RU2029186C1 - Planet-lever mechanism - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: kinematical connection between gear 6 and stand 1 is constructed as two pivoting parallelograms 10,12 interconnected with connecting rods 11 having triangle form. One ends of pivoting parallelogram 10 are pivotally coupled with the first and second tops of connecting rod 11. The other ends are pivotally connected with flat 9. One ends of cranks of pivoting parallelograms 12 are pivotally coupled with the first and third tops of connecting rod 11. The other ends are pivotally connected with stand 1. When driving shaft 2 rotates, pin 4 of crank 3 sets gear 6 in rotation owing to its kinematical connection with stand 1. Rotation is transmitted from gear 6 to driven shaft 8 through a wheel with inner teeth 7. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к редукторостроению. The invention relates to mechanical engineering, namely to gear manufacturing.

Известен зубчато-рычажный планетарный параллелограммный механизм с внешним зацеплением (Артоболевский А.А. Механизмы в современной технике. Том IV, М. : Наука), содержащий стойку, шарнирный параллелограмм, верхний шатун которого выполнен заодно с шестерней, совершающей круговое плоскопараллельное движение. Known gear lever planetary parallelogram mechanism with external gearing (A. Artobolevsky. Mechanisms in modern technology. Volume IV, M.: Science), containing a rack, articulated parallelogram, the upper connecting rod of which is made integral with the gear performing circular plane-parallel motion.

Известен зубчато-рычажный планетарный параллелограммный механизм с внутренним зацеплением (Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. Том IV, М. : Наука, 1980, с. 123), содержащий стойку, зубчатое колесо с внутренними зубьями, шестерню, находящуюся во внутреннем зацеплении с зубчатым колесом, шарнирный параллелограмм, составленный шатуном, двумя одинаковыми кривошипами и стойкой. Known gear-link planetary parallelogram mechanism with internal gearing (Artobolevsky II Mechanisms in modern technology. Volume IV, M.: Nauka, 1980, p. 123), containing a rack, gear with internal teeth, gear located in the inner gearing with a gear wheel, articulated parallelogram drawn up by a connecting rod, two identical cranks and a strut.

Недостатком данного аналога являются его невысокие эксплуатационные возможности. The disadvantage of this analogue is its low operational capabilities.

Известен планетарно-рычажный механизм [1], в котором содержатся стойка, установленные на ней соосно ведущий и ведомый валы, колесо с внутренними зубьями, расположенное на ведомом валу, водило, выполненное в виде кривошипа и расположенное на ведущем валу, и шестерню, зацепляющуюся с колесом с внутренними зубьями и кинематически связанную со стойкой. Known planetary-lever mechanism [1], which contains the rack mounted on it coaxially driving and driven shafts, a wheel with internal teeth located on the driven shaft, the carrier, made in the form of a crank and located on the drive shaft, and the gear engaged with wheel with internal teeth and kinematically connected with the rack.

К недостаткам прототипа следует отнести его невысокие эксплуатационные возможности из-за узости диапазона передаточных отношений, а также сложность изготовления некоторых его деталей. The disadvantages of the prototype include its low operational capabilities due to the narrow range of gear ratios, as well as the complexity of manufacturing some of its parts.

Цель изобретения состоит в повышении эксплуатационных возможностей предложенного планетарно-рычажного механизма, что достигается более широким диапазоном приемлемых передаточных отношений. The purpose of the invention is to increase the operational capabilities of the proposed planetary linkage mechanism, which is achieved by a wider range of acceptable gear ratios.

Это достигается тем, что предлагаемый планетарно-рычажный механизм выполнен с шестерней, имеющей удлиненную ступицу с расположенной на ней лыской, предназначенной для размещения двух шарниров для ее кинематической связи со стойкой, а сама кинематическая связь между шестерней и стойкой выполнена в виде двух связанных между собой шатуном треугольной формы шарнирных параллелограммов, при этом концы кривошипов первого шарнирного параллелограмма шарнирно связаны соответственно с первой и второй вершинами шатуна, другие его концы связаны с лыской ступицы шестерни, одни концы кривошипов второго шарнирного параллелограмма шарнирно связаны соответственно с первой и третьей вершинами шатуна, а другие концы - со стойкой. This is achieved by the fact that the proposed planetary-lever mechanism is made with a gear having an elongated hub with a flat located on it, designed to accommodate two hinges for its kinematic connection with the rack, and the kinematic connection between the gear and the rack is made in the form of two interconnected a triangular-shaped connecting rod of articulated parallelograms, while the ends of the cranks of the first articulated parallelogram are pivotally connected respectively to the first and second ends of the connecting rod, its other ends are connected with the flatness of the gear hub, one ends of the cranks of the second articulated parallelogram are pivotally connected respectively to the first and third tops of the connecting rod, and the other ends to the strut.

На чертеже показан планетарно-рычажный механизм (в целях упрощения оба шарнирных параллелограмма, шатун треугольной формы и все шарниры кинематической связи шестерни со стойкой условно показаны в виде прямоугольной фронтальной проекции жирными линиями). The planetary linkage mechanism is shown in the drawing (in order to simplify, both hinged parallelograms, a triangular-shaped connecting rod, and all the hinges of the kinematic connection of the gear with the rack are conventionally shown in the form of a rectangular frontal projection in bold lines).

Планетарно-рычажный механизм содержит стойку 1, ведущий вал 2, кривошип 3, сидящий на конце ведущего вала и несущий на себе палец 4, на который надета своей ступицей 5 шестерня 6, находящаяся во внутреннем зацеплении с зубчатым колесом 7, сидящим на ведомом валу 8, расположенном соосно ведущему валу. При этом на наружной поверхности ступицы 5 шестерни 6 выполнена прямоугольная лыска 9, служащая для размещения на ней двух верхних шарниров первого шарнирного параллелограмма 10, сочлененного посредством шатуна 11 треугольной формы со вторым шарнирным параллелограммом 12, два нижних шарнира которого шарнирно соединены со стойкой. The planetary-lever mechanism contains a rack 1, a drive shaft 2, a crank 3, sitting on the end of the drive shaft and bearing a pin 4, on which gear 6 is put on with its hub 5, which is in internal engagement with the gear 7, sitting on the driven shaft 8 located coaxially with the drive shaft. At the same time, a rectangular flat 9 is made on the outer surface of the hub 5 of the gear 6, which serves to place two upper hinges on it of the first hinged parallelogram 10, articulated by means of a connecting rod 11 of a triangular shape with a second hinged parallelogram 12, the two lower hinges of which are pivotally connected to the rack.

При работе планетарно-рычажного механизма, как редуктора, крутящий момент прикладывается к ведущему валу 2, вращающемуся с угловой скоростью n₁ об/мин. Вместе с ведущим валом вращается, например, как показано на чертеже против часовой стрелки (или наоборот), кривошип 3, который посредством пальца 4 приводит в круговое плоскопараллельное движение шестерню 6, ибо последняя удерживается от поворота вокруг своей собственной оси посредством шарнирно-параллелограммной системы, состоящей из первого 10 и второго 12 шарнирных параллелограммов, сочлененных шатуном треугольной формы, обеспечивающих кинематическую связь шестерни 6 со стойкой. При этом шестерня 6, находящаяся во внутреннем зацеплении с зубчатым колесом 7, при своем круговом плоскопараллельном движении увлекает за собой зубчатое колесо, совершая при этом некоторую обкатку по внутренним зубьям зубчатого колеса и одновременно сообщает ему поворот вокруг его (зубчатого колеса) оси и тем самым приводит во вращение ведомый вал 8, жестко соединенный с зубчатым колесом 7 и вращающийся с угловой скоростью n₂ (об/мин). В итоге, передаточное число (в направлении силового потока) запишется, как и для любого редуктора, в виде:
i =

=

When the planetary linkage mechanism is used as a gearbox, torque is applied to the drive shaft 2, rotating with an angular speed of n ₁ rpm. Together with the drive shaft, for example, as shown in the drawing counterclockwise (or vice versa), the crank 3 rotates, which, by means of the finger 4, drives gear 6 in a circular plane-parallel motion, because the latter is kept from turning around its own axis by means of an articulated-parallelogram system, consisting of the first 10 and second 12 articulated parallelograms, articulated by a triangular-shaped connecting rod, providing a kinematic connection of the gear 6 with the rack. In this case, the gear 6, which is in internal engagement with the gear 7, during its circular plane-parallel motion carries the gear along with it, while doing some running along the internal teeth of the gear and at the same time informs it of the rotation around its axis (gear) and thereby drives the driven shaft 8, rigidly connected to the gear wheel 7 and rotating with an angular speed of n ₂ (rpm). As a result, the gear ratio (in the direction of the power flow) is written, as for any gearbox, in the form:
i =

=

Claims (1)

ПЛАНЕТАРНО-РЫЧАЖНЫЙ МЕХАНИЗМ, содержащий стойку, установленные в ней соосно ведущий и ведомый валы, колесо с внутренними зубьями, установленное на ведомом валу, водило, выполненное в виде кривошипа и расположенное на ведущем валу, и шестерню, зацепляющуюся с колесом с внутренними зубьями и кинематически связанную со стойкой, отличающийся тем, что на ступице шестерни выполнена лыска, а кинематическая связь между шестерней и стойкой выполнена в виде двух связанных между собой шатуном треугольной формы шарнирных параллелограммов, причем одни концы кривошипов первого шарнирного параллелограмма шарнирно связаны соответственно с первой и второй вершинами шатуна, другие концы - с лыской, одни концы кривошипов второго шарнирного параллелограмма шарнирно связаны соответственно с первой и третьей вершинами шатуна, а другие концы - со стойкой. PLANETARY-LEVER MECHANISM, comprising a rack, coaxially driving and driven shafts installed therein, a wheel with internal teeth mounted on a driven shaft, a carrier made in the form of a crank and located on the drive shaft, and a gear engaged with a wheel with internal teeth and kinematically associated with the rack, characterized in that the flange is made on the hub of the gear, and the kinematic connection between the gear and the rack is made in the form of two interconnected connecting rods of a triangular shape articulated parallelograms, and neither the ends of the cranks of the first articulated parallelogram are articulated to the first and second ends of the connecting rod, the other ends to the flat, one ends of the cranks of the second articulated parallelogram are articulated to the first and third ends of the connecting rod, and the other ends to the strut.