Механизм для преобразования движения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 4 Е 16 Н 21 20 ЭОБРЕТЕНИЯ/ " ОПИСА ТОРСКОМ ПЬСТВУ И 4 иг ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР(54) (57) 1. МЕХАНИЗМ ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ, содержащий основной кривошипный вал, параллельный ему иустановленный в его кривошипе дополнительный кривошипный вал с регулируемымпо величине радиусом кривошипа и синхронизируюшую вращение валов передачу, отличающийся тем, что, с целью расширениякинематических возможностей путем увеличе ЯО 1236237 ния числа возможных траекторий результируюшего движения, он снабжен вспомога. тельным кривошипом с регулируемым радиусом, установленным на основном кривошип. ном валу с возможностью поворота и фиксации относительно этого вала, радиус кривошипа основного вала - регулируемый, а синхронизируюшая передача выполнена по крайней мере из трех взаимно зацепляюшихся цилиндрических зубчатых колес с параллельными осями, одно из которых жестко закреплено на дополнительном кривошипном валу, другое - с возможностью вращения на вспомогательном кривошипе, а третье - на основном кривошипном валу.2, Механизм по и. 1, отличающийся тем, что синхронизируюшая передача имеет регулируемое передаточное отношение.Изобретение относится к машиностроению, в частности станкостроению и робототехнике для получения сложных траекторий движения исполнительного органа.Цель изобретения - расширение кинематических возможностей механизма путем увеличения числа возможных траекторий результирующего движения.Положительный эффект достигается за счет выполнения регулируемыми ряда звеньев кинематической цепи. 10На фиг. 1 показана схема механизма; на фиг. 2 - регулируемые кривошипы, вид сбоку; на фиг. 3 -- схема, поясняющая образование траектории; на фиг. 4 6 примеры траекторий.Механизм для преобразования движения содержит основной кривошипный вал 1, параллельный ему и установленный в его кривошипе дополнительный кривошиппый вал 2 с регулируемым по величине радиусом кривошипа и синхронизирующую вра щение валов передачу, неподвижно установленное на валу 2 зубчатое колесо 3, вращающееся относительно вала 1 зубчатое колесо 4 и промежуточное зубчатое колесо 5. Кроме того, в синхронизирующую передачу входит кинематическая цепь 6, связывающая вращение вала 1 и зубчатого колеса 4. Кинематическая цепь 6 может иметь регулируемое передаточное отнош- ние, т. е. включать вариатор либо раздельный привод на вал 1 и колесо 4 (не показано)30 В механизме выполнены регулируемыми радиусы кривошипных окружностей а и в валов 1 и 2, Регулировка величины в вала 2 выполнена, например, так, как схематично показан на фиг. 1 - 3, т. е. кривошипная шейка 7 вала 2 имееет возможность перемешаться по направляющей, выполненной по щеке 8 кривошипа вала 2 с последующей ее фиксацией винтом 9, либо в щеке этого кривошипа выполнены отверстия, расположенные на различном расстоянии от оси вала 2. В одно из отверстий, в зависимости от заданного расстояния в, монтируется кривошипная норейка 7 вала 2. В первом случае обеспечивается плавное регулирование расстояния в, во втором - ступенчатое. Аналогичная регулировка величины а при сохранении зацепления в синхронизирующей передаче обеспечивается установкой промежуточного колеса 5 с возможностью вращения на вспомогательном кривошипе 10, который установлен на валу 1 с возможностью поворота и фиксации под некоторым углом 1 к кривошипу вала 1. Это достигается за счет неподвижной установки на валу 1 сектора 11, имеющего дугообразную прорезь 12, в которую входит элемент, скрепляющий кривошип 1 О и сектор 11 неподвижно (не показан).В механизме предусмотрено изменение первоначального взаимного положения ва 35 40 45 50 55 лов 1 и 2, что позволяет изменять ориентацию получаемой кривой. Указанное может быть достигнуто, например, за счет вывода из зацепления зубчатого колеса 5, установки необходимого взаимного положения валов 1 и 2 и последующего восстановления зацепления колес 3 -5 (фиг. 1 и 2).Устройство работает следуюцим образом.При вращении вала 1 с угловой скоростьк ь через синхронизирующую передачу обеспечивается вращение вала 2 с угловой скоростью со 2 (фиг. 3). Передаточное отноО) шение между валами 1 и 2 равноО= ф Неравенство угловых скоростей вызывает различные углы отклонения валов 1 и 2 от их начального положения. При этом кривошипная шейка 7 вала 2 (точка В, фиг. 3), движется по строго определенной траектории. Указанное движение передается и исполнительному звену. Характер траектории точки В зависит от передаточного отношения 11= со/со 2= а/р, и соотношение размеров звеньев ОА= а и АВ= в валов 1 и 2. Так, например, при У= в 1 и а=в точка В движется прямолинейно возвратно- поступательно, при П= 1 траекторией точки В является окружность с радиусом К= (а+ в) и т. д. При настройке механизма с передаточным отношением 1= 1/2 и а= в получают кривун), известную под названием Улитка Паскаля (фиг. 4). Оставляя то же значение 0== 1/2, но изменив соотношения величин радиусов эксцентриковых осей до значния в== 2 а, получают кардиоиду (не показана), а при Б= 1/4 и а = в - трехлепестковую гипоциклоиду (фиг. 5). Настройка механизма на Ц = - 1/3 и в= а/3 позволяет получить траекторию оси В в виде астроиды (фиг. 6). Таким образом, измепеним пердаточного отношения между валами 1 и 2, а такж изменением соотношения а/в достигается возонос получения большего сл траекторий. Сохранив соотношение а/в при увеличении самих размеров а и в, достигается возможность при том ж пердато ном отношении масштабировать полуцамыс кривыс.Измерение размера в осущсствчястся перемещением кривошипной шейки 7 вала 2 вдоль направляющей, перпендикулярной оси вала (бессгупенчатос регулирование в), или установкой шейки 7 в отверстия, выполненные в щеке 8 кривошипг вала 2 на различном расстоянии от оси вала. Изменение радиус а кривошипа основного вала (сриг. 1) может проводиться аналогичным образомм.При использовании синхронизирующей зубчатой передачи постоянного зацепления изменение размера а производится следующим образом. Увеличивается размер а. При этом нарупгастся зацепление колес 3 и 5.ТТДля восстановления нормального зацепления этих колес необходимо исключить жесткчюсвязь между кривошипом 1 О и сектором 11, затем повернуть кривошип 10 в сторону уменьшения угла 1 (фиг. 2) до восстановления зацепления колес 3 и 5. Указанная операция проводится при неподвижном вале 1. После этого восстанавливается неподвижная связь кривошипа 10 и сектора 11. Для сохранения первоначального положения валов 1 и 2 может потребляться небольшой поворот колеса 3 при неподвижном вале 2, что обеспечивает восстановление нормальногоО зацепления колес 3 и 5, Поворотом криво- шипа 10 межосевое расстояние восстанавливается и фиксируется.Кривые, показанные на фиг. 4 - 6, получены при начальном положении валов 1 и 2, изображенном на фиг. 3 пунктирными 1 линиями. Кривошипные шейки валов 1 и 2 лежат на одной прямой, совпадающей с осью ОУ. Изменив исходное взаимное положение валов, например, поворотом вала 2 по часовой стрелке на 90 при неподвижном вале 1, добиваются переориентации получаемых кривых. Так, например, в этом случае кривая, изображенная на фиг. 4, поворачивается в противоположную сторону на те же 90. Поворот вала 2 при неподвижном вале 1 осуществляется, например, путем исключения жесткой связи между валом 2 и колесом 3, последующим поворотом вала 2 и фиксацией на нем колеса 3. При этом, как показано выше, происходит строго координированный поворот траектории точки В.ВНИИпоИ 3035,лиал ПП Составитель Текред И. Вере Тираж 880 И Государственного делам изобретений осква, Ж - 35, Рау Патент, г Ужго. СсргеевКорректор В. БтПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4(5од, ул. Проектная, 4