SU1232885A1 - Mechanism for converting rotary motion - Google Patents

Description

1 one

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к механизмам, предназначенным дл  преобразовани  однонаправленного вращени  ведущего звена с посто нной скоростью в возвратно-вращательные колебани  (качани ) двух ведомых звеньев в противо- фазе.The invention relates to mechanical engineering, in particular, to mechanisms for converting the unidirectional rotation of a driving link with a constant speed into reciprocating rotational oscillations (oscillations) of two driven members in opposite phase.

Цель изобретени  - расширение эксплуатационных возможностей, так как ведомым звень м сообщаетс  возвратно-вращательное движение за счет кривошипа с измен емым эксцентриситетом , и, кроме того, обеспечиваетс  плавное трогание с места, что позвол ет использовать его в механизмах с большой инерционной массой.The purpose of the invention is the expansion of operational capabilities, since slave units are coupled to reciprocating rotation through a crank with varying eccentricity, and, in addition, smooth starting is ensured, which allows it to be used in mechanisms with a large inertial mass.

На фиг.1 схематически изображен предлагаемый механизм преобразовани  вращательного движени , разрез; на фиг.2 - то же, вид сверху.Fig. 1 shows schematically the proposed rotational motion conversion mechanism, a slit; figure 2 is the same, top view.

Механизм преобразовани  вращательного движени  содержит ведущий вал 1, кинематически св занный распределительной передачей с двум  ведомыми звень ми - валами 2 и 3. Распределительна  передача выполнена в виде зубчатой рейки 4, смонтированной на кривошипе 5 вала 1. Зубчата  рейка 4 имеет квадратную в плане форму с двум  взаимно перпендикул рными нарезками рабочих зубьев (на фиг.2 зубь  условно изображены взаимно перпендикул рными лини ми). Каждый зуб рейки 4 имеет, таким образом, два взаимно перпендикул рных рабочих профил . При изготовлении вначале нарезаетс  один р д зубьев как на обычной рейке а затем перпендикул рно ему нарезаетс  второй р д таких же зубьев. С каждым р дом зубьев рейки 4 находитс  в посто нном зубчатом зацеплении одна из шестерен 6 или 7, жестко закрепленных на ведомых валах 2 и 3 соответственно . Валы 2 и 3 расположены взаимно перпендикул рно в плоскости, параллельной рейке 4.The rotational motion conversion mechanism comprises a drive shaft 1, kinematically connected by a distribution gear with two driven members — shafts 2 and 3. The distribution gear is made in the form of a gear rail 4 mounted on the crank 5 of the shaft 1. The gear rail 4 has a square shape with two mutually perpendicular cuts of the working teeth (in Fig. 2, the teeth are conventionally depicted by mutually perpendicular lines). Each tooth of the rack 4 thus has two mutually perpendicular working profiles. In the manufacture, one row of teeth is first cut as on a conventional rail and then the second row of teeth are cut perpendicular to it. With each row of teeth of the rail 4, one of the gears 6 or 7, which are rigidly mounted on the driven shafts 2 and 3, respectively, is in constant gearing. Shafts 2 and 3 are mutually perpendicular in a plane parallel to the rail 4.

Валы 2 и 3 могут быть выходными звень ми данного механизма (св заны с рабочими органами) или же посредством зубчатых колес 8 передавать движение далее по двум кинематическим цеп м, например, через зубчатую рейку 9 (фиг.1). От вращени  вокруг собственной оси рейка 4 стабилизирована тем, что помещена в каретке 10, котора  в свою очередь установлена в корпусе 1I.Shafts 2 and 3 can be output units of this mechanism (connected with working bodies) or, via gear wheels 8, transmit motion further along two kinematic chains, for example, through gear rack 9 (Fig. 1). From rotation around its own axis, the rail 4 is stabilized in that it is placed in the carriage 10, which in turn is installed in the housing 1I.

3288532885

Кривошип 5 выполнен с измен емым эксцентриситетом е любым известным способом.Crank 5 is made with variable eccentricity e by any known method.

Механизм работает следующим обра;; зом.The mechanism works as follows ;; zom.

Ведущее звено - вал 1 - равномерно вращаетс  в одном направлении. Св занна  с его кривошипом 5 зубчата  рейка 4 получает орбитальное дви0 жение по окружности с радиусом, равным эксцентриситету е кривошипа 5 (люба  произвольно вз та  точка рейки движетс  по такой же окружности). При этом рейка 4 свободно, перемещает5 с  по направл ющим каретки 10, а сама каретка 10 перемещаетс  по направл ющим корпуса 11. От вращени  вокруг собственной оси рейка 4 застопорена направл ющими каретки 10. Шес0 терни 6 и 7, наход сь в посто нном зацеплении с рейкой 4, привод тс  в возвратно-вращательное (качательное) движение, одновременно скольз  вдоль зубьев рейки.The drive link — shaft 1 — rotates uniformly in one direction. The rake 4 connected to its crank 5 is orbital in a circle with a radius equal to the eccentricity e of crank 5 (any arbitrarily picked point of the rail moves along the same circle). At the same time, the rail 4 moves freely, 5 s along the guides of the carriage 10, and the carriage 10 itself moves along the guides of the housing 11. From rotation around its own axis, the rail 4 is locked by the guides of the carriage 10. The gears 6 and 7 are in constant engagement with rail 4, driven in a reciprocating (swinging) motion, simultaneously slipping along the teeth of the rail.

5 На фиг.2 изображено положение, когда плечо кривошипа 5 направлено по направлению 270 от оси его вращени , т.е. строго влево от вала. (Эксцентриситет е кривошипа в данном при0 мере установлен в промежуточное между максимальным и минимальным положением ) . Из этого положени  при вращении вала 1 по часовой стрелке рейка 4 перемещаетс  по дуге окружности в5 FIG. 2 shows the position when the crank arm 5 is directed 270 from its axis of rotation, i.e. strictly to the left of the shaft. (The eccentricity of the crank in this particular device is set to an intermediate between the maximum and minimum position). From this position, as the shaft 1 rotates clockwise, the rail 4 moves along a circular arc in

, положение 360 по направлению от оси враш,ени  вала I . На прот жении этой четверти оборота (от 270 до 360 ) скорость вращени  шестерни 6 измен етс  от максимальной до нул  - в кон0 це участка зубь  рейки .скольз т, position 360 in the direction from the axis of vrash, eni shaft I. During this quarter turn (from 270 to 360) the speed of rotation of gear 6 varies from maximum to zero - at the end of the tooth portion of the slats.

вдоль зубьев шестерни 6, не сообща  враш,ени  последней. Скорость вращени  шестерни 7 увеличиваетс  от нул  до максимальной величины.along the teeth of gear 6, not together vrash, yen last. The speed of rotation of gear 7 is increased from zero to the maximum value.

5 При прохождении рейки 4 следующей четверти оборота (от О до 90 ) скорость шестерни 6 возрастает от нул  до максимальной, но вращение идет в противоположную, чем в 0 предыд оцей четверти, сторону (реверс произошел при 360 ),а скорость вращени  шестерни 7 падает от максимальной до нул .5 When passing through the rail 4 of the next quarter turn (from O to 90), the speed of gear 6 increases from zero to maximum, but the rotation goes in the opposite direction to 0 (the reverse occurred at 360), and the speed of rotation of gear 7 falls from maximum to zero.

На следующей четверти оборота рейки 4 (90 - 180 ) шестерки 6 измен ет скорость от максимальной до нул , а шестерн  7, проход  реверс, - от нул  до максимальной в противопо312In the next quarter turn of the rail 4 (90 - 180) of the six 6, the speed changes from maximum to zero, and gear 7, the reverse pass, from zero to maximum in counter 3112

ложном направлении, в последней четверти оборота рейки 4 (180 - 270 ) шестерн  6, пройд  реверс в точке 180°, - от нул  до максимума, а шестерн  7 - от максимума до нул . Далее , с началом следующего оборота рейки 4 цикл повтор етс .the wrong direction, in the last quarter turn of the rail 4 (180 - 270) gear 6, passed reverse at 180 °, from zero to maximum, and gear 7 from maximum to zero. Further, with the start of the next revolution of the rail 4, the cycle is repeated.

Итак, за каждый орбитальный оборот рейки 4 -шестерн  6 измен ет направление вращени  в точках 360 и 180, име  максимальную скорость вращени  в точках 270 и 90 , а шестерн  7 измен ет направление вращени  в точках 270 и 90, име  максимальную скорость вращени  в точках 360 иSo, for each orbital revolution of the rack 4, the gear 6 changes the direction of rotation at points 360 and 180, having a maximum rotation speed at points 270 and 90, and gear 7 changes the direction of rotation at points 270 and 90, having a maximum speed of rotation at points 360 and

l8ol8o

Таким образом, шестерни 6 и 7 совершают возвратно-вращательные (колебательные ) движени  по синусоидальному закону, причем фаза колебаний шестерни 7 смещена на 90 от фазы колебаний шестерни 6. По такому же синусоидальному закону колеблютс  ведомые валы 2 и 3, на которых закреплены шестерни 6 и 7. Происходит преобразование однонаправленного вращени Thus, gears 6 and 7 make reciprocating rotational (oscillatory) movements in a sinusoidal manner, and the oscillation phase of gear 7 is shifted by 90 from the oscillation phase of gear 6. The same shafts oscillation drive shafts 2 and 3 on which gears 6 and 7. Unidirectional rotation is converted.

Редактор Н.ЯцолаEditor N. Yatsola

Фиг.22

Составитель Р.ОжинаCompiled by R.Ozhin

Техред И.Попович Корректор Г.РешетникTehred I.Popovich Proofreader G. Reshetnik

Заказ 2753/37Тираж 880ПодписноеOrder 2753/37 Circulation 880 Subscription

ВНЙИШ Государственного комитета СССРVNIISH USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

00

288S. 4288S. four

с посто нной скоростью ведущего вала I в возвратно-вращательное (колебательное , качательное) движение двух ведомых валов 2 и 3.with a constant speed of the drive shaft I in the reciprocating (oscillating, swinging) movement of the two driven shafts 2 and 3.

5 При необходимости преобразовани  движени  в возвратно-поступательное используютс  зубчатые рейки 9, которые получают возвратно-поступательное движение от зубчатых колес 8. Вращательные колебани  валов 2 и 3 могут быть как меньше, так и больше полного оборота. Это зависит от диаметра шестерен 6 и 7 и величины эксцентриситета е . Поворот на максимальный угол (амплитуда колебаний) будет при максимальном эксцентриситете кривошипа , который допускают габариты рейки 4.5 If it is necessary to convert movement into reciprocating, gear racks 9 are used, which receive reciprocating movement from gears 8. Rotational oscillations of shafts 2 and 3 can be either less or more than a full turn. It depends on the diameter of gears 6 and 7 and the magnitude of eccentricity e. Rotation to the maximum angle (amplitude) will be at the maximum eccentricity of the crank, which allow the dimensions of the rail 4.

При эксцентриситете, равном нулю, когда шип кривошипа 5 станет соосным валу 1, амплитуда колебаний ведомых звеньев также равна нулю - при вращении вала 1 валы 2 и 3 неподвижны. Плавным увеличением эксцентриситета е достигаетс  плавное трогание с места больших инерционных масс.When the eccentricity is zero, when the spike of the crank 5 becomes coaxial with the shaft 1, the oscillation amplitude of the driven members is also zero — when the shaft 1 rotates, the shafts 2 and 3 are stationary. A smooth increase in the eccentricity e achieves a smooth start from the site of large inertial masses.

5five

00

5five

Claims (1)

МЕХАНИЗМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ, содержащий размещенные в корпусе зубчатую рейку с зубьями двойного рабочего профиля, два взаимно перпендикулярных вала и две расположенные на валах шестерни, находящиеся в зацеплении с рейкой, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, механизм снабжен кривошипом и кареткой, а рейка установлена на кривошипе и размещена в каретке, перемещающейся в корпусе в плоскости рейки.ROTARY MOVEMENT TRANSFORMATION MECHANISM, comprising a gear rack with double working profile teeth, two mutually perpendicular shafts and two gears located on the shafts, meshed with the rack, characterized in that, in order to expand operational capabilities, the mechanism is equipped with a crank and a carriage , and the rail is mounted on a crank and placed in a carriage moving in the housing in the plane of the rail. Фиг.1Figure 1 1 1232885 ² 1 1232885 ²