Рычажно-зубчатое устройство с остановками

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 51 у 4 Г 16 Н 21/14 асеср.,АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЦА.,д г".,1фЩ ",гь СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСК размещенное с воэможн вращения на оси кором ч а ю щ е е с я тем,вободного тли -тью то,цель еличен я угла выстоячисло зубье о колес одина жено аналогич и иост тановки ведомог ущего а уст в о ство сн тельным ополниханиэмом,чажно-зубчатым азмещенным на основании относ о основного так, что на момен ыс я е ность крипошипом ди прямой,щения криго механи вноои же и е рямои в дополнительном механиз оставляет 80-110 , кривошип до ительного механизма жестко свя ол анзма ведомым колесом ос и их оси совмещены овного механ отношен кривошипа к кривошипа и тояни жце ово оромыс основн механизме больше такого же рассв дополнительном механизме. ОСУДЯРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Челябинский политехническ институт им, Ленинского комсомола(54)(57). РЫЧАЖНО-ЗУБЧАТОЕ УСТРОЙСТВОС ОСТАНОВКАМИ, содержащее рычажнозубчатый механизм, включающий осно. вание, размещенные на основании кри вошип и коромысло, шарнирно связанныйс ними шатун и зубчатую передачу, ведущее колесо которой жестко связанос кривошипом так, что оь колеса совмещена с осью шарнира, связывающегокривошип с шатуном, взаимодействующеес ведущим промежуточное колесо, размещенное с возможностью свободного вращения на оси шарнира, связывающего шатун с коромыслом, и взаимодействуюмежуточным ведомое коле го ведомого колесау углом, образованнымполнительного механизмпроходящей через осиошипа и коромысла осн ма, и углом, образов ямой и соответствующИзобретение относится к машиностроению, а именно к рычажно-зубчатым передачам, преобразующим вращательное движение в качательное с остановками, и может быть использовано в автоматических устройствах и манипуляторах.Цель изобретения - увеличение угла выстоя и точности остановки выходного звена устройства, что расширяет его рабочую зону и функциональные возможности.На фиг. 1 показана схема механизма; на фиг, 2 - графики зависимости углов поворота ведомых звеньев от угла поворота ведущего звена.Устройство содержит основание 1, ведущий кривошип 2, основное коромысло 3 и шатун 4, шарнирно связьвающий кривошип 2 и коромысло 3. С кривошипом 2 жестко связано ведущее колесо 5 зубчатой передачи, ось ко торого совмещена с осью шарнира, связывающего кривошип 2 с шатуном 4, На оси шарнира, связывающего коромысло 3 с шатуном 4, с возможност:ью свободного вращения размещено промежуточное колесо 6, взаимодействующее с ведущим колесом 5, а на оси коромысла 3 также с возможностью свободного вращения размещено ведомое колесо 7, взаимодействующее с промежуточным колесом 6. Кривошип 2, коромысло 3, шатун 4 и колеса 5, б и 7 вместе с основанием 1, образуют основной шестизвенный рычажно-зубчатый механизм устройства, в котором ведущее 5 и ведомое 7 колеса имеют одинаковое число зубьев. Устройство содержит точно такой же дополнительный шестизвенный рычажно-зубчатый механизм, включающий дополнительный кривошип 8, ось которого совмещена с осью основного коромысла 3 и основного ведомого колеса 7.Кривошип 8 жестко связан с колесОм 7. На основании 1 размещено также дополнительное коромысло 9, а дополнительный шатун 10 шарнирно свяэьвает дополнительные кривошип 8 и коромысло 9. С дополнительным криво- шипом 8 жестко связано ведущее колесо 11 дополнительной зубчатой передачи. Ось колеса 11 совмещена с осью шарнира, связьвающего дополнительные кривошип 8 и шатун 10. На оси шарнира, связывающего дополнительные коромысло 9 и шатун 10, с возможностью 5 10 15 20 25 ЗО Э 5 40 свободного вращения размещено дополнительное промежуточное колесо 12,взаимодействующее с колесом 11, Наоси дополнительного коромысла 9 своэможностью свободного вращения размещено дополнительное ведомое колесо 13, взаимодействующее с колесом12. Колесо 13 является выходным звеном устройства. Колеса 11 и 13 такжеимеют равное число зубьев,Кривошип 8 может и не иметь конкретного конструктивного выражения.Его роль может выполнять зубчатоеколесо 11, для чего оно должно бытьжестко связано с колесом 7 с эксцентриситетом, равным длине кривошипа 8.Дополнительный шестизвенный рычажно-зубчатый механизм расположенна основании 1 относительно основного так, что на момент начала выстояколеса 13 разность между углом 3образованным кривошипом 8 и прямой,проходящей через оси кривошипа 2 икоромысла 3, и углом, образованным этой же прямой и прямой, проходящей через оси кривошипа 8 и коромысла 9, равна 80-100. При указаннойразности углов 1 иминимальныеуглы передачи в шарнирах механизмаонаходятся в пределах 55-45Геометрические размеры звеньевмеханизма связаны условием, по которому отношение длины кривошипа 2 кмежцентровому расстоянию кривошипа 2и коромысла 3 больше отношения длиныкривошипа 8 к межцентровому расстоянию кривошипа 8 и коромысла 9, Этоусловие обеспечивает укаэанную разность углов 3 иУстройство работает следующим образом. Вращение ведущего кривошипа 2 посредством шатуна 4 преобразуется в возвратно-колебательное перемещение коромысла 3, а вращение ведущего зубчатого колеса 5 через зубчатое колесо 6 передается ведомому зубчатому колесу 7. За один оборот кривошипа 2 и колеса 5 колесо 7 также совершает один оборот. На участке вращения кривошипа 2, где коромысло 3 имеет противоположное кривошипу 2 направление поворота, вращение колеса 7 замедля-Р ется, а затем оно совершает колебательное движение - плавно поворачивается в обратном направлении на угол ьЦ (фиг. 2, кривая 1), после чего также вначале плавно, а затем ускорен 1227870но поворачивается в прежнем направлении, Угол поворота Ьц = ц, -, на котором происходит колебание колеса тем больше, чем больше угол обратного поворота ьу . Как показывает анализ,опри ду = 15 - 20, угол ь(р достигаетовеличины 200 и более при минимальном угле передачи в шарнире, связывающемо шатун 4 и коромысло 3., не менее 45 Вращение колеса 7 через жестко с ним связанный кривошип 8 и колеса 11 и 12 передается дополнительному ведомому колесу 13, а вращение крипошипа 8 посредством дополнительного шатуна 10 преобразуется в возрратно-кача- тельное движение дополнительного коромысла 9. На участке колебательного движения колеса 7 коромысло 9 имеет обратное колесу 12 направление вращения, скорости их вращения равны по величине, и поэтому колесо 13 в этот период имеет остановку. Чем меньше угол поворота кривошипа 8, на котором колесо 13 имеет остановку, тем выше точность его остановки. Кривая 2 (фиг. 2), построенная при условии вращения крипошипа 8 с постояннойскоростью, показывает, что при малом угле выстоя ц, колесо 13 практически не имеет обратного поворота. Так, при уже выстоя 30 и минимальномоугле передачи 45 механизм обеспечиовает относительную точность остановки в пределах (0,3310/72) 100 Е- О,0463 - (0,1327 /396 ) 1007- 0,03357.Поскольку период колебательногодвижения колеса 7 с кривошипом 8 совпадает по фазе с перидом выстоя колеса 13; а угол поворота кривошипа 8,на котором колесо 13 стоит, большеили равен углу обратного отхода шес терни 7 (,ад), достигается значительное увеличение угла выстояколеса 13 по углу поворота ведущегокривошипа 2 (Фиг. 2, кривая 3).П р и м е р. Относительные размеры звеньев: расстояние между осямивращения кривошипа 2 и коромысла 3составляет 1,0, длина кривошипа 2 -0,307, длина шатуна 4 - 0,737, длинакоромысла 3 - 0,736, длина кривоши па 8 - 0,211, длина шатуна 10 -0,660, длина коромысла 9 - 0,660;расстояние между осями вращения колеса 7 и коромысла 9 - 0,932; отношение чисел зубьев колес 5, 7, 11 и.2 13 равно единице, колеса 5 к колесу 6 - 0,655, колеса 11 к колесу 120,792. В таком устройстве высотойколеса 13 составляет 2 16 по углуповорота кривошипа 2, а угол обратного поворота 0,17. от полного углаповорота эа цикл. Минимальные углыпередачи в таком устройстве составляют 551227870 М,М ЗО ЗО 400 Составитель В. СавицкийРедактор А. Гулько Техред И.Верес Корректор Е. Рошк Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная Заказ 2277/38 Тираж 880 ВНИИПИ Государственно по делам изобретени 113035, Москва, Ж, РПодписноео комитета СССРи открытийушская наб., д. ч/5