RU107311U1 - DEVICE FOR CONVERSION OF ROTARY MOTION TO RETURN-AND-RECEIVABLE, AND THE SURROUND - Google Patents

Abstract

1. Устройство преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, и наоборот, содержащее входной вал с шестерней и зубчатые рейки, имеющие кинематическую связь с шестерней входного вала, отличающееся тем, что оно снабжено приводной шестерней, шестернями отбора мощности и двумя блоками шестерен, каждый из которых содержит два комплекта промежуточных шестерен, которые попарно установлены на одном валу с шестернями отбора мощности и имеют кинематическую связь между собой и шестерней входного вала, при этом приводная шестерня выполнена в виде кольца с зубьями на наружной и внутренней поверхностях кольца, размещена между зубчатыми рейками с образованием зубчатого зацепления, комплекты промежуточных шестерен размещены внутри приводной шестерни и выполнены каждый из двух частей, одна из которых представляет собой зубчатое колесо с зубчатым венцом по всей длине делительной окружности, а другая - зубчатый сектор, причем зубчатые колеса находятся в постоянном зацеплении друг с другом, а зубчатые сектора установлены с возможностью поочередного взаимодействия с зубьями внутренней поверхности приводной шестерни, при этом в каждом блоке шестерен один комплект промежуточных шестерен закреплен на валу неподвижно, а второй установлен с возможностью углового перемещения относительно вала. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на наружной поверхности приводной шестерни выполнена кольцевая проточка для взаимодействия с направляющими роликами. 1. A device for converting rotational motion into reciprocating, and vice versa, containing an input shaft with a gear and gear racks having a kinematic connection with the gear of the input shaft, characterized in that it is equipped with a drive gear, power take-off gears and two gear units, each of which contains two sets of intermediate gears, which are installed in pairs on the same shaft with power take-off gears and have a kinematic connection between themselves and the input gear, while the drive gear made in the form of a ring with teeth on the outer and inner surfaces of the ring, placed between gear racks with the formation of gearing, sets of intermediate gears are placed inside the drive gear and each of two parts is made, one of which is a gear wheel with a gear ring along the entire length of the gear circles, and the other is the gear sector, and the gears are constantly engaged with each other, and the gear sectors are installed with the possibility of alternating interaction with ubyami inner surface of the drive gear, wherein one set of gears is fixed to the intermediate gear shaft fixedly in each block, and the second is mounted for angular movement relative to the shaft. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that on the outer surface of the drive gear is made an annular groove for interaction with guide rollers.

Description

Полезная модель относится к устройствам преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот, и может найти применение в компрессорах, насосах, прессах и других устройствах.The utility model relates to devices for converting rotational motion into reciprocating and vice versa, and can find application in compressors, pumps, presses and other devices.

Известно устройство преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, содержащее вращающееся в одном направлении зубчатое колесо или диск с цевками, находящееся в поочередном зацеплении с зубчатыми рейками подвижной рамки, (см., например, патент РФ на изобретение №2189472, МПК F16Н 19/04, 10.10.2002 г.)A device is known for converting rotational motion into a reciprocating motion, containing a gear rotating in one direction or a disk with a pin, alternately engaged with the gear racks of the moving frame (see, for example, RF patent for invention No. 2189472, IPC F16H 19/04 October 10, 2002)

Данная конструкция не обеспечивает непрерывного зубчатого зацепления между рамкой и зубчатым колесом в течение всего хода поступательного и возвратного движения, что может привести к рассихронизации фазы вращения зубчатого колеса с положением рейки относительно него, ведущей к невозможности преобразования движения и работы устройства. Дополнительным недостатком является необходимость поперечного перемещения зубчатого колеса при смене рамкой направления движения с поступательного на возвратное или наоборот для перевода зацепления от одной зубчатой рейки к другой, что ограничивает диапазон возможных форм траекторий возвратно-поступательного движения и препятствует применению устройства при работе с большими скоростями вращения зубчатого колеса и перемещения рамки.This design does not provide continuous gearing between the frame and the gear during the entire course of the translational and reverse motion, which can lead to de-synchronization of the phase of rotation of the gear with the position of the rack relative to it, leading to the impossibility of converting the movement and operation of the device. An additional disadvantage is the need for transverse movement of the gear when the frame changes the direction of motion from translational to reverse or vice versa to transfer gearing from one gear rack to another, which limits the range of possible shapes of the reciprocating motion paths and prevents the use of the device when working with high gear speeds wheels and moving frame.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по совокупности существенных признаков является преобразователь движения Алиевых, содержащий входной вал с шестерней и зубчатые рейки, имеющие кинематическую связь с шестерней входного вала, (см., например, патент РФ на изобретение №2349814, индекс МПК F16H 21/22, 20.03.2009 г.)The closest to the proposed utility model in terms of essential features is the Aliyev motion transducer containing an input shaft with gear and gear racks having kinematic connection with the input shaft gear (see, for example, RF patent for invention No. 2349814, IPC index F16H 21 / March 22, 2009)

Известный преобразователь состоит из большого количества входящих деталей, сложен в изготовлении и обладает большими пространственными габаритами.The known Converter consists of a large number of incoming parts, is difficult to manufacture and has large spatial dimensions.

Техническим результатом при использовании предлагаемой полезной модели является возможность высокоэффективного преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот, упрощение конструкции за счет уменьшения количества входящих в ее состав деталей, а также реализация задачи расширения арсенала технических средств, преобразующих вращательное движение в возвратно-поступательное и наоборот за счет уменьшения габаритных размеров.The technical result when using the proposed utility model is the possibility of highly efficient conversion of rotational motion to reciprocating and vice versa, simplifying the design by reducing the number of parts included in it, and also realizing the task of expanding the arsenal of technical equipment that converts rotational motion into reciprocating and vice versa by reducing the overall dimensions.

Указанный технический результат достигается тем, устройство преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот, содержащее входной вал с шестерней и зубчатые рейки, имеющие кинематическую связь с шестерней входного вала, снабжено приводной шестерней, шестернями отбора мощности и двумя блоками шестерен, каждый из которых содержит два комплекта промежуточных шестерен, которые попарно установлены на одном валу с шестернями отбора мощности и имеют кинематическую связь между собой и шестерней входного вала, при этом приводная шестерня выполнена в виде кольца с зубьями на наружной и внутренней поверхностях кольца, размещена между зубчатыми рейками с образованием зубчатого зацепления, комплекты промежуточных шестерен размещены внутри приводной шестерни и выполнены каждый из двух частей, одна из которых представляет собой зубчатое колесо с зубчатым венцом по всей длине делительной окружности, а другая - зубчатый сектор, причем зубчатые колеса находятся в постоянном зацеплении друг с другом, а зубчатые сектора установлены с возможностью поочередного взаимодействия с зубьями внутренней поверхности приводной шестерни, при этом в каждом блоке шестерен один комплект промежуточных шестерен закреплен на валу неподвижно, а второй установлен с возможностью углового перемещения относительно вала.The specified technical result is achieved by the fact that the device for converting rotational motion into reciprocating and vice versa, containing an input shaft with a gear and gear racks having a kinematic connection with the input shaft gear, is equipped with a drive gear, power take-off gears and two gear units, each of which contains two sets of intermediate gears, which are installed in pairs on the same shaft with power take-off gears and have a kinematic connection between themselves and the input gear, when the volume of the drive gear is made in the form of a ring with teeth on the outer and inner surfaces of the ring, placed between the gear racks with the formation of gearing, sets of intermediate gears are placed inside the drive gear and each of two parts is made, one of which is a gear wheel with a ring gear the entire length of the pitch circle, and the other is the gear sector, and the gears are constantly engaged with each other, and the gear sectors are installed with the possibility of alternating th interaction with the teeth of the inner surface of the drive gear, wherein one gear set of intermediate gears each block fixedly secured to the shaft, and the second is mounted for angular movement relative to the shaft.

Кроме того, на наружной поверхности приводной шестерни выполнена кольцевая проточка для взаимодействия с направляющими роликами.In addition, an annular groove is made on the outer surface of the drive gear for interacting with guide rollers.

На фиг.1 изображено устройство преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот, общий вид;Figure 1 shows a device for converting rotational motion into reciprocating and vice versa, a General view;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;figure 2 is a section aa in figure 1;

на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2.figure 3 is a section bB in figure 2.

Устройство преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот состоит из корпуса 1, внутри которого установлена приводная шестерня 2. Приводная шестерня 2 выполнена в виде кольца с зубьями на наружной и внутренней поверхностях кольца и размещена между зубчатыми рейками 3 и 4 с образованием зубчатого зацепления. Внутри приводной шестерни 2 на валах 5 и 6 установлены блоки шестерен, каждый из которых содержит два комплекта промежуточных шестерен 7, 8 и 9, 10. Комплекты шестерен 7, 8 и 9, 10 установлены попарно на валах 5 и 6 вместе с шестернями отбора мощности 11 и 12. Шестерни отбора мощности 11 и 12 находятся в постоянном зацеплении с шестерней 13 входного вала 14. Каждый из комплектов 7, 8, 9 и 10 состоит из двух частей - зубчатых колес 15, 16, 17 и 18 с зубчатыми венцами по всей длине делительной окружности и зубчатых секторов 19, 20, 21 и 22, у которых зубья расположены, примерно, на половине длины делительной окружности. Зубчатые колеса 15 и 16, 17 и 18 находятся в постоянном зацеплении друг с другом. Зубчатые сектора 19, 20, 21 и 22 установлены на валах 5 и 6 с возможностью поочередного взаимодействия с зубьями внутренней поверхности приводной шестерни 2. Комплект промежуточных шестерен 8 закреплен на валу 5 неподвижно. Комплект промежуточных шестерен 7 закреплен на валу 5 с возможностью углового перемещения относительно вала. Комплект промежуточных шестерен 9 закреплен на валу 6 неподвижно. Комплект промежуточных шестерен 10 закреплен на валу 6 с возможностью углового перемещения относительно вала.The device for converting rotational motion into reciprocating and vice versa consists of a housing 1, inside which a drive gear 2 is installed. The drive gear 2 is made in the form of a ring with teeth on the outer and inner surfaces of the ring and is placed between the gear racks 3 and 4 with the formation of gearing. Inside the drive gear 2, gear blocks are installed on the shafts 5 and 6, each of which contains two sets of intermediate gears 7, 8 and 9, 10. Sets of gears 7, 8 and 9, 10 are mounted in pairs on the shafts 5 and 6 together with the power take-off gears 11 and 12. The power take-off gears 11 and 12 are in constant engagement with the gear 13 of the input shaft 14. Each of the sets 7, 8, 9 and 10 consists of two parts - gears 15, 16, 17 and 18 with gear rims throughout the length of the pitch circle and the gear sectors 19, 20, 21 and 22, in which the teeth are located approximately n and half the length of the pitch circle. The gears 15 and 16, 17 and 18 are in constant gearing with each other. Toothed sectors 19, 20, 21 and 22 are mounted on shafts 5 and 6 with the possibility of alternating interaction with the teeth of the inner surface of the drive gear 2. A set of intermediate gears 8 is fixed to the shaft 5 motionless. A set of intermediate gears 7 is mounted on the shaft 5 with the possibility of angular movement relative to the shaft. A set of intermediate gears 9 is fixed to the shaft 6 motionless. A set of intermediate gears 10 is mounted on the shaft 6 with the possibility of angular movement relative to the shaft.

На наружной поверхности приводной шестерни 2 выполнена кольцевая проточка 23 для взаимодействия с направляющими роликами 24.On the outer surface of the drive gear 2 is made an annular groove 23 for interaction with the guide rollers 24.

Устройство преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот работает следующим образом.A device for converting rotational motion into reciprocating and vice versa works as follows.

Усилие в виде момента силы прикладывается к входному валу 14. При этом под действием момента силы происходит поворот находящейся на валу 14 шестерни 13, которая в свою очередь поворачивает находящиеся в зацеплении с ней шестерни отбора мощности 11 и 12. Момент вращения от шестерни 11 через вал 5 передается комплекту промежуточных шестерен 8, который закреплен неподвижно на валу 5. Зубчатые сектора 20 и 21 в этот момент находятся в положении отсутствия зацепления с внутренней зубчатой поверхностью приводной шестерни 2. Момент вращения зубчатого колеса 17 передается находящемуся с ним в постоянном зацеплении зубчатому колесу 18, входящему в комплект 10 промежуточных шестерен. Зубчатый сектор 22 данного комплекта шестерен входит в зацепление с внутренней зубчатой поверхностью приводной шестерни 2, поворачивает ее на определенный угол в зависимости от величины зубчатого сектора 22. При этом приводная шестерня 2 своей внешней зубчатой поверхностью, находящейся в зацеплении с зубчатой рейкой 3 производит ее линейное перемещение.A force in the form of a moment of force is applied to the input shaft 14. In this case, under the influence of the moment of force, the gear 13 located on the shaft 14 rotates, which in turn rotates the power take-off gears 11 and 12. Engaged from the gear 11 through the shaft 5 is transmitted to the set of intermediate gears 8, which is fixedly mounted on the shaft 5. The gear sectors 20 and 21 at this moment are in the position of no engagement with the internal gear surface of the drive gear 2. The moment of rotation of the gear CA 17 is transmitted to the gear wheel 18 which is in constant engagement with it, which is included in the set of 10 intermediate gears. The gear sector 22 of this set of gears engages with the internal gear surface of the drive gear 2, rotates it by a certain angle depending on the size of the gear sector 22. In this case, the drive gear 2 engages with its external gear surface engaged with the gear rack 3 moving.

Одновременно момент вращения от шестерни отбора мощности 12 передается комплекту 9 промежуточных шестерен, который закреплен на валу 6 неподвижно. Зубчатое колесо 16, находящееся в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 15, передает момент вращения от входного вала 14 зубчатому колесу 15, которое осуществляя поворот, вводит в зацепление с внутренней зубчатой поверхностью приводной шестерни 2 зубчатый сектор 20. Зубчатый сектор 20 данного комплекта шестерен входит в зацепление с внутренней зубчатой поверхностью приводной шестерни 2 и поворачивает ее на определенный угол в зависимости от величины зубчатого сектора 20. При этом приводная шестерня 2 своей внешней зубчатой поверхностью, находящейся в зацеплении с зубчатой рейкой 4 производит ее линейное перемещение.At the same time, the torque from the power take-off gear 12 is transmitted to the set of 9 intermediate gears, which is fixed to the shaft 6 motionless. The gear wheel 16, which is in constant engagement with the gear wheel 15, transmits a torque from the input shaft 14 to the gear wheel 15, which, by turning, engages the gear sector 20. The gear sector 20 of this gear set is engaged with the internal gear surface of the drive gear 2. meshing with the inner gear surface of the drive gear 2 and rotates it at a certain angle depending on the size of the gear sector 20. In this case, the drive gear 2 with its outer gear surface, tries dyascheysya meshed with the rack 4 makes its linear motion.

Преобразование возвратно-поступательного движения в вращательное производится следующим образом.The conversion of the reciprocating motion into rotational is as follows.

При движении зубчатой рейки 3 происходит угловое перемещение находящейся в зубчатом зацеплении с рейкой 3 внешней поверхности приводной шестерни 2. При этом также происходит угловое перемещение находящегося в зубчатом зацеплении зубчатого сектора 20, который будучи размещен на одном валу 6 с второй частью комплекта 9 промежуточных шестерен - зубчатым колесом 16 с зубчатым венцом, поворачивает его на угол 180° и далее через шестерню 12 отбора мощности приводит во вращение шестерню 13 выходного вала и сам вал 14. Выходной вал 14 при этом поворачивается также на 180°.When the gear rack 3 moves, the angular movement of the outer surface of the drive gear 2 located in the gear mesh with the rack 3 occurs. This also causes the angular movement of the gear sector 20 located in the gear mesh, which, being placed on the same shaft 6 with the second part of the set of 9 intermediate gears, gear 16 with a gear rim, rotates it through an angle of 180 ° and then through the power take-off gear 12 drives the output gear 13 and the shaft 14 itself. In this case, turn the output shaft 14 Xia also 180 °.

Аналогично преобразование возвратно-поступательного движения зубчатой рейки 4 в вращательное происходит следующим образом.Similarly, the conversion of the reciprocating movement of the rack 4 in the rotational occurs as follows.

При движении зубчатой рейки 4 происходит угловое перемещение находящейся в зубчатом зацеплении с рейкой 4 внешней поверхности приводной шестерни 2. При этом также происходит угловое перемещение находящегося в зубчатом зацеплении зубчатого сектора 21, который будучи размещен на одном валу 5 с второй частью комплекта 8 промежуточных шестерен - зубчатым колесом 17 с зубчатым венцом, поворачивает его на угол 180° и далее через шестерню 11 отбора мощности приводит во вращение шестерню 13 выходного вала и сам вал 14. Выходной вал 14 при этом поворачивается также на 180°.When the gear rack 4 moves, the angular movement of the outer surface of the drive gear 2, which is in gear mesh with the rack 4, occurs. This also causes the angular movement of the gear sector 21, which is gear, which is placed on the same shaft 5 with the second part of the set of 8 intermediate gears - a gear wheel 17 with a gear rim, rotates it through an angle of 180 ° and then drives the output gear 13 and the shaft 14 through the power take-off 11 and rotates the output shaft 14 itself. Xia also 180 °.

Claims (2)

1. Устройство преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, и наоборот, содержащее входной вал с шестерней и зубчатые рейки, имеющие кинематическую связь с шестерней входного вала, отличающееся тем, что оно снабжено приводной шестерней, шестернями отбора мощности и двумя блоками шестерен, каждый из которых содержит два комплекта промежуточных шестерен, которые попарно установлены на одном валу с шестернями отбора мощности и имеют кинематическую связь между собой и шестерней входного вала, при этом приводная шестерня выполнена в виде кольца с зубьями на наружной и внутренней поверхностях кольца, размещена между зубчатыми рейками с образованием зубчатого зацепления, комплекты промежуточных шестерен размещены внутри приводной шестерни и выполнены каждый из двух частей, одна из которых представляет собой зубчатое колесо с зубчатым венцом по всей длине делительной окружности, а другая - зубчатый сектор, причем зубчатые колеса находятся в постоянном зацеплении друг с другом, а зубчатые сектора установлены с возможностью поочередного взаимодействия с зубьями внутренней поверхности приводной шестерни, при этом в каждом блоке шестерен один комплект промежуточных шестерен закреплен на валу неподвижно, а второй установлен с возможностью углового перемещения относительно вала.1. A device for converting rotational motion into reciprocating, and vice versa, containing an input shaft with a gear and gear racks having a kinematic connection with the gear of the input shaft, characterized in that it is equipped with a drive gear, power take-off gears and two gear units, each of which contains two sets of intermediate gears, which are installed in pairs on the same shaft with power take-off gears and have a kinematic connection between themselves and the input gear, while the drive gear made in the form of a ring with teeth on the outer and inner surfaces of the ring, placed between gear racks with the formation of gearing, sets of intermediate gears are placed inside the drive gear and each of two parts is made, one of which is a gear wheel with a gear ring along the entire length of the gear circles, and the other is the gear sector, and the gears are constantly engaged with each other, and the gear sectors are installed with the possibility of alternating interaction with ubyami inner surface of the drive gear, wherein one set of gears is fixed to the intermediate gear shaft fixedly in each block, and the second is mounted for angular movement relative to the shaft. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на наружной поверхности приводной шестерни выполнена кольцевая проточка для взаимодействия с направляющими роликами.

2. The device according to claim 1, characterized in that on the outer surface of the drive gear is made an annular groove for interaction with guide rollers.