Пространственный кулачковый механизм для взаимного преобразования возвратнопоступательного и вращательного движений

321654 ОП ИСА Е Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваЗаявлено 13.11.1970 (Лй 1406134/25-28)с присоединением заявкиПриоритет 1 ПК Г 16129/ мите елам зобретении и открытпри Совете МинистреСССР 1.833.7(088.8 1. Бюллетень35 Опубликовано 19 опубликования описания 2.П.197 Авторыизобретен, Б, Лопатик и А. Ф. Кладов аявител ПРОСТРАНСТВЕННЬ 1 Й КУЛАЧКОВЫЙ МЕХАНИЗМ ДЛЯ ВЗАИМНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВОЗВРАТНООСТУПАТЕЛЬНОГО И ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИ кривизны вы адиус кривиз цгмальныи радиус1 - минимальный где 1. - мп пуклостеи ны впадин. При этом шариков, храдиус Я тел качения, нрактеризуется неравенствЯ) - ,имер,где /г коэффН ф Изобретение относится к общему машиностроению, в частности конструкции кулачковых механизмов для взаимного преобразования возвратно-поступательного и вращательного движений. 5Известны пространственные кулачковые механизмы для взаимного преобразования возвратно-поступательного и вращательного двиукения, содержащие ведущий и ведомый цилиггдрические соосные кулачки с торцовыми 10 профилями взаимодействующими друг с другом посредством тел качения, а один из кулачков взаимодействует со стойкой посредством пружины. Недостатком известных механизмов является сложность конструкции и 15 невозможность самоустановки одного из кулачков относительно другого.С целью упрощения конструкции, улучшения динамических характеристик механизма и самоустановки одного из кулачков относи тельно другого в предложенном кулачковом механизме подпрукиненный кулачок снабжен упругими пальцами, а пространственные профили кулачков выполнены в виде кольцевых волнообразных поверхностей, характеризую щихся следующими параметрами: х= ггпу,120 где- частота колебаний кулачка; 2 -исло выпуклостей на кольцевой поверхости; и - число оборотов в минуту вращаюцейся кольцевой поверхности;1,)1, - коэффициент трения качения;циент трения скольжения.иг. 1 показан предложенный кулачкоханизм (кулачок, взаимодействующий кой посредством пружины, находится ей мертвой точке н.м.т. и в верхней точке в.м.т.); на фнг. 2 - положение в н.м.т и в в.м.т.изм содержит корпус 1, ведущий циеский кулачок 2, подпружиненный ой 8 и снабженный упругими пальца- едомый цилиндрический кулачок 5, енный так же, как и ведущий, с торпрофилями, расположенный соосно с м кулачком 2, тела качения, например6, с помощью которых может осуяться взаимодействие ведущего 2 и ве цилиндрических кулачков, стойку 7,вып ме со стон в нижн мертвог" шарикаМеха линдрич пружин мг 4, в выполи цовыми ведущи шарики ществл домогос которой с помощь 1 о пружины 3 можетВэаИМОДЕйетВОВатЬ ВЕД ЩИЙ ЦИЛИПДРИг 1 ЕС:,ИЙкулачок 2, и вал 8.Пространственные профили цилиндрическихкулачков 2 и 5 выполнены в виде кол 1 цевыхволнообразных поверхностей, характеризующихся следующими параметрами:2 лч= ги,120где- частота колебаний ведущего цилиндрического кулачка 2; Я - число выпуклостей на кольцевой поверхности; г - число оборотов в минуту вращающейся кольцевой поверхности;где 1 - минимальный радиус кривизны выпуклостей; 1 - минимальный радиус кривизны впадин.При этом радиус Р тел качения, например, шариков, характеризуется следующим неравенством:Я) - ,йгде Й - коэффициент трения качения;коэффициент трения скольжения.Ведущий цилиндрический кулачок 2 может совершать возвратно-поступательное движение. Его вращение вокруг общей оси устройства предотвращается пальцами 4, входящими в отверстия корпуса 1. Ведомый цилиндрический кулачок 5, посаженньй на вал 8, лишен возможности перемещаться поступательно и может только вращаться в подшипниках корпуса.Механизм работает следующим образом.При вращении ведомого цилиндрического кулачка 5 шарики 6 под действием момента сил трения, катятся по профилирова 1 пым поверхностям кулачков. Центры шариков прн этом описывают эквидистантыпрофилей одновременно обоих кулачков, а это возможно только при условии одновременного изменения углового положения кулачков и осевого расстояния между ними. Поэтому при вращении ведомого цилиндрического кулачка 5 ведущий цилиндрический кулачок 2 совершает возвратно-поступательное движение с величиной хода в одном направлении, равной удвоенной высоте кулачка и частотойХ ич= ги,120где- частота колебаний куля 1 ка: Л - число выпуклостей на кольцевой поверхности; а - число оборотов в минуту вращающейся кольцевой поверхности.Существует критическая зона 1 н м т, зависящая от кривизны контактирующих поверхностей и величины коэффициента и не зависящая от сил, действу 1 ощих со стороны КуЛаЧКОВ На ШаРИКИ, ВНУТРИ 3011 Ы 1 н м.т. шарик находится в состоянии безразличногоЗадаваясь вышеуказанным сопоставлениемминимальных радиусов кривизны впадин иьыпуклостей профиля кулачков, добиваютсятогочто о пибка всегда будет меньше вели-в,м,т. 1 н.м.г.- и, следовательно,2 2устойчивой работы механизма,Предмет изобретенияПространственный кулачковый механизмдля взаимного преобразования возвратно-поступательно; о и вращательного движений,содержащий ведущий и ведомый цилиндрические соосные кулачки с торцовыми профи.:ями, взаимодействующими друг с другом1 осрелством тел качения, а один пз кулачов взаимодействует со стойкой посредствомпружины, отличаюцийся тем, что, с цельюупроц 1 ения конструкции, улучшения линамичесих характеристик механизма и самоустаковки одного из кулачков относительно другого, подпругиненный кулачок снабжен упру,15 гимн пальцамиа пространственные профиликулачков выполнены в виде ольцсвых волпообр азных погерхностеи, хар актеризу 1 ощихся следу 1 ощимп параметрами:У й50 1201 ле- 11 астотд колебаний улачка; Л -число выпуклостей на кольцевой поверхности;и - число оборотов в хипуту вр ащающейсякольцевой поверхности;Ь)Р,гле 7 - минимальный радиус кривизны впад 1 ш, У. - м;шимальпый радиус кривизны выпуклостей.Гри этом радиус Л тел качения, например,шариков, характеризуется неравенством:Л)Угле /, - коэффициент трения качения;65 соэффициент трения сколькения. 1 ИПЫ равновесия и может потерять устойчивость1 олько при смещении на некоторую крптин.м,г1 есую величину. В верхней мертвой25 гоче:парик находится в метастабильном состоянии и может потерять устойчивостьтол;ко при смещении на некоторую критиче 1 в,м.т.скую величину " - ". С каким бы сдвигом210 фаз в своем движении шарики пе приходилив н.м,т., выйти из нее они могут только сошибкой в положении, не превышающейЬ.м.г.- , а так как во всех остальных точках215 профиля кулачков критическая зона больше,чем в н.м,т., то шарик не может потерятьустойчивость, пока накапливаемая в процесседвижения ошибка в его положении е превысит разности20 Ав,м.т, 1 н,м.т.2 2Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 3998/2 Изд.1713 ЦНИИПИ Комитета по делам изобретМосква, Ж,Тираж 173 й и открытий при С аушская наб., д 4,5 Подписноте Министров СССР