RU2568004C2 - Reversive mechanism for rotary-linear conversion - Google Patents

Reversive mechanism for rotary-linear conversion Download PDF

Info

Publication number
RU2568004C2
RU2568004C2 RU2014101742/11A RU2014101742A RU2568004C2 RU 2568004 C2 RU2568004 C2 RU 2568004C2 RU 2014101742/11 A RU2014101742/11 A RU 2014101742/11A RU 2014101742 A RU2014101742 A RU 2014101742A RU 2568004 C2 RU2568004 C2 RU 2568004C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pulleys
differential
rotation
deflecting
mechanical transmission
Prior art date
Application number
RU2014101742/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014101742A (en
Inventor
Вадим Владимирович Михрютин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева"
Priority to RU2014101742/11A priority Critical patent/RU2568004C2/en
Publication of RU2014101742A publication Critical patent/RU2014101742A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2568004C2 publication Critical patent/RU2568004C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: reversive mechanism contains the housing with guiding slides, the slide, the parasitic pulleys installed on axes in the housing, two deflecting pulleys installed on axes in the slide, the first and second differential pulleys fixed on the shaft in the housing and linked by mechanical rotation transmission with the reversive drive, the infinite belt, enclosing the parasitic, deflecting and differential pulleys. Besides, in addition on the axes in the housing and in the slide respectively two rejecting pulleys in each are installed, which are enclosed by the belt which forms additional loops with parallel branches.
EFFECT: increase of rigidity of the reversive mechanism.
4 cl, 7 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах возвратно-поступательно движущихся рабочих органов различных машин, в частности в приводах возвратно-поступательного перемещения столов плоскошлифовальных станков.The present invention relates to mechanical engineering and can be used in drives of reciprocating moving working bodies of various machines, in particular in drives of reciprocating movement of tables of surface grinding machines.

Известен реверсивный механизм привода стола электромеханического плоскошлифовального станка, содержащий основание в виде крестового стола, подвижный стол, установленный в линейных направляющих крестового стола, электрический привод вращения, механическую передачу понижения частоты вращения, зубчатый шкив, взаимодействующий с зубчатым ремнем, концы которого жестко закреплены на противоположных краях подвижного стола (US 4271637, кл. В24В 7/02, 1981 г., п. 3 формулы изобретения).Known reversible table drive mechanism of an electromechanical surface grinding machine, containing a base in the form of a cross table, a movable table installed in the linear guides of the cross table, an electric rotation drive, a mechanical reduction in speed, a gear pulley interacting with a gear belt, the ends of which are rigidly fixed to opposite the edges of the movable table (US 4271637, class. B24B 7/02, 1981, paragraph 3 of the claims).

Данный реверсивный механизм позволяет увеличить диапазон регулирования скорости продольной подачи стола, что дает возможность расширения технологических возможностей за счет реализации на одном станке различных видов обработки шлифованием, различающихся скоростью продольной подачи: маятниковое шлифование, врезное глубинное шлифование, шлифование короткими ходами. Механизм нашел широкое применение в конструкциях электромеханических шлифовальных станков.This reversible mechanism allows you to increase the range of speed control of the longitudinal feed of the table, which makes it possible to expand technological capabilities due to the implementation of various types of grinding processing on one machine, differing in the speed of longitudinal feed: pendulum grinding, mortise depth grinding, grinding in short strokes. The mechanism is widely used in the construction of electromechanical grinding machines.

Недостатками данного реверсивного механизма является малая нагрузочная способность и жесткость ременной передачи, поскольку приводные силы передаются посредством одной нагруженной ветви ремня, необходимость использования дополнительной понижающей передачи в приводе вращения, а также достаточно высокая неравномерность хода стола станка, что снижает качество обработки.The disadvantages of this reversing mechanism are the low load capacity and rigidity of the belt drive, since the drive forces are transmitted through one loaded branch of the belt, the need to use an additional reduction gear in the rotation drive, and also a sufficiently high unevenness of the table travel, which reduces the quality of processing.

Известен также реверсивный механизм стола плоскошлифовального станка, содержащий основание, прямолинейные направляющие, в которых установлен стол, зубчатый ремень, закрепленный концами на кронштейнах, жестко закрепленных на столе, при этом зубчатый ремень охватывает систему шкивов, состоящую из двух пар шкивов, расположенных на кронштейне стола, и двух пар шкивов, расположенных на неподвижном основании, образуя на них две большие и две малые петли, расположенные с противоположных сторон корпуса для закрепления ремня, а также приводной реверсивный электродвигатель вращательного движения, механическую передачу понижения частоты вращения, связанную со шкивом, расположенным на неподвижном основании (US 4485594, кл. В24В 49/00, 1984 г., пп. 4-7 формулы изобретения).Also known is a reversible table mechanism of a surface grinding machine, comprising a base, straight guides in which a table is mounted, a toothed belt fixed with ends to brackets rigidly fixed to the table, while the toothed belt covers a pulley system consisting of two pairs of pulleys located on the table bracket , and two pairs of pulleys located on a fixed base, forming on them two large and two small loops located on opposite sides of the housing for fastening the belt, as well as the drive eversivny motor rotary motion, a mechanical speed reduction transmission associated with the pulley, disposed on the fixed base (US 4485594, cl. V24V 49/00, 1984, at pp. 4-7 of the claims).

Данный механизм обладает высокой жесткостью, обусловленной использованием для привода четырех ветвей приводного ремня.This mechanism has high rigidity due to the use of four branches of the drive belt for the drive.

Его недостатками являются малое передаточное отношение, что делает необходимым использование дополнительных понижающих передач в приводе вращения и наличие ветви ремня большой протяженности.Its disadvantages are a low gear ratio, which makes it necessary to use additional reduction gears in the rotation drive and the presence of a large branch of the belt.

Наиболее близким к заявляемому является реверсивный механизм для преобразования вращательного движения в поступательное, содержащий корпус, направляющие ползуна, ползун, паразитные шкивы, установленные на корпусе, два отклоняющих шкива, установленные на ползуне, два дифференциальных шкива, установленных в корпусе и соединенные механической передачей вращения с реверсивным приводом, бесконечный ремень, охватывающий паразитные, отклоняющие и дифференциальные шкивы, расположенные таким образом, что ветви ремня, охватывающего отклоняющие шкивы, установленные на ползуне, параллельны между собой, при этом каждая ветвь ремня взаимодействует с одним из дифференциальных шкивов, а произведение отношения диаметров дифференциальных шкивов и передаточного отношения механической передачи вращения имеет значение, отличное от 1, причем механическая передача вращения может быть выполнена в виде зубчатой или ременной передачи, а ременная передача может быть выполнена в виде передачи зубчатым ремнем (ЕР 0161431, кл. F16H 19/06, 1985 г., пп. 1-7 формулы изобретения, прототип).Closest to the claimed is a reversing mechanism for converting rotational motion into translational motion, comprising a housing, slider guides, a slider, spurious pulleys mounted on the housing, two deflecting pulleys mounted on the slider, two differential pulleys mounted in the housing and connected by a rotational mechanical transmission with reversible drive, endless belt covering spurious, deflecting and differential pulleys arranged in such a way that the branches of the belt covering deflecting The pulleys mounted on the slider are parallel to each other, with each belt branch interacting with one of the differential pulleys, and the product of the ratio of the diameters of the differential pulleys and the gear ratio of the mechanical transmission of rotation has a value other than 1, and the mechanical transmission of rotation can be performed in in the form of a gear or belt drive, and a belt drive can be made in the form of a gear belt transmission (EP 0161431, cl. F16H 19/06, 1985, paragraphs 1-7 claims, prototype).

Паразитные шкивы, установленные на корпусе, служат для увеличения угла охвата дифференциальных шкивов, их число определяется формой петель, образованных приводным ремнем, и не имеет принципиального значения. Анализ кинематики прототипа позволяет сделать вывод, что скорость поступательного движения ползуна определяется разностью окружных скоростей дифференциальных шкивовSpurious pulleys mounted on the housing serve to increase the angle of coverage of the differential pulleys, their number is determined by the shape of the loops formed by the drive belt, and does not matter. An analysis of the kinematics of the prototype allows us to conclude that the speed of the translational motion of the slider is determined by the difference in peripheral speeds of the differential pulleys

Figure 00000001
Figure 00000001

где ω1, ω2 - угловые скорости первого и второго дифференциальных шкивов; D1, D2 - диаметры первого и второго дифференциальных шкивов.where ω 1 , ω 2 are the angular velocities of the first and second differential pulleys; D 1 , D 2 - the diameters of the first and second differential pulleys.

Рассмотрение данного выражения позволяет сделать вывод, что для обеспечения работоспособности механизма необходимо выполнение условияConsideration of this expression allows us to conclude that in order to ensure the operability of the mechanism, the condition

Figure 00000002
Figure 00000002

Соотношение окружных скоростей дифференциальных шкивов определяется соотношением их диаметров и передаточным отношением механической передачи. Данное соотношение рассчитывается как произведение передаточного отношения механической передачи вращения на соотношение диаметров дифференциальных шкивов. Отличие данного соотношения от единицы является условием обеспечения работоспособности механизма по пп. 1-4 формулы изобретения прототипаThe ratio of the peripheral speeds of the differential pulleys is determined by the ratio of their diameters and the gear ratio of the mechanical transmission. This ratio is calculated as the product of the gear ratio of the mechanical transmission of rotation by the ratio of the diameters of the differential pulleys. The difference of this ratio from unity is a condition for ensuring the operability of the mechanism according to paragraphs. 1-4 of the claims of the prototype

Figure 00000003
Figure 00000003

где i1,2 - передаточное отношение механической передачи вращения, связывающей первый и второй дифференциальные шкивы.where i 1,2 is the gear ratio of the mechanical transmission of rotation connecting the first and second differential pulleys.

Данный механизм обеспечивает высокое передаточное отношение между приводом вращения и выходным звеном - ползуном, что исключает необходимость использования дополнительных понижающих передач вращения. При этом скорость перемещения ползуна определяется выражениемThis mechanism provides a high gear ratio between the rotation drive and the output link - the slider, which eliminates the need for additional reduction gears of rotation. The speed of the slide is determined by the expression

Figure 00000004
Figure 00000004

Недостатком указанного механизма является низкая жесткость, обусловленная использованием только двух рабочих ветвей приводного ремня.The disadvantage of this mechanism is the low rigidity due to the use of only two working branches of the drive belt.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение жесткости реверсивного механизма за счет увеличения числа рабочих ветвей приводного ремня.The technical task of the invention is to increase the rigidity of the reversing mechanism by increasing the number of working branches of the drive belt.

Поставленная задача достигается тем, что в реверсивном механизме для преобразования вращательного движения в поступательное, содержащем корпус, направляющие ползуна, ползун, установленные на осях в корпусе паразитные шкивы, два отклоняющих шкива, установленные на осях в ползуне, первый и второй дифференциальные шкивы, закрепленные на валах в корпусе и соединенные механической передачей вращения с реверсивным приводом, бесконечный ремень, охватывающий паразитные, отклоняющие и дифференциальные шкивы, расположенные таким образом, что ветви ремня, охватывающего отклоняющие шкивы, установленные на ползуне, параллельны между собой, при этом каждая ветвь ремня взаимодействует с одним из дифференциальных шкивов, а произведение отношения диаметров дифференциальных шкивов и передаточного отношения механической передачи вращения имеет значение, отличное от 1, дополнительно на осях в корпусе и ползуне установлены по два отклоняющих шкива, охватывая которые, ремень образует две дополнительные петли с параллельными ветвями;The problem is achieved in that in a reversing mechanism for converting rotational motion into translational motion, comprising a housing, slide guides, a slider mounted on axes in the housing, parasitic pulleys, two deflecting pulleys mounted on axes in the slide, the first and second differential pulleys mounted on shafts in the housing and connected by a mechanical transmission of rotation with a reversible drive, an endless belt covering spurious, deflecting and differential pulleys located in such a way that in The legs of the belt covering the deflection pulleys mounted on the slider are parallel to each other, with each belt branch interacting with one of the differential pulleys, and the product of the ratio of the diameters of the differential pulleys and the gear ratio of the mechanical transmission of rotation has a value other than 1, additionally on the axes in the body and slider are equipped with two deflecting pulleys, covering which the belt forms two additional loops with parallel branches;

- два отклоняющих шкива, установленные на осях в корпусе, связаны с механической передачей вращения при обеспечении выполнения условия- two deflecting pulleys mounted on axes in the housing are connected with a mechanical transmission of rotation while ensuring that the condition

Figure 00000005
Figure 00000005

где D1, D2 - диаметры первого и второго дифференциальных шкивов; Da1, Da2 - диаметры дополнительных шкивов, установленных на осях в корпусе и связанных с механической передачей вращения; i1,a1, i1,a2 - передаточное отношение механической передачи вращения, связывающей соответственно первый дифференциальный шкив и дополнительные шкивы; i1,2 - передаточное отношение механической передачи вращения, связывающей первый и второй дифференциальные шкивы;where D 1 , D 2 are the diameters of the first and second differential pulleys; D a1 , D a2 - the diameters of the additional pulleys mounted on the axles in the housing and associated with the mechanical transmission of rotation; i 1, a1 , i 1, a2 - gear ratio of the mechanical transmission of rotation, connecting the first differential pulley and additional pulleys, respectively; i 1,2 is the gear ratio of the mechanical transmission of rotation connecting the first and second differential pulleys;

- отклоняющие шкивы установлены на противоположных концах равноплечих рычагов, шарнирно связанных с ползуном.- deflecting pulleys mounted on opposite ends of the equal-arm levers pivotally connected to the slider.

Новым в предложенном решении является то, что в известном реверсивном механизме для преобразования вращательного движения в поступательное дополнительно на осях в корпусе и ползуне установлены по два отклоняющих шкива, охватывая которые, ремень образует две дополнительные петли с параллельными ветвями;New in the proposed solution is that in the known reversing mechanism for converting rotational motion into translational motion, two deflecting pulleys are additionally installed on the axes in the housing and slider, encompassing which, the belt forms two additional loops with parallel branches;

- два отклоняющих шкива, установленные на осях корпусе, связаны с механической передачей вращения при обеспечении выполнения условия- two deflecting pulleys mounted on the axes of the housing are connected with a mechanical transmission of rotation while ensuring the fulfillment of the condition

Figure 00000006
Figure 00000006

где D1, D2 - диаметры первого и второго дифференциальных шкивов; Da1, Da2 - диаметры дополнительных шкивов, установленных на осях в корпусе и связанных с механической передачей вращения; i1,a1, i1,a2 - передаточное отношение механической передачи вращения, связывающей соответственно первый дифференциальный шкив и дополнительные шкивы; i1,2 - передаточное отношение механической передачи вращения, связывающей первый и второй дифференциальные шкивы;where D 1 , D 2 are the diameters of the first and second differential pulleys; D a1 , D a2 - the diameters of the additional pulleys mounted on the axles in the housing and associated with the mechanical transmission of rotation; i 1, a1 , i 1, a2 - gear ratio of the mechanical transmission of rotation, connecting the first differential pulley and additional pulleys, respectively; i 1,2 is the gear ratio of the mechanical transmission of rotation connecting the first and second differential pulleys;

- отклоняющие шкивы установлены на противоположных концах равноплечих рычагов, шарнирно связанных с ползуном.- deflecting pulleys mounted on opposite ends of the equal-arm levers pivotally connected to the slider.

На фиг. 1 показана фронтальная проекция предлагаемого устройства по п. 1;In FIG. 1 shows a frontal projection of the proposed device according to claim 1;

на фиг. 2 - вид сверху предлагаемого устройства по п. 1;in FIG. 2 is a top view of the proposed device according to claim 1;

на фиг. 3 - изометрическая проекция, показывающая расположение приводных ремней и шкивов устройства по п. 1;in FIG. 3 is an isometric view showing the arrangement of drive belts and pulleys of a device according to claim 1;

на фиг. 4 - фронтальная проекция предлагаемого устройства по п. 2;in FIG. 4 - frontal projection of the proposed device according to p. 2;

на фиг. 5 - вид сверху предлагаемого устройства по п. 2;in FIG. 5 is a top view of the proposed device according to p. 2;

на фиг. 6 - изометрическая проекция, показывающая расположение приводных ремней и шкивов устройства по п. 2;in FIG. 6 is an isometric view showing the arrangement of drive belts and pulleys of a device according to claim 2;

на фиг. 7 - вид сверху предлагаемого устройства по п. 3.in FIG. 7 is a top view of the proposed device according to p. 3.

Предлагаемое устройство состоит из основания 1, прямолинейных направляющих 2 ползуна 3. На основании 1 закреплен корпус 4.The proposed device consists of a base 1, straight guides 2 of the slider 3. On the base 1 is fixed to the housing 4.

В корпусе 4 расположены валы 5 и 6 с дифференциальными шкивами 7 и 8. Валы 5 и 6 соединены механической передачей вращения с передаточным отношением i1,2. В данном примере реализации устройства механическая передача представляет собой передачу зубчатым ремнем 9, охватывающим шкивы 10, 11, жестко соединенные соответственно с валами 5 и 6.Shafts 5 and 6 with differential pulleys 7 and 8 are located in the housing 4. The shafts 5 and 6 are connected by a mechanical transmission of rotation with a gear ratio i 1,2 . In this example implementation of the device, a mechanical transmission is a transmission with a toothed belt 9, covering pulleys 10, 11, rigidly connected to shafts 5 and 6, respectively.

На противоположных сторонах ползуна 3 на осях 12 установлены отклоняющие шкивы 13, 14, 15 и 16. На основании 1 установлены оси 17 отклоняющих шкивов 18 и 19. Бесконечный зубчатый ремень 20, охватывая отклоняющие шкивы 18, 19, отклоняющие шкивы 13-16 и дифференциальные шкивы 7, 8 образует четыре петли с параллельными ветвями.On the opposite sides of the slider 3, the deflecting pulleys 13, 14, 15 and 16 are installed on the axles 12. On the base 1, the axes 17 of the deflecting pulleys 18 and 19 are installed. The endless timing belt 20, covering the deflecting pulleys 18, 19, the deflecting pulleys 13-16 and differential pulleys 7, 8 form four loops with parallel branches.

Первая петля образуется параллельными ветвями 21 и 22 ремня 20, проходящего от дифференциального шкива 7 к отклоняющему шкиву 13, а затем к отклоняющему шкиву 18.The first loop is formed by parallel branches 21 and 22 of the belt 20 extending from the differential pulley 7 to the deflecting pulley 13, and then to the deflecting pulley 18.

Вторая петля образуется параллельными ветвями 23 и 24 ремня 20, проходящего от отклоняющего шкива 18 к отклоняющему шкиву 14, а затем к дифференциальному шкиву 8.The second loop is formed by parallel branches 23 and 24 of the belt 20 extending from the deflecting pulley 18 to the deflecting pulley 14, and then to the differential pulley 8.

Для увеличения угла охвата дифференциальных шкивов 7, 8 зубчатым ремнем 20 предназначены паразитные шкивы 25, 26 и 27, 28, установленные на осях 29 в корпусе 4.To increase the angle of coverage of differential pulleys 7, 8 with a toothed belt 20, parasitic pulleys 25, 26 and 27, 28 are mounted on axles 29 in the housing 4.

Третья и четвертая петли образуются соответственно ветвями 30, 31 и 32, 33 зубчатого ремня 20, последовательно охватывающего дифференциальный шкив 8, отклоняющие шкивы 15, 19, 16 и дифференциальный шкив 7.The third and fourth loops are formed respectively by the branches 30, 31 and 32, 33 of the toothed belt 20, sequentially covering the differential pulley 8, deflecting pulleys 15, 19, 16 and the differential pulley 7.

Работоспособность механизма обеспечивается за счет различных окружных скоростей вращения дифференциальных шкивов 7 и 8. Для этого необходимо, чтобы произведение соотношения диаметров дифференциальных шкивов 7 и 8 на передаточное отношение механической передачи вращения отличалось от единицы, что достигается при выполнении условияThe operability of the mechanism is ensured by various peripheral speeds of rotation of the differential pulleys 7 and 8. For this, it is necessary that the product of the ratio of the diameters of the differential pulleys 7 and 8 to the gear ratio of the mechanical transmission of rotation be different from unity, which is achieved when the condition

Figure 00000007
Figure 00000007

где i1,2 - передаточное отношение механической передачи вращения, связывающей первый и второй дифференциальные шкивы и выполненной, например, в виде передачи зубчатым ремнем 9, охватывающим шкивы 10, 11.where i 1,2 is the gear ratio of the mechanical transmission of rotation connecting the first and second differential pulleys and made, for example, in the form of a transmission with a toothed belt 9, covering the pulleys 10, 11.

При исполнении устройства по п. 2 (фиг. 4-6), отклоняющие шкивы 18 и 19 соединяются с механической передачей вращения при обеспечении выполнения условияWhen performing the device according to claim 2 (Fig. 4-6), the deflecting pulleys 18 and 19 are connected to a mechanical transmission of rotation, while ensuring that the condition

Figure 00000008
Figure 00000008

где D1, D2 - диаметры дифференциальных шкивов 7 и 8; Da1, Da2 - диаметры отклоняющих шкивов 18 и 19, связанных с механической передачей вращения; i1,a1, i1,a2 - передаточное отношение механической передачи вращения, связывающей соответственно первый дифференциальный шкив 7 и дополнительный шкив 18, а также шкивы 7 и 19; i1,2 - передаточное отношение механической передачи вращения, связывающей первый и второй дифференциальные шкивы.where D 1 , D 2 are the diameters of the differential pulleys 7 and 8; D a1 , D a2 - the diameters of the deflecting pulleys 18 and 19 associated with the mechanical transmission of rotation; i 1, a1 , i 1, a2 - gear ratio of the mechanical transmission of rotation connecting, respectively, the first differential pulley 7 and the additional pulley 18, as well as pulleys 7 and 19; i 1,2 - gear ratio of the mechanical transmission of rotation connecting the first and second differential pulleys.

В приведенном примере реализации механическая передача выполнена в виде передачи зубчатым ремнем 9, охватывающим шкивы 10, 34, 11 и 35. Шкив 34 жестко соединен с отклоняющим шкивом 18, а шкив 35 с отклоняющим шкивом 19.In the given example of implementation, the mechanical transmission is made in the form of a transmission with a toothed belt 9, covering pulleys 10, 34, 11 and 35. The pulley 34 is rigidly connected to the deflecting pulley 18, and the pulley 35 with the deflecting pulley 19.

Данное исполнение механизма позволяет снизить неравномерность натяжения петель ремня 20, возникающую по причине потерь на трение в подшипниках отклоняющих шкивов 18, 19, а также отклоняющих шкивов 13, 14, 15, 16 и паразитных шкивов 25, 26, 27, 28.This design of the mechanism allows to reduce the uneven tension of the loops of the belt 20, arising due to friction losses in the bearings of the deflecting pulleys 18, 19, as well as deflecting pulleys 13, 14, 15, 16 and spurious pulleys 25, 26, 27, 28.

Для снижения неравномерности натяжения петель ремня при колебании передаточного отношения механизма из-за наличия погрешностей изготовления дифференциальных шкивов 7, 8, шкивов 10, 11, 34 и 35 и зубьев ремней 9, 20 в исполнении устройства по п. 3, используются равноплечие рычаги 36, 37 (п. 3 формулы изобретения, фиг. 7). Рычаги 36 и 37 установлены на ползуне 3 в шарнирах 38 и 39 соответственно. При этом отклоняющие шкивы 13 и 14 установлены на противоположных концах рычага 36, а отклоняющие шкивы 15, 16 - на противоположных концах рычага 37.To reduce the unevenness of the tension of the belt loops when the gear ratio of the mechanism fluctuates due to the manufacturing errors of differential pulleys 7, 8, pulleys 10, 11, 34 and 35 and the teeth of the belts 9, 20 in the device according to claim 3, equal arms levers 36, 37 (p. 3 of the claims, Fig. 7). The levers 36 and 37 are mounted on the slider 3 in the hinges 38 and 39, respectively. While the deflecting pulleys 13 and 14 are installed at opposite ends of the lever 36, and the deflecting pulleys 15, 16 are at the opposite ends of the lever 37.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

На вал 5 и жестко соединенные с ним дифференциальный шкив 7 и шкив 10 передается вращение с частотой ω1, которое периодически реверсируется. Шкив 7 приводит в движение ремень 20, а шкив 10 - ремень 9. Ремень 9 передает вращение на шкивы 11 и 8, жестко связанные между собой валом 6. Ремень 20 приводит во вращение шкивы 18, 19, отклоняющие шкивы 13, 14, 15, 16 и паразитные шкивы 25, 26, 27, 28.Rotation with a frequency of ω 1 , which is periodically reversed, is transmitted to the shaft 5 and the differential pulley 7 and the pulley 10 rigidly connected to it. The pulley 7 drives the belt 20, and the pulley 10 - the belt 9. The belt 9 transmits rotation to the pulleys 11 and 8, rigidly interconnected by the shaft 6. The belt 20 drives the pulleys 18, 19, deflecting pulleys 13, 14, 15, 16 and spurious pulleys 25, 26, 27, 28.

Разница в окружных скоростях шкивов 7 и 8 вызывает изменение размеров петель, образованных ветвями 21, 22, 23, 24, а также петель, образованных ветвями 30, 31, 32 и 33.The difference in peripheral speeds of the pulleys 7 and 8 causes a change in the size of the loops formed by branches 21, 22, 23, 24, as well as loops formed by branches 30, 31, 32 and 33.

Отклоняющие шкивы 13, 14, 15, 16, вращаются на осях 12 и сообщают поступательное движение ползуну 3. Скорость движения ползуна 3 при этом может быть определена по формулеThe deflecting pulleys 13, 14, 15, 16, rotate on the axes 12 and report the progressive movement of the slider 3. The speed of movement of the slider 3 can be determined by the formula

Figure 00000009
Figure 00000009

В исполнении механизма, позволяющем снизить влияние потерь на трение, на равномерность натяжения ветвей 21, 22, 23, 24 и 30, 31, 32, 33 ремня 20, ремень 9 передает вращение на дополнительные шкивы 34 и 35, попарно жестко связанные со шкивами 18 и 19, которые в этом случае выполняют функцию вспомогательных дифференциальных шкивов. В данном исполнении механизма важно выполнение условия (1), обеспечивающего попарное равенство петель 21, 22 и 23, 24, а также 30, 31 и 32, 33. Такое условие определяется равенством линейных скоростей осей 12 шкивов 13 и 14. Его вывод приведен ниже.In the execution of the mechanism, which allows to reduce the effect of friction losses on the uniformity of the tension of the branches 21, 22, 23, 24 and 30, 31, 32, 33 of the belt 20, the belt 9 transmits rotation to additional pulleys 34 and 35, pairwise rigidly connected to the pulleys 18 and 19, which in this case perform the function of auxiliary differential pulleys. In this version of the mechanism, it is important that condition (1) is met, which ensures pairwise equality of loops 21, 22 and 23, 24, as well as 30, 31 and 32, 33. This condition is determined by the equality of the linear speeds of the axes 12 of the pulleys 13 and 14. Its conclusion is given below .

Для всех исполнений механизма (пп. 1-3 формулы) линейные скорости осей 12 шкивов 13 и 14 определятся уравнениямиFor all versions of the mechanism (paragraphs 1-3 of the formula), the linear speeds of the axes 12 of the pulleys 13 and 14 are determined by the equations

Figure 00000010
Figure 00000010

Приравнивая скорости v1 и v2, получим уравнение, связывающее между собой угловые скорости шкивов 7, 8, 18 и 19Equating the speeds v 1 and v 2 , we obtain an equation relating the angular speeds of the pulleys 7, 8, 18 and 19

Figure 00000011
Figure 00000011

Запишем уравнения для передаточных отношений угловых скоростей шкивов 8 и 18 к угловой скорости ведущего шкива 7We write the equations for the gear ratios of the angular speeds of the pulleys 8 and 18 to the angular speed of the driving pulley 7

Figure 00000012
Figure 00000012

Передаточное отношение i1,a1p представляет собой передаточное отношение передачи, образованной ветвями ремня 21, 22.The gear ratio i 1, a1p is the gear ratio of the transmission formed by the branches of the belt 21, 22.

Подставив в уравнения (2) уравнения (3), получим следующее выражение, связывающее между собой диаметры шкивов 7, 8, 18, 19, и передаточные отношения между нимиSubstituting equations (3) into equations (2), we obtain the following expression relating the diameters of pulleys 7, 8, 18, 19, and the gear ratios between them

Figure 00000013
Figure 00000013

При исполнении устройства по п. 2 формулы, в конструкцию добавляется передаточный механизм, связывающий между собой дифференциальный шкив 7 и отклоняющий шкив 18. В механизме по п. 2 передаточное отношение передачи, образованной ветвями ремня 21, 22 для обеспечения работоспособности, должно быть равно передаточному отношению механической передачи вращенияWhen the device according to claim 2 of the formula is executed, a transmission mechanism is added to the design, connecting the differential pulley 7 and deflecting the pulley 18. The mechanism of claim 2, the gear ratio of the transmission formed by the branches of the belt 21, 22 to ensure operability should be equal to the gear relation of mechanical transmission of rotation

Figure 00000014
Figure 00000014

Подставив в (4) равенство (5), получим условие обеспечения работоспособности (1) механизма по п. 2 формулы изобретения.Substituting equality (5) in (4), we obtain the condition for ensuring the operability (1) of the mechanism according to claim 2 of the claims.

Уравнения для ветвей ремня 30, 31, 32 и 33 получены на основе аналогичных рассуждений.The equations for the branches of the belt 30, 31, 32 and 33 are obtained on the basis of similar reasoning.

Для зубчатых шкивов уравнение (2) может быть преобразовано с использованием выражений, связывающих модуль, диаметр и числа зубьев шкивовFor gear pulleys, equation (2) can be converted using expressions relating the modulus, diameter and number of pulley teeth

Figure 00000015
Figure 00000015

где m - модуль передачи, z1, za1, z2 - числа зубьев шкивов 7, 18 и 8 соответственно. Для передач зубчатым ремнем число зубьев шкива 18 может быть определено какwhere m is the transmission module, z 1 , z a1 , z 2 are the number of teeth of the pulleys 7, 18 and 8, respectively. For gears with a toothed belt, the number of teeth of the pulley 18 can be defined as

Figure 00000016
Figure 00000016

Для примера рассмотрим передачу со следующими параметрами: z1=22, z2=26, i12=1, i1,a1=1. Расчет по формуле (3) дает значениеFor example, consider a transmission with the following parameters: z 1 = 22, z 2 = 26, i 12 = 1, i 1, a1 = 1. Calculation according to the formula (3) gives the value

Figure 00000017
Figure 00000017

При закреплении на ползуне 3 равноплечих рычагов 36 и 37 повышается равномерность распределения сил между нагруженными ветвями ремня 20. При работе механизма погрешности изготовления его деталей приводят к колебаниям длин петель, образованных ветвями 21, 22 и 23, 24, а также 30, 31 и 32, 33 зубчатого ремня 20. За счет поворота равноплечих рычагов 36 и 37 на некоторый угол происходит выравнивание сил натяжения указанных ветвей ремня 20.When 3 equal arms of 36 and 37 are fastened to the slider, the uniformity of the distribution of forces between the loaded branches of the belt 20 is increased. When the mechanism for manufacturing errors of its parts leads to fluctuations in the lengths of the loops formed by the branches 21, 22 and 23, 24, as well as 30, 31 and 32 , 33 of the toothed belt 20. Due to the rotation of the equal-arm levers 36 and 37 by a certain angle, the tension forces of the indicated branches of the belt 20 are aligned.

Применение предлагаемого реверсивного механизма позволит повысить его жесткость за счет увеличения числа рабочих ветвей приводного ремня, а также снизить неравномерность хода за счет обеспечения значительного передаточного отношения между входным и выходным звеном.The use of the proposed reversible mechanism will increase its rigidity by increasing the number of working branches of the drive belt, as well as reduce the unevenness of the stroke by providing a significant gear ratio between the input and output link.

Claims (4)

1. Реверсивный механизм для преобразования вращательного движения в поступательное, содержащий корпус, направляющие ползуна, ползун, установленные на осях в корпусе паразитные шкивы, два отклоняющих шкива, установленные на осях в ползуне, первый и второй дифференциальные шкивы, закрепленные на валах в корпусе и соединенные механической передачей вращения с реверсивным приводом, бесконечный ремень, охватывающий паразитные, отклоняющие и дифференциальные шкивы, расположенные таким образом, что ветви ремня, охватывающего отклоняющие шкивы, установленные на ползуне, параллельны между собой, при этом каждая ветвь ремня взаимодействует с одним из дифференциальных шкивов, а произведение отношения диаметров дифференциальных шкивов и передаточного отношения механической передачи вращения имеет значение, отличное от 1, отличающийся тем, что дополнительно на осях в корпусе и ползуне установлены по два отклоняющих шкива, охватывая которые, ремень образует дополнительные петли с параллельными ветвями.1. Reversible mechanism for converting rotational motion into translational motion, comprising a housing, slider guides, a slider, parasitic pulleys mounted on axes in the housing, two deflecting pulleys mounted on axes in the slider, first and second differential pulleys mounted on shafts in the housing and connected mechanical transmission of rotation with a reversible drive, an endless belt covering spurious, deflecting and differential pulleys arranged in such a way that the branches of the belt covering deflecting pulleys The s installed on the slider are parallel to each other, with each belt branch interacting with one of the differential pulleys, and the product of the ratio of the diameters of the differential pulleys and the gear ratio of the mechanical transmission of rotation has a value other than 1, characterized in that it additionally on the axes in the housing and on the slider are installed two deflecting pulleys, covering which, the belt forms additional loops with parallel branches. 2. Реверсивный механизм по п. 1, отличающийся тем, что два отклоняющих шкива, установленные на осях в корпусе, связаны с механической передачей вращения при обеспечении выполнения условия
Figure 00000018

где D1, D2 - диаметры первого и второго дифференциальных шкивов; Da1, Da2 - диаметры дополнительных отклоняющих шкивов, установленных на осях в корпусе и связанных с механической передачей вращения; i1,a1, i1,a2 - передаточное отношение механической передачи вращения, связывающей соответственно первый дифференциальный шкив и дополнительные шкивы; i1,2 - передаточное отношение механической передачи вращения, связывающей первый и второй дифференциальные шкивы.2. The reversing mechanism according to claim 1, characterized in that the two deflecting pulleys mounted on the axes in the housing are connected with a mechanical transmission of rotation while ensuring that the condition
Figure 00000018

where D 1 , D 2 are the diameters of the first and second differential pulleys; D a1 , D a2 - diameters of additional deflecting pulleys mounted on axes in the housing and associated with a mechanical transmission of rotation; i 1, a1 , i 1, a2 - gear ratio of the mechanical transmission of rotation, connecting the first differential pulley and additional pulleys, respectively; i 1,2 - gear ratio of the mechanical transmission of rotation connecting the first and second differential pulleys. 3. Реверсивный механизм по п. 2, отличающийся тем, что отклоняющие шкивы установлены на противоположных концах равноплечих рычагов, шарнирно связанных с ползуном,
Figure 00000019

где D1, D2 - диаметры первого и второго дифференциальных шкивов; Da1, Da2 - диаметры дополнительных шкивов, связанных с механической передачей вращения; i1,a1, i1,a2 - передаточное отношение механической передачи вращения, связывающей соответственно первый дифференциальный шкив и дополнительные шкивы; i1,2 - передаточное отношение механической передачи вращения, связывающей первый и второй дифференциальные шкивы.3. The reversing mechanism according to claim 2, characterized in that the deflecting pulleys are mounted on opposite ends of the equal-arm levers pivotally connected to the slider,
Figure 00000019

where D 1 , D 2 are the diameters of the first and second differential pulleys; D a1 , D a2 - the diameters of the additional pulleys associated with the mechanical transmission of rotation; i 1, a1 , i 1, a2 - gear ratio of the mechanical transmission of rotation, connecting the first differential pulley and additional pulleys, respectively; i 1,2 - gear ratio of the mechanical transmission of rotation connecting the first and second differential pulleys. 4. Реверсивный механизм по п. 2, отличающийся тем, что отклоняющие шкивы установлены на противоположных концах равноплечих рычагов, шарнирно связанных с ползуном. 4. The reversing mechanism according to claim 2, characterized in that the deflecting pulleys are mounted on opposite ends of the equal-arm levers pivotally connected to the slider.
RU2014101742/11A 2014-01-21 2014-01-21 Reversive mechanism for rotary-linear conversion RU2568004C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014101742/11A RU2568004C2 (en) 2014-01-21 2014-01-21 Reversive mechanism for rotary-linear conversion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014101742/11A RU2568004C2 (en) 2014-01-21 2014-01-21 Reversive mechanism for rotary-linear conversion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014101742A RU2014101742A (en) 2015-08-20
RU2568004C2 true RU2568004C2 (en) 2015-11-10

Family

ID=53879875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014101742/11A RU2568004C2 (en) 2014-01-21 2014-01-21 Reversive mechanism for rotary-linear conversion

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2568004C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2722225C1 (en) * 2019-11-01 2020-05-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" Reverse mechanism for conversion of rotary motion into translational motion

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0161431A1 (en) * 1984-05-15 1985-11-21 Siemens Aktiengesellschaft Reversible transmission
DE3809400A1 (en) * 1988-03-21 1989-10-05 Hauni Werke Koerber & Co Kg Drive device for displacing a movable machine part, in particular on grinding machines

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0161431A1 (en) * 1984-05-15 1985-11-21 Siemens Aktiengesellschaft Reversible transmission
DE3809400A1 (en) * 1988-03-21 1989-10-05 Hauni Werke Koerber & Co Kg Drive device for displacing a movable machine part, in particular on grinding machines

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
И.И. Артоболевский, «Механизмы в современной технике», том 4, М., «Наука», 1975, с.430, мех. N 1283 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2722225C1 (en) * 2019-11-01 2020-05-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" Reverse mechanism for conversion of rotary motion into translational motion

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014101742A (en) 2015-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9970520B2 (en) Continuous variable transmission with uniform input-to-output ratio that is non-dependent on friction
CN102774611A (en) Two-degree-of-freedom differential type reciprocating pushing device
CN204658495U (en) Linear reciprocating type medicine slicing machine
RU2568004C2 (en) Reversive mechanism for rotary-linear conversion
US20190003564A1 (en) Continuously variable transmission with uniform input-to-output ratio that is non- dependent on friction
CN107433309A (en) A kind of thread rolling method and thread rolling machine
US11098791B2 (en) Continuously variable transmission with uniform input-to-output ratio that is non-dependent on friction
RU2528493C2 (en) Toothed converter of rotation motion to rotation and reciprocating motion
US11339859B2 (en) Infinitely variable transmission with uniform input-to-output ratio that is non-dependant on friction
CN202729225U (en) Two-degree-of-freedom differential reciprocating push device
KR20220039712A (en) coaxial gear set
US3468173A (en) Machine tool with different speeds on forward and return stroke
KR101201415B1 (en) Actuator using movable pulley
CN104154185B (en) A kind of built-in Gear Planet Transmission high rigidity gear with small teeth difference actuating device
RU2722225C1 (en) Reverse mechanism for conversion of rotary motion into translational motion
JPH09119496A (en) Straight motion device
CN109530221A (en) A kind of two degrees of freedom category filter device
RU2549428C2 (en) Actuator
CN114423966A (en) Infinitely variable transmission with uniform input-output ratio independent of friction
US3921465A (en) Apparatus for converting rotary to linear reciprocating motion with a decelerated portion in its stroke
RU2458269C1 (en) Harmonic rack-and-gear drive with intermediate links in form of wedges
RU2641563C2 (en) Gear-cog step drive with mechanical excitation and zero reverse effort
CN206860802U (en) Torsion amplifying device
RU2500938C1 (en) Converter of rotational movement to translational movement
RU135752U1 (en) REDUCER

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160122