Механизм преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное

(56) Кожевников Ст.З.-МЛ Машиностфиг. 1,29.Авторское свиУ 1265421 кл, 1" 43 Н. и др. Механизмы,оение, 1976, с, 25,сится к общему маши" ественно к двигате" Изобретение отностроению, преилестроению.Известны к ив нные меха": тно"посту- тно) . Их тру кции,ение коэф"кладываеий момент о в таких низмы п пательн достоин 4 осно бициен мой к и на выхо СОЮЗ СОВЕТСКИХСО ЦИАЛ И СТИЧ ЕСКИХРЕСПУБЛИК ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) САНИЕ ИЗОБРЕ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ детельство СССР16 н 19/04, 1985, (54) МЕХАНИЗМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ВО ВРА- ЦАТЕЛЪНОЕ(57)Изобретение относится к машино" . строению, преимущественно к двигателестроению. Цель изобретения - повышение КПД и снижение потребляемой механизмом моцности, Положительный эффект достигается тем, что механизм снабжен ползунами 3, установленными в соответствующих направляющих 2 корпуса 1 и шарнирно соединенными с противоположными концами соответствуюцих реек 5, установленными в корпусе 1 р ошипно-шату реобразования возвра ого движения (и обра ство - простота конс вной недостаток - измен та преобразования,при олзуну силы, в крутя дном валу, Кроме тог кулисами 9 и поводками 8каждый изкоторых установлен .в соответствующейкулисе 9. На одном иэ концов каждогоиз поводков 8 установлено по пальцу7, предназначенному для взаимодействияс направляюцими пазами 6 соответствую".щих реек 5, а другие концы поводков8 шарйирно закреплены на водиле 11сателлитов 12, При движении ползунов3 к центру механизма зубчатые рейки5 находятся в зацеплении с централь"ной шестерней 13, приводя ее во вращение, а с ней и выходной вал 14, Приприближении:ползунов 2 к своим нижнимкрайним положениям кулачок 18 входитв контакт с выступающей осью 15 са"теллита 12, чем достигается поворотводила 11 против часовой стрелки,утапливая сектором 16 фиксатор 17.Одновременно с поворотом водила 11происходит поступательное перемещениеповодков 8 в кулисе 9 и их поворот вшарнире 10 и вывод пальцами 7 реек 5из зацепления с шестерней 13. 2 ил,механизмах возникают большие инерцион- Ъ ные силы, действующие на его шатун,Зубчато-реечные механизмы преобравеем зования возвратно-поступательного движения во врац 1 ательное лишены недостатков, присуцих кривошипно-шатунным, но они достаточно сложны.Несколько проце зубчато-реечный механизм того же назначения, состоящий из центральной шестерни, укрепленной на выходном валу, с которой нахо 1776902дятся в зацеплении сателлиты, закрепленные на качающемся вокруг оси вь 1 ходного вала водиле. Сателлиты поочередновводят в зацепление с зубчатым штоком, полэунов при каждом изменении напра аления их движения, вращая центральнуюшестерню тем самым в одном и том женаправлении.Такой механизм имеет неудовлетвори 10тельную уравновешенность, поскольку.оппозитно расположенные полэуны движутся одновременно в одну сторону,что ухудшает его КПД.Целью изобретения является повышение КПД механизма и снижение потребляемой их мощности," Сущностью изобретения является то,что.каждый из оппозитно расположенныхв корпусе ползунов шарнирно соединензубчатой рейкой, которые находятсяв непосредственном зацеплении с цент-ральной ведущей шестерней при встреч".с:ном движении ползунов, а при обратномих ходе - зацепление реек с централь" 25ной ведущей шестерней осуществляетсячерез сателлиты.Ввод-вывод зубчатых реек и сател"литов в зацеплении с центральной шестерней осуществляется с помощью нап- эоравляющих на зубчатых рейках кулач"ков, кулис и Фиксатора,На Фиг. 1 приводится пример конкретного выполнения механизма привстречном движении ползуновф на,ползунов.Иеханизм (см. Фиг. 1) состоит изкорпуса 1, в котором оппозитно рас"положены направляющие 2 ползунов Зф 4 Ок которым при помоци шарниров 4 присоединены односторонние зубчатые рейки 5, имеющие направляющие пазы 6, вкоторые входят пальцы 7, Пальцы 7укреплены консольно на концах поводков,Й,которые продеты во втулки кулис 9,ук-репленных на корпусе 1.Противоположными концами поводки 8с помоцью шарниров 10 соединень с во".дилом 11 сателлитов 12, Они (сател"литы 12) постоянно находятся в зацеп- БОлении с центральной шестерней 13,укрепленной жестко на выходном валумеханизма 14, и вращаются постояннона своих осях 15, укрепленных на кольцах водила 11. Ступица водила 11 сателлитов 12 имеет возможность совершать качательное движение вокруг гео"метрической оси, совпадающей с осъю выходного вала 14, и снабженасекторой 16 Фиксатора 17 крайних положений водила 11. 0 ам Фиксатор 17 размещен в корпусе 1.На зубчатых рейках 5 укреплены кулачки 18 и 19, один из которых О 8), размещен вблизи шарнира 4, другой (19) на противоположном конце рейкй.Оси направляющих параллельны. и касательны к делительной окружности шестерни 13.Работа механизма осуществляется следующим образом.Возвратно-поступательное движение полэунов 3 по направляющим 2 в кор пусе 1 во взаимйо противоположных нап" .равлениях, посредством шарниров 4 пе;редается зубчатым рейкам 5. При ,двинении ползунов 3 к центру механиз ма зубчатые рейки находятся в непос., редственном зацеплении с центральной шестерней 13, двигаясь параллельно по касательной к ее делительной окружности, приводя ее во вращение, а с ней и выходной вал механизма 14 (на Фиг. 1 против часовой стрелки) . При этом сателлиты 12, находясь в зацеплении только с центральной шестерней 13,вращаются вхолостую, В этом положении механизм удерживается с помощью Фиксатора 17 и сектора 16, Этим же фиксатором 17 и поводками 8, соединяющими водило сателлитов 11 с зубчв" тыми рейками 5, вьдерживается оптимальное расстояние между рейками 6 и цен" тральной шестерней 13, необходимое для их оптимального зацепления на всем протяжении хода ползунов 2,При приближении полэунов 2 к своим нижним крайним положениям, укрепленный вблизи шарнира 4 на зубчатой рейке 5 кулачок 18 входит в контакт с, выступающей осью 15 сателлита 12, и по мере дальнейшего движения реек 5 кулачок 18 начинает осуществлять поворот води" ла 11 против часовой стрелки, утапли . вая сектором 16 Фиксатор 17. Одновременно с поворотом водила 11 происходит поступательное перемещение поводков 8 в кулисе 9 и их поворот в шарнире 10 и вывод пальцами 7 реек 5 иэ зацепления с шестерней 13. Этот пере,:ходный процесс заканчивается тогда,когда зубчатые рейки 5 выйдут полнос":тью из зацепления с центральной шес ,ртерней 13, повернувшись в шарнире 4,а сателлиты 12 вступят в одновременноезацепление и с рейками 5 и с шестердеталями механизма не было избыточныхкинематических связей, т.,е. вначалепроисходил вывод зубчатых реек 5 иззацепления для прекращения одного хода, а затем их ввод в таковое длясовершения противоположного хода,строго по принципу "эуб во впадину". и э о б р е т е н и я Формула Механизм преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное, содержащий корпус, установ"ленныев нем выходной вал, закрепленную на валу центральную шестерню,соосно установленное с ними водило,оппоэитно установленные зубчатые рейки, имеющие каждая на обращенных один 20 к другому концах кулачки, предназна"ценные для взаимодействия с водилом,установленные на осях в водиле покрайней мере два сателлита с возможностью постоянного взаимодействия с 25,центральной шестерней и переменногос соответствующими им рейками, и кинематически связанный с водилом фиксатор его углового положения, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью Э 0 повышения КПД и снижения потреЬляемоймеханизмом мощности, в каждойрейкевыполнено по направляющему пазу, вкорпусе выполнена по крайней мереодна пара направляющих, оси которых ЗБпараллельны между собой и касательнык делительной окружности центральнойшестерни и лежат с нею в одной плос"кости, а механизм снабжен ползунамипо числу реек, установленными в соответствующих направляющих корпусах и шарнирно соединенных с противоположными; концами соответствующих реек,установленными в корпусе кулисами, поводками почислу кулис, установленными каждый всоответствующей кулисе, на одном иэконцов которых установлено по пальцу,предназначенному для взаимодействияс направляющими пазами соответствую"щих реек, а другие концы поводковшарнирно закреплены на водиле сателлитов. 5 1776902ней 13, При этом положении механизма Ьудет зафиксировано фиксатором 17и сектором 16 во втором положении,при котором должен осуществляться егообратный ход.Поскольку между рейками 5 и шестерней 13 вступили в зацепление сателлиты 12, то движение реек, а следовательно, и ползунов 3 сменится на 10противоположное - от центра механизма к периферии, а вращение централь"ной шестерни 13 сохранится в прежнемнаправлении.При обратном ходе механизма рейки 5своими направляющими 6 скользят попальцам 7, положение которых зафиксировано.поводками 8, кулисой,9, шарниром, 10, водилом 11 и фиксаторами 16и 17, чем выдерживается оптимальноерасстояние для зацепления реек с са"теллитами 12, поскольку угол качаниязубчатых реек 5 в шарнире 4 невеЛикэа период всего обратного хода меха"низма.К концу обратного хода кулачок 19,укрепленный на конце одной из зубчатыхреек 5, войдет в контакт с выступаю"щей осью сателлита 15 и начнет ее, аследовательно, и водило сателлитов11,перемещать (на фиг. 1 - по ;часо"вой стрелке) и одновременно все связанные с ним детали, Произойдет перекатывание сателлитов 12 по центральной шестерне 13 и вывод их из зацеп.-.,ления с рейками 5. Поводки 8 при помощи шарнира 10, кулисы 9 и пальцев7 введут рейки 5 в непосредственноезацепление с центральной шестерней13, Механизм снова Ьудет зафиксированфиксатором 17 в положение прямогохода.Длина поводков 0, место установки кулисы 9 и шарнира 10 на водиле 11, угол егоповорота вокруг оси выходного вала14, а также соотношение диаметров ве"дущей шестерни 13 и сателлитов 12 ипрофили кулачков 18 и 19 подбираютсяв механизме таким образом, чтобы эавремя переходных процессов с прямогохода на обратный (или наоборот) между177 б 902 оставитель В.Трегубовехред И.Иоргентал Редактор ОеСтени рректор арине ее ее Ее ее в ее е 1 е Еее иэводственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул . Гагарина 10. Зак ВНИИПИ г. 1 03 Тиражг Я осударственпого комитета по 113035, Москва, Жзобретен Раушска Плдписноем и открытиям при ГКНТ ССС1 аб д. 4/5