Кривошипно-кулисный механизм с остановками

(19)5 Г 16 Н 21/14 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ОБРЕТЕНИЯ ТВУ АНИЕ И(57) Изобретение относится к кривокулисным преобразователям вращаго движения в одностороннее вращадвижение с остановками и найдет п ик по 981, с,Е шипно- тельнотельное рименеВТОРСКОМУ СВИДЕТ ние, в частности, в позиционирующих устройствах машин-автоматов, Цель изобретения - повышение точности остановок ведомого звена за счет жесткой фиксации его при остановках, Привод 12 через кривошип 11, зубчатую рейку 10 и зубчатое колесо обеспечивает циклический поворот план- шайбы 5, а привод 13 через зубчатую рейку 14, зубчатое колесо 17 и пластину 19 обеспечивает силовое замыкание последней на упорах 20 - 23 и тем самым точную остановку планшайбы 5 в требуемом положении, Коли-. чество остановок регулируется длиной кривошипа 11, 6 ил.Ж10 Изобретение относится к машиностроению, а именно к кривошипно-кулисным преобразователям вращательного движе ния в одностороннее вращательное движение с остановками, и найдет применение, в частности, в позиционирующих устройствах машин-автоматов,Цель изобретения - повышение точности остановок ведомого звена механизма за счет жесткой фиксации его при остановках.На фиг.1 показан предлагаемый механизм, поперечный разрез; на фиг,2 - то же, вид сверху; на фиг,З - зубчатая рейка в зацеплении с зубчатым колесом; на фиг,4 - зубчатая рейка, выведенная из зацепления; на фиг.5 - эксцентричная втулка в зацеплении с дополнительной зубчатой рейкой; на фиг.6 - график зависимости угла поворота план- шайбы от угла поворота кривошипа.Механизм содержит основание 1, на котором жестко закреплен (или выполнен заодно) эксцентрик 2 с цилиндрическим отверстием, эксцентричным наружной поверхности эксцентрика 2. В отверстии эксцентрика 2 установлен ведомый вал 3, с которым жестко связаны соосно зубчатое колесо 4 и планшайба 5. На наружной поверхности эксцентрика 2 с возможностью вращения установлена эксцентричная втулка 6 с зубчатым венцом 7, соосным ее отверстию, На наружной поверхности втулки 6 с помощью цилиндрического отверстия 8 установлен камень 9 кулисы, выполненной в виде зубчатой рейки 10, входящей в зацепление с зубчатым колесом 4. Рейка 10 шарнирно связана с кривошипам 11, приводимым в прерывистое вращение приводом 12. На основании 1 установлен также привод 13 устройства фиксации положений планшайбы 5 для циклического возвратно- поступательного движения дополнительной зубчатой рейки 14, перемещающейся в прямолинейных направляющих 15, 16 основания 1 и входящей в зацепление с зубчатым венцом 7 эксцентричной втулки 6 и с дополнительным зубчатым колесом 17. установленным в основании 1 с помощью вала 18. На колесе 17 жестко закреплена пластина 19, входящая в периодическое взаимодействие с упорами 20, 21, 22 и 23, закрепленными на планшайбе 5 попарно и равномерно по окружности через 90, Эксцентриситеты эксцентрика 2 и эксцентричной втулки 6 равны друг другу и превышают половину высоты зуба рейки 14, а число зубьев дополнительного колеса 17 вдвое больше числа зубьев зубчатого венца 7 эксцентричной втулки 6,Описываемый механизм работает следующим образом,20 25 30 35 40 45 50 55 В исходном положении (фиг.2) пластина 19 повернута до касания упоров 20, план- шайба застопорена в изображенном положении, В начале цикла работы включается привод 13, сообщающий рейке 14 перемещение вниз в плоскости чертежа. Рейка 14 одновременно поворачивает через зубчатый венец 7 эксцентричную втулку 6 и дополнительное зубчатое колесо 17. К концу хода рейки 14 зубчатое колесо 17 поворачивается на 90, и закрепленная на нем пластина 19 занимает положение, перпендикулярное радиусу, проведенному из центра вала 3 через центр вала 18, так что при последующем повороте планшайбы 5 упоры 20 свободно проходят мимо пластины 19. Одновременно эксцентричная втулка 6 поворачивается на 180 (так как число зубцов ее венца 7 вдвое меньше числа зубцов зубчатого колеса 17) вокруг эксцентрика 2 из положения, показанного на фиг.4, в положение, показанное на фиг.3. При этом за счет эксцентриситета втулка 6 камень 9 кулисы-рейки 10 смещается в сторону зубчатого колеса 4, Когда рейка 10 войдет в полное зацепление с колесом 4, эксцентриситеты эксцентрика 2 и втулки 6 будут направлены в противоположные стороны и в силу их равенства ось отверстия 8 в камне 9 совместится с осью вала 3, Звенья механизма займут положение, показанное на фиг,2 и 3. После этого включается привод 12 поворота планшайбы 5, сообщающий кривошипу 11 вращение против часовой стрелки, кривошип 11 увлекает за собой рейку 10, которая перемещается по шатунной кривой. В результате камень 9 и ведомый вал 3 с закрепленными на нем зубчатым колесом 4 и планшайбой 5 поворачиваются на некоторый угол по часовой стрелке, а рейка 10, перемещаясь по камню 9, одновременно сообщает колесу 4 и планшайбе 5 дополнительное вращение. При повороте кривошипа 11 от 0 до 90 угловая скорость планшайбы 5, вызванная угловым смещением камня 9, снижается от максимального значения до нуля (кривая Б на фиг.6), а ее угловая скорость, вызванная поступательным движением рейки 10, увеличивается от нуля до максимума (кривая А на фиг.6), Планшайба 5 движется с ускорением до момента, когда рейка 10 и кривошип 11 окажутся во взаимно перпендикулярном положении. После этого камень 9 поворачивается в обратном направлении и угол поворота планшайбы 5, вызванный угловым смещением рейки 10, вычитается из угла поворота планшайбы 5, вызванного поступательным перемещением рейки 10, В моменты уравнивания этих скоростей угловаяскорость планшайбы 5 равна нулю независимо от угловой скорости кривошипа 11, что соответствует точкам а и б результирующей кривой В на фиг.б. Эти точки являются оптимальными для начала и конца поворота планшайбы 5 до очередной остановки.После поворота кривошипа 11 на 180 к валу 18 подходят упоры 21, привод 12 отключается и кривошип 11 останавливается. Включается привод 13, смещая зубчатую рейку 14 вверх в плоскости чертежа. Пластина 19 входит в контакт с упорами 21 и доворачивает планшайбу 5 до строго фиксированного положения, обеспечивая ее точную остановку. Все возможные люфты выбираются за счет силового замыкания пластины 19 на упоры 21 во взаимно противоположных точках. В то же время при обратном повороте эксцентричной втулки 6 рейка 10 выходит из зацепления с колесом 4 и занимает положение, показанное на фиг.4, Включается привод 12 и обеспечивает холостое перемещение рейки 10 в исходное положение, Механизм готов к повороту планшайбы 5 в новую позицию.Для поедотвращения "утыкания" зубьев колеса 4 и рейки 10, друг в друга число зубьев колеса 4 должно быть кратным числу остановок планшайбы 5. Число остановок регулируется длиной кривошипа 11 без изменения конструкции остальных звеньев механизма.Формула изобретения Кривошипно-кулисный механизм с остановками, содержащий основание, жестко закрепленный на нем эксцентрик с цилиндрическим отверстием, ведомый вал, установленный в отверстии эксцентрика, соосные планшайбу и зубчатое колесо, жестко связанные с ведомым валом, кулису в 5 10 15 20 25 30 35 40 виде входящей в зацепление с зубчатым колесом зубчатой рейки, в камне которой выполнено цилиндрическое отверстие, ось которого параллельна оси отверстия в эксцентрике. установленный на стойке кривошип, шарнирно связанный с кулисой, и привод прерывистого вращения кривошипа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в основании выполнена прямолинейная направляющая, а механизм снабжен переключателем зацепления зубчатой рейки, выполненным в виде установленной на основании с возможностью вращения вокруг эксцентрика эксцентрич-. ной втулки с зубчатым венцом наружного зацепления, соосным ее отверстию, которая размещена с возможностью вращения в отверстии камня кулисы, и устройством фиксации положения планшайбы, включающим по крайней мере пару упоров, жестко закрепленных на планшайбе равномерно по окружности, дополнительное зубчатое колесо, установленное с воэможностью вращения на основании, жестко закрепленную на дополнительном колесе пластину, предназначенную для периодического взаимодействия с упорами планшайбы, дополнительную зубчатую рейку, установленную в направляющей основания и предназначенную для зацепления с зубчатым венцом эксцентричной втулки и дополнительным зубчатым колесом, и привод циклического возвратно-поступательного перемещения дополнительной рейки, при этом эксцентриситеты эксцентрика и эксцентричной втулки одинаковы и превышают половину высоты зуба основной зубчатой рейки, а число зубьев дополнительного колеса вдвое больше числа зубьев зубчатого венца эксцентричной втулки.16404486 фиг. 6Составитель В, Савицкийедактор Л. Волкова Техред М,Моргентал Корректор Т, Малец Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 1261 Тираж 396 По ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям 113035, Москва, Ж, Раушская набисноеткрцтиям при ГКНТ /5