SU1726876A1 - Rotary-to-rotary-oscillatory motion converter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению . Цель изобретени  - расширение кинематических возможностей механизма. Валы 2 и 3 соосны, выполнены в виде резьбовых стержней с противоположным направлением резьбы и на их обращенных друг к другу концах, установлены с возможностью или совместного с резьбовыми стержн ми вращени  или осевого перемещени  вдоль их оси втулки 7, 8, на которых консольно закреплены основные 9 и 10 и дополнительные 11, 12 зубчатые секторы, выполненные в виде косых шайб. На промежуточном валу 13 установлены дополнительные ведомые зубчатые колеса 18 и 19, а между ними с возможностью относительного вращени  установлено основное ведомое колесо 16. При вращении валов 2 и 3 секторы 9, 10 поочередно взаимодействуют с колесом 16. а секторы 11.12- поочередно с колесами 18, 19. В результате колесо 16 и колеса 18, 19 совершают встречное вращательно-колеба- тельное движение, передаваемое на соос- ные ведомые валы 14, 15. Измен   с помощью двигател  управлени  положение зубчатых секторов 9-12 вдоль осей валов 2, 3 относительно ведомых колес 16 и 18, 19, измен ют угловую величину этих зубчатых секторов и тем самым регулируют величину амплитуды угловых колебаний ведомых валов 14 и 15. 4 ил. П 5 П ....U.. -ч к о со 4 о KWU&The invention relates to mechanical engineering. The purpose of the invention is to expand the kinematic capabilities of the mechanism. The shafts 2 and 3 are coaxial, made in the form of threaded rods with opposite thread directions and at their ends facing each other, are installed with the possibility of rotation or axial displacement along their axis of the sleeve 7, 8 on which the main 9 and 10 and additional 11, 12 gear sectors, made in the form of oblique washers. On the intermediate shaft 13, additional driven gears 18 and 19 are installed, and between them the main driven wheel 16 is installed with relative rotation. When rotating shafts 2 and 3, sectors 9, 10 alternately interact with wheel 16. And sectors 11.12 are alternately with wheels 18 19. As a result, the wheel 16 and the wheels 18, 19 make an opposite rotational-oscillatory movement transmitted to the coaxially driven shafts 14, 15. Change the position of the toothed sectors 9-12 along the axes of the shafts 2, 3 relative to led by wheels 16 and 18, 19, alter the magnitude of the angular sector gears and thereby regulate the magnitude of the amplitude of the angular oscillations of the driven shafts 14 and 15. 4-yl. P 5 P .... U .. -h to about 4 KWU &

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано дл  созда- ни  крутильных колебаний различных исполнительных органов.The invention relates to mechanical engineering and can be used to create torsional vibrations of various executive bodies.

Известен механизм дл  реверсировани  вращательного движени  винта без пауз . Неполные зубчатые колеса на ведущем валу периодически зацепл ютс  с двум  неполнозубыми колесами, из которых одно заклинено на винте. Зубь  венцов расположены таким образом, что в конце выхода из зацеплени  зуба одного сектора зуб второго сектора входит в зацепление. В механизме возможны большие динамические нагрузки ввиду наличи  жесткого удара при встречном движении масс.A known mechanism for reversing the rotational motion of a screw without pauses. Incomplete gears on the drive shaft periodically engage with two tooth gears, one of which is stuck on the screw. The teeth of the crowns are arranged in such a way that at the end of the disengagement of the tooth of one sector, the tooth of the second sector engages. In the mechanism, large dynamic loads are possible due to the presence of a hard impact in the opposite direction of mass movement.

Известен механизм дл  преобразовани  вращательного движени  во вращатель- но-колебательное, содержащий ведомое зубчатое колесо и кинематически св занные между собой ведущие зубчатые секторы , периодически взаимодействующие с ведомым колесом. Механизм снабжен клинообразными фрикционными элементами, жестко соединенными с зубчатыми секторами , а в ведомом колесе выполнен кольцевой клинообразный паз, с которым взаимодействуют клинообразные фрикционные элементы .A mechanism is known for converting rotary motion into rotary-oscillating, comprising a driven gear and kinematically connected driving gear sectors, periodically interacting with the driven wheel. The mechanism is equipped with wedge-shaped friction elements rigidly connected to the toothed sectors, and in the driven wheel there is an annular wedge-shaped groove with which the wedge-shaped friction elements interact.

Известный механизм обладает относительно невысокой долговечностью ввиду быстрого износа клинообразных фрикционных элементов.The known mechanism has a relatively low durability due to the rapid wear of the wedge-shaped friction elements.

Известен механизм дл  преобразовани  вращательного движени  во вращатель- но-колебательное, содержащий корпус, установленные в нем два кинематически св занных между собой с возможностью противоположного вращени  ведущих вала с закрепленным на каждом из них зубчатым сектором, ведомый вал и ведомое зубчатое колесо дл  поочередного взаимодействи  с секторами ведущих валов, механизм снабжен двум  закрепленными на ведущих валах диаметрально противоположно основным дополнительными зубчатыми секторами, дополнительным ведомым колесом , установленными в корпусе промежуточным и дополнительным ведомым валами, ведущие и ведомые валы попарно соосны и параллельны промежуточному, основные секторы размещены на обращенных друг к другу концах ведущих валов консоль- но и диаметрально противоположно, дополнительные секторы смещены вдоль оси относительно основных в противоположные стороны на величину большую ширины последних, дополнительное ведомое колесо установлено на промежуточном валу и выполнено в виде ступицы и двух закрепленных на ее противоположных торцах зубчатых дисков дл  взаимодействи  с соответствующими дополнительными секторами, основное ведомое колесо установлено наA known mechanism for converting rotary motion into rotary-oscillatory, comprising a housing, two kinematically interconnected with each other with the possibility of an opposite rotation of the drive shaft with a toothed sector fixed on each of them, a driven shaft and a driven gear for alternately interacting with the sectors of the drive shafts, the mechanism is equipped with two fixed on the drive shafts diametrically opposed to the main additional gear sectors, an additional driven wheel, intermediate and additional driven shafts in the housing, the driving and driven shafts are in pairs coaxially and parallel to the intermediate one, the main sectors are placed at the ends of the drive shafts facing each other cantilever and diametrically opposite, the additional sectors are shifted along the axis the width of the latter, an additional driven wheel mounted on the intermediate shaft and made in the form of a hub and two gears mounted on its opposite ends disks to interact with the corresponding additional sectors, the main driven wheel is mounted on

ступице дополнительного между дисками с возможностью относительного вращени , а ведомые валы кинематически св заны с соответствующими ведомыми колесами.the additional hub between the discs is rotatably rotatable, and the driven shafts are kinematically connected with the respective driven wheels.

Известный механизм не позвол ет осуществл ть регулирование величины амплитуды вращательных колебаний выходных звеньев механизма.The known mechanism does not allow adjustment of the magnitude of the amplitude of the rotational oscillations of the output links of the mechanism.

Цель изобретени  - расширение кинематических возможностей механизма заThe purpose of the invention is to expand the kinematic capabilities of the mechanism for

счет регулировани  величины амплитуды вращательных колебаний выходных звеньев механизма.by adjusting the magnitude of the amplitude of the rotational oscillations of the output links of the mechanism.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что механизм дл  преобразовани  вращательного движени  во вращательно-колебатель- ное, содержащий корпус, установленные в нем два ведущих вала, кинематически св занные между собой с возможностью вращени  в противоположные стороны и сThe goal is achieved by the fact that a mechanism for converting rotational motion into rotational-oscillatory, comprising a housing, two driving shafts installed in it, kinematically connected with each other with the possibility of rotation in opposite directions and

закрепленными на. каждом из них основным и дополнительным зубчатыми секторами, два ведомых и промежуточный валы, основное и дополнительные ведомые зубчатые колеса, расположенные на промежуточномfixed on. each of them main and additional gear sectors, two driven and intermediate shafts, the main and additional driven gears located on the intermediate

валу, ведущие и ведомые валы попарно соосны и параллельны промежуточному валу, основные зубчатые секторы размещены диаметрально противоположно на обращенных друг к другу концах ведущих валов,the shaft, the drive and driven shafts are mutually coaxial and parallel to the intermediate shaft, the main gear sectors are placed diametrically opposite on the ends of the drive shafts facing each other,

дополнительные зубчатые секторы закреплены на ведущих валах диаметрально противоположно основным и смещены вдоль оси ведущих валов относительно основных секторов в противоположные стороны, основное ведомое зубчатое колесо установлено с возможностью вращени  на промежуточном валу между жестко закрепленных на нем дополнительными ведомыми зубчатыми колесами, ведущие валы выполнены в виде резьбовых стержней и навернутых на них с возможностью фиксации втулок, каждый из основных и дополнительных зубчатых секторов выполнен с одним косым торцом, зубчатые секторы жестко установлены на втулках ведущих валов так, что косые торцы соответственно основных и дополнительных зубчатых секторов обращены друг к другу, а углы наклона этих торцов в каждой паре направлены в однуadditional gear sectors are fixed on leading shafts diametrically opposite to the main one and displaced along the axis of the drive shafts relative to the main sectors in opposite directions, the main driven gear is mounted for rotation on the intermediate shaft between additional driven gears rigidly fixed on it, the drive shafts are made in the form of threaded rods and screwed on them with the possibility of fixing sleeves, each of the main and additional gear sectors is made with one to axial end, the toothed sectors are rigidly mounted on the bushings of the drive shafts so that the oblique ends, respectively, of the main and additional toothed sectors face each other, and the angles of inclination of these ends in each pair are directed to one

сторону.the side.

На фиг.1 изображена схема механизма; на фиг.2 - схема стопорного устройства; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - схема работы механизма.Figure 1 shows a diagram of the mechanism; figure 2 - diagram of the locking device; on fig.Z - section aa in figure 2; figure 4 - scheme of the mechanism.

Механизм дл  преобразовани  вращательного движени  во вращательно-колеба- тельное содержит корпус 1, установленные в нем два кинематически св занных между собой с возможностью противоположного вращени  ведущих вала 2 и 3 (кинематическа  св зь обеспечиваетс  зацеплением зубчатых колес 4-6).The mechanism for converting rotary motion into rotary-oscillatory comprises a housing 1 installed therein two kinematically interconnected with the possibility of opposite rotation of the drive shaft 2 and 3 (kinematic coupling is provided by the engagement of gear wheels 4-6).

Валы 2 и 3 соосны, выполнены в виде винтов с противоположным направлением резьбы и на их обращенных друг к другу концах установлены соответствующие гайки 7 и 8, на которых консольно закреплены основные 9 и 10 и дополнительные 11 и 12 зубчатые секторы. Основные 9 и 10 и дополнительные 11 и 12 секторы выполнены в виде косых шайб, у которых внутренние торцы скошены плоскост ми в противоположных направлени х. Секторы 9 и 10 размещены диаметрально противоположно секторам 11 и 12, причем секторы 11 и смещены вдоль оси валов 2 и 3 относительно секторов 9 и 10 в противоположные стороны на величину, большую ширины последних. В корпусе 1 установлены параллельно ведущим валам 2 и 3 промежуточный вал 13 и два соосных ведомых вала 14 и 15. На промежу-1 точном валу 13 установлено основное ведомое колесо 16 дл  поочередного взаимодействи  с секторами 9 и 10 ведущих валов 2 и 3 и дополнительное ведомое колесо, Последнее выполнено в виде ступицы 17 и двух закрепленных на ее противоположных торцах зубчатых колес 18 и 19 дл  взаимодействи  с соответствующими дополнитель- . ными секторами 11 и 12. Основное ведомое колесо 16 установлено между колесами 18 и 19с возможностью относительного вращени . Ведомые валы 14 и 15 кинематически св заны с соответствующими ведомыми колесами 18 и 16 при помощи зубчатых колес 18 и 19.Shafts 2 and 3 are coaxial, made in the form of screws with the opposite direction of the thread and at their ends facing each other corresponding nuts 7 and 8 are installed, on which the main 9 and 10 and additional 11 and 12 gear sectors are cantilevered. The main 9 and 10 and additional 11 and 12 sectors are made in the form of oblique washers, in which the inner ends are beveled with planes in opposite directions. Sectors 9 and 10 are diametrically opposed to sectors 11 and 12, with sectors 11 and shifted along the axis of shafts 2 and 3 relative to sectors 9 and 10 in opposite directions by an amount greater than the width of the latter. In the housing 1, an intermediate shaft 13 and two coaxially driven shafts 14 and 15 are mounted in parallel with the driving shafts 2 and 3. The main driven wheel 16 is installed on the intermediate shaft 1 for alternating interaction with sectors 9 and 10 of the driving shafts 2 and 3 and an additional driven the wheel; The latter is made in the form of a hub 17 and two gear wheels 18 and 19 mounted on its opposite ends for interaction with the corresponding additional ones. 12 and 12. The main driven wheel 16 is mounted between wheels 18 and 19 with the possibility of relative rotation. The driven shafts 14 and 15 are kinematically connected to the respective driven wheels 18 and 16 by means of gear wheels 18 and 19.

Дл  стопорени  гаек 7 и 8 механизм снабжен стопорными устройствами, например в виде штифтов 22. и двигателем управлени  (не показан).To lock the nuts 7 and 8, the mechanism is provided with locking devices, for example in the form of pins 22. and a control motor (not shown).

Механизм работает следующим образом .The mechanism works as follows.

Гайки 7 и 8 наход тс  в застопоренном состо нии и вращаютс  вместе с валами как одно целое.The nuts 7 and 8 are in a locked state and rotate together with the shafts as one piece.

При вращении входного вала 23 ведущие валы 2 и 3 вращаютс  синхронно в разные стороны благодар  кинематической св зи из колес 4-6. Зубчатые секторы 9 и 10 поочередно взаимодействуют с ведомым колесом 16, а секторы 11 и 12 - поочередно с колесами 18 и 19 дополнительного ведомого колеса. При этом колесо 16 и колеса 18 и 19 совершают встречное вращательно-колебательное движение. Зацеплением с соответствующими колесами 20 и 21 это движение передаетс  двум ведомым валам 14 и 15.As the input shaft 23 rotates, the drive shafts 2 and 3 rotate synchronously in different directions due to the kinematic coupling of the wheels 4-6. Gear sectors 9 and 10 alternate with the driven wheel 16, and sectors 11 and 12 alternately with wheels 18 and 19 of the additional driven wheel. While the wheel 16 and the wheels 18 and 19 make the counter rotational-oscillatory motion. The engagement with the respective wheels 20 and 21 this movement is transmitted to the two driven shafts 14 and 15.

Амплитуда колебаний валов 14 и 15 определ етс  передаточными отношени ми колес 11-18(12-19), а также 18-20 и 16-21. Регулирование величины амплитуды колебаний выходных звеньев осуществл ютThe amplitude of oscillation of the shafts 14 and 15 is determined by the gear ratios of the wheels 11-18 (12-19), as well as 18-20 and 16-21. The regulation of the amplitude of oscillations of the output links is carried out

следующим образом.in the following way.

Расстопоривают гайки 7 и 8 (фиг.2 и 3) путем подъема штифтов 22 в крайнее верхнее положение с последующей их фиксацией (устройство фиксации штифтов 22 вThe nuts 7 and 8 are unlocked (figures 2 and 3) by raising the pins 22 to the extreme upper position with their subsequent fixation (the device for fixing the pins 22 in

крайних нижнем и верхнем положении не показано). При этом штифты 22 вход т в паз пр молинейных направл ющих 24 (на фиг.1 не показано), что заставл ет гайки 7 и 8 при вращении валов 2 и 3 перемещатьс  вдольextreme lower and upper position not shown). In this case, the pins 22 are inserted into the groove of the linear guides 24 (not shown in Fig. 1), which causes the nuts 7 and 8 to move along the rotation of the shafts 2 and 3

оси в противоположных направлени х.axes in opposite directions.

Как видно на фиг.4, когда сектор, например 9, занимает крайнее правое положение (I-I). левые торцы зубчатых венцов сектора 9 и ведомого вала 16 по вертикали наход тс  на одном уровне (ширина зубца равна ао, что соответствует максимальной величине зубцовой дуги окружности. Очевидно, что амплитуда углового колебани  при этом также максимальна.As can be seen in figure 4, when a sector, for example 9, occupies the extreme right position (I-I). The left ends of the gear rims of sector 9 and the driven shaft 16 are at the same vertical level (the tooth width is equal to ao, which corresponds to the maximum circumferential arc of a circle. Obviously, the amplitude of the angular oscillation is also maximum.

При вращении валов 2 и 3 от двигател  управлени  -(не показан) гайки 7 и 8 перемещаютс  в противоположные стороны. Ди апазон S осевого перемещени  гаек определ етс  шириной зуба венца, котора When the shafts 2 and 3 are rotated from the control motor (not shown), the nuts 7 and 8 move in opposite directions. Di apason S axial movement of the nuts is determined by the width of the tooth of the crown, which

принимаетс  несколько .больше S.taken somewhat. more S.

При перемещении сектора в положение И-Нрабоча  часть зубцового венца, станет равной ас. что будет соответствовать дуге зубцовой окружности, равной С-С и т.д.When the sector is moved to the I-Nrabot position, the part of the ring crown will become equal to ac. what will correspond to the arc of a dentate circle equal to CC, etc.

Таким образом, измен   осевое положение зубчатых секторов 9-12 относительно ведомых колес 16. 18 и 19. измен ют величину дуги зубчатых секторов, участвующей в передаче вращени , и тем самым регулируют величину амплитуды угловых колебаний ведомых валов 14 и 15.Thus, changing the axial position of the gear sectors 9-12 relative to the driven wheels 16. 18 and 19. Change the arc size of the gear sectors involved in the transmission of rotation, and thereby adjust the magnitude of the amplitude of the angular oscillations of the driven shafts 14 and 15.

Claims (1)

Формула изобретени  Механизм дл  преобразовани  вращэтельного движени  во вращательно-колеба- тельное, содержащий корпус, установленные в нем два ведущих вала, кинематически св занные между собой с возможностью вращени  в противоположные стороны и сThe invention The mechanism for converting rotary motion into rotary-oscillatory, comprising a housing, two drive shafts installed in it, kinematically interconnected with the possibility of rotation in opposite directions and with закрепленными на каждом из них основным и дополнительным зубчатыми секторами, два ведомых и промежуточный валы, основное и дополнительные ведомые зубчатые колеса, расположенные на промежуточном валу, ведущие и ведомые валы попарно соосны и параллельны промежуточному валу, основные зубчатые секторы размещены диаметрально противоположно на обращенных друг к другу концах ведущих валов, дополнительные зубчатые секторы закреплены на ведущих валах диаметрально противоположно основным и смещены вдоль оси ведущих валов относительно основных секторов в противоположные стороны, ос- новое ведомое зубчатое колесо установлено с возможностью вращени  на промежуточном валу между жестко закрепленных на нем дополнительными ведомыми зубчатыfixed on each of them main and additional gear sectors, two driven and intermediate shafts, the main and additional driven gears located on the intermediate shaft, the driving and driven shafts are in pairs coaxially and parallel to the intermediate shaft, the main gear sectors are diametrically opposed to facing each other the other ends of the drive shafts, additional gear sectors are fixed on the drive shafts diametrically opposite to the main one and offset along the axis of the drive shafts relative to the main oval sectors in opposite directions, the main driven gear wheel is mounted for rotation on the intermediate shaft between additional driven gears rigidly fixed on it ми колесами, отличающийс  тем, что, с целью расширени  кинематических возможностей , ведущие валы выполнены в виде резьбовых стержней и навернутых на HVIX с возможностью фиксации втулок, каждый из основных и дополнительных зубчатых секторов выполнен с одним косым торцом, зубчатые секторы жестко установлены на втулках ведущих валов так, что косые торцы соответственно основных и дополнительных зубчатых секторов обращены друг к другу , а углы наклона этих торцов в каждой паре направлены в одну сторону.Wheels, characterized in that, in order to expand the kinematic possibilities, the drive shafts are made in the form of threaded rods and screwed onto the HVIX with the possibility of fixing the sleeves, each of the main and additional gear sectors is made with one oblique end face; shafts so that the oblique ends, respectively, of the main and additional toothed sectors face each other, and the angles of inclination of these ends in each pair are directed to one side. фиг. 2FIG. 2 ГR 1313 жwell (pue.4(pue.4