 2 представляет собой диск в виде кругового сектора с профильным рабочим радиусом, расположенным на цилиндрической поверхности. Маятниковое движение рабочего инструмента 2 обеспечивается за счет кругового реверсивного движения ведомого вала 4, осуществляемого за счет того, что ведущая коническая шестерня 6, имеющая частично удаленные зубчатые сектора под углом α, поочередно входит в зацепление то с одной ведомой шестерней, то с другой.
Таким образом, благодаря тому, что механизм преобразования вращательного движения в маятниковое с заданной амплитудой угла α повышается надежность устройства. Устройство компактно, имеет малые габариты по сравнению с прототипом и проще по конструкции.
Использование заявляемого изобретения позволяет добиться не только требуемой шероховатости поверхности деталей машин, но и получить мелкозернистую структуру в поверхностном слое, что позволяет повысить степень упрочнения цилиндрических деталей, а также их коррозие- и износостойкость.
Устройство для образования маятникового движения рабочего инструмента, содержащее корпус, электродвигатель, конические шестерни, подшипниковые узлы, ведущий вал и ведомый вал, соединенный с рабочим инструментом, отличающееся тем, что с целью повышения надежности, долговечности и упрощения конструкции устройство содержит три конические шестерни, причем ведущая коническая шестерня жестко закреплена на ведущем валу, который посредством муфты получает постоянное вращательное движение от электродвигателя, а две ведомые шестерни, между которыми расположен рабочий инструмент, находятся на одной оси ведомого вала, жестко на нем закреплены и направлены зубьями навстречу друг другу, при этом рабочий инструмент представляет собой диск с круговым сектором с профильным рабочим радиусом, расположенный на цилиндрической поверхности, а ведущая коническая шестерня выполнена с частично удаленными зубчатыми секторами и возможностью поочередного вхождения в зацепление с одной и другой ведомыми шестернями для осуществления кругового реверсивного движения ведомого вала, обеспечивающего маятниковое движение рабочего инструмента.
