Механизм преобразования вращательного движения в сложные

(51)з Р 16 Н 27/08. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Кожевников С,Н. и др. Механизмы. М.Машиностроение, 1976, с. 573, рис. 9.76.Авторское свидетельство СССР гв627278,кл. Р 16 Н 3/32, 1976,Авторское свидетельство СССР М1460489, кл, Р 16 Н 27/08, 1989,(54) МЕХАНИЗМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ В СЛОЖНЫЕ (57) Изобретение относится к машийбстроению, Цель изобретения - расширение кинематических возможностей механизма. На двух соосных противоположно вращающихся валах 2 и 3 закреплены зубчатые сектора 7,8 и 9,10. На валу 11 установлены дополнительные ведомые колеса 16 и 17 на ступице 15, а между ними с возможностью относительного вращения - основное ведомое коЮ1733776 5 10 15 20 25 30 40 песо 14, Колеса 5 и 21 установлены на дополнительномм ведущем, валу 20 через механизмы свободного хода (МСХ) 24 и 25 с противоположным направлением заклинивания. При вращении вала 20, например, по часовой стрелке включается МСХ 24 и вращение передается на ведомые валы 2 и 3, которые вращаются в противоположные стороны. При этом сектора 7 и 8 поочередно взаимодействуют с колесом 14, а сектора 9 и 10 с колесами 16 и 17. 8 результате колесо 14 и колеса 16-18 передают встречное вращательно-колебательное движение ведомым валам 12 и 13, Одновременно под воздействием тела 26 качения, контактирующего с косыми торцами шайб 18 и 19, последние вместе со связанными с ними Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах, где вращательное движение требуется преобразовывать в сложное движение, состоящее из возвратно-поступательного и вращательного или из аозаратно-поступательного и вращательноколебательного, преимущественно в горном машиностроении (например, в качестве рабочих органов горных комбайнов).Известен механизм для реверсирования вращательного движения винта без пауз, Неполные зубчатые колеса на ведущем валу периодически зацепляются с двумя непопнозубыми колесами, из которых одно заклинено на винте, Зубья венцов расположены так, что в конце выхода иэ зацепления зуба одного сектора зуб второго сектора входит в зацепление.Однако в механизме возможны большие длнамические нагрузки вследствие наличия жесткого удара при встречном движении масс.Известен механизм дпя преобразования вращательного движения во вращательно-колебательное, содержащий ведомое зубчатое колесо и кинематически связанные между собой ведущие зубчатые сектора, периодически взаимодействующие с ведомым колесом, Механизм снабжен клинообразными фрикционными элементами, жестко соединенными с зубчатыми секторами, а в ведомом колесе выполнен кольцевой клинообразный паз, с которым взаимодействуют клинообразные фрикционные элементы,Известный механизм обладает относительно невысокой долговечностью из-за быстрого износа клинообразныхфрикционных элементов. валами 12 и 13 совершают возвратно-поступательное движение. В результате валы совершают сложное движение, состоящее из встречных воэвратно-колебательного и возвратно-поступательного. При реверсировании вала 20 включается МСХ 25 и вращение по параллельной кинематической цепи передается на вал 11, в результате чего валы 12 и 13 аналогично совершают сложное движение, состоящее из возвратно-поступательного и вращательного, При включенной электромагнитной муфте 27 в зависимости от направления вращения приводного двигателя механизм осуществляет либо вращательноколебательное движение, либо работает как редуктор, 1 ил,Известен механизм для преобразования вращательного движения во вращательно-колебательное, содержащий корпус, установленные в нем два кинематически связанных между собой с возможностью противоположного вращения ведущих вала с закрепленным на каждом из них зубчатым сектором, ведомый вал и ведомое зубчатое колесо для поочередного взаимодействия с секторами ведущих валов, механизм снабжен двумя закрепленными на ведущих валах диаметрально противоположно основным дополнительными зубчатыми секторами, дополнительным ведомым колесом, установленными в корпусе промежуточным и дополнительным ведомым валами, ведущие и ведомые валы попарно соосны и параллельны промежуточному, основные сектора размещены на обращенных друг к другу концах ведущих валов консольно и диаметрально противоположно, дополнительные сектора смещены вдоль оси относительно основных в противоположные стороны на величину, большую ширины последних, дополнительное ведомое колесо установлено на промежуточном валу и выполнено в виде ступицы и двух закрепленных на ее противоположных торцах зубчатых дисков для взаимодействия с соответствующими дополнительными секторами, основное ведомое колесо установлено на ступице дополнительного между дисками с возможностью относительного вращения, а ведомые валы кинематически связаны с соответствующими ведомыми колесами.Механизм-прототип обладает недостаточными кинематическими возможностями, так как не позволяет преобразовывать вращательное движение в сложное, состоящееиэ возвратно-поступательного и вращательно-колебательного, или из возвратно-поступательного и вращательного, а такжеработать в качестве редуктора,цель изобретения - расширение кинематических возможностей за счет получения навыходе также и возвратно-поступательногодвижения, обеспечения дополнительногосложного движения, состоящего из вращательного и возвратно-поступательного, а также выделения из сложных движений простыхдвижений - вращательно-колебательного ивращательного.Поставленная цель достигается тем, чтомеханизм для преобразования вращательного движения в сложные, содержащий корпус, установленные в нем два ведущих вала,кинематически связанные между собой свозможностью вращения в противоположные стороны и с закрепленными на каждомиз них основным и дополнительным зубчатыми секторами,два ведомых и промежуточный валы, основное и дополнительныеведомые зубчатые колеса, расположенныена промежуточном валу, ведущие и ведомые 25валы попарно соосны и параллельны промежуточному валу, основные зубчатые сектораразмещены диаметрально противоположнона обращенных друг к другу концах ведущихвалов, дополнительные зубчатые сектора 30закреплены на ведущих валах диаметрально противоположно основным и:.;мещенывдоль оси ведущих валов относительно основных секторов в противоположные стороны, основное ведомое зубчатое колесо 35установлено с возможностью вращения напромежуточном валу между жестко закрепленными на нем дополнительными ведомыми зубчатыми колесами, снабжендополнительным ведущим валом, двумя 40трехзвенными коническими зубчатыми передачами, кинематически связывающимидополнительный ведущий вал с ведущими ипромежуточным валами, электромагнитноймуфтой с якорем, закрепленной на корпусе, 45косыми зубчатыми шайбами, установленными на ведомых валах и связанными междусобой посредством тела качения, и двумямеханизмами свободного хода с противоположными направлениями заклинивания, установленными между дополнительнымведущим валом и ведущими зубчатыми колесами конических зубчатых передач, якорьжестко связан с телом качения, косые шайбы расположены своими косыми торцами 55навстречу друг другу, а углы наклона последних направлены в противоположныестороны.На чертеже изображена схема механизМеханизм для преобразования вращательного движения в сложные содержит корпус 1, установленные в нем два кинематически связанных между собой с воэможностью противоположного вращения ведущих вала 2 и 3 (кинематическая связь обеспечивается зацеплением зубчатых колес 4-6),Валы 2 и 3 соосны и на их обращенных друг к другу концах консольно закреплены основные зубчатые сектора 7 и 8 и дополнительные зубчатые сектора 9 и 10. Сектора 7 и 8 размещены диаметрально противоположно секторам 9 и 10, причем сектора 9 и 10 смещены вдоль оси валов 2 и 3 относительно секторов 7 и 8 в противоположные стороны на величину, большую ширины последних. В корпусе 1 установлены параллельно ведущим валам 2 и 3 промежуточный вал 11 и два соосных ведомых вала 12 и 13. На промежуточном валу 11 установлены основное ведомое колесо 14 для поочередного взаимодействия с секторами 7 и 8 ведущих валов 2 и 3 и дополнительное ведомое колесо. Последнее выполнено в виде ступицы 15 и двух закрепленных на ее противоположных торцах зубчатых колес 16 и 17 для взаимодействия с соответствующими дополнительными секторами 9 и 10, Основное ведомое колесо 14 установлено между колесами 16 и 17 с возможностью относительного вращения. Ведомые валы 12 и 13 кинематически связаны с соответствующими ведомыми колесами 16 и 17 при помощи косых зубчатых шайб 18 и 19, внутренние торцы которых скошены встречно друг к другу,Механизм снабжен дополнительным ведущим валом 20 и двумя трехэвенными коническими зубчатыми передачами 4-6 и 21-23, Передача 4-6 кинематически связывает между собой ведущие валы 2 и 3, а передача 21-23-дополнительный ведущий вал 20 и промежуточный вал 11. Между валом 20 и колесами 5 и 21 установлены механизмы 24 и 25 свободного хода (МСХ) соответственно, имеющие противоположные направления заклинивания.Устройство для преобразования вращательногоо движения в другие движения включает промежуточные конические зубчатые передачи 4-6 и 21-23, косые шайбы, в качестве которых служат зубчатые колеса 18 и 19, тело 26 качения, установленное между косыми зубчатыми шайбами 18 и 19 и контактирующее с поверхностями косых торцов последних, и электромагнитную муфту 27, установленную на корпусе 1, Косые шайбы 18 и 19 подпружинены навстречу друг другу при помощи упругих элементов (на 1733776пример, цилиндрических пружин) 28, установленных между наружными торцами зубчатых колес 18 и 19 и корпусом 1; Зубчатые колеса 18 и 19 жестко установлены на ведомых валах 12 и 13 соответственно, которые перемещаются в направляющих 29-31.Механизм работает следующим образом.При вращении дополнительного ведущего вала 20, например, по часовой стрелке включается МСХ 24 и движение по кинематической связи из колес 4-6 передается на ведущие валы 2 и 3, которые при этом синхронно вращаются в разные стороны, Зубчатые сектора 7 и 8 поочередно взаимодействуют с ведомым колесом 14, а сектора 9 и 10 - поочередно с колесами 16 и 17 дополнительного ведомого колеса, При этом колесо 14 и колеса 16 и 17 совершают встречное вращательно-колебательное движение, Благодаря зэцеплению с соответствующими косыми шайбами 18 и 19 это движение передается двум ведомым валам 12 и 13, амплитуда колебаний которых определяется передаточным отношением в зацеплениях колес 14 и 19 и колес 16 и 18 соответственно,Косые шайбы 18 и 19 фрикционно связаны с телом 26 качения, При вращении косых шайб 18 и 19 их наклонные поверхности.обкатываются по телу 26 качения, которое заставляет перемещаться эти шайбы и связанные с ними ведомые валы 12 и 13 вдоль оси на величину Я, сообщая тем самым им возвратно-поступательное движение. В результате ведомые валы 12 и 13 совершают сложное движение, состоящее из вращательно-колебательного и возвратно-поступательного,При вращении дополнительно ведущего вала 20 против часовой стрелки включается МСХ 25 (а МСХ 24 не включается), при этом вращение через коническую зубчатую передачу 21-23 передается на промежуточный вал 11 и далее через зубчатые пары 16-18 и 14-19 на ведомые валы 12 и 13. При этом валы 12 и 13 будут совершать сложное движение, состоящее из возвратно-поступательного и вращательного,Механизм позволяет осуществлять переход от сложного движения к простым вращательно-колебательному или вращательному и обратно. Для этого предусмотрена электромагнитная муфта 27, якорь 32 которой жестко связан с осью тела 26 качения, Описанные выше сложные движения осуществляются механизмом при отключенной электромагнитной муфте 27, При включении муфты 27 и вращении вала 20 по часовой стрелке (МСХ 24 включен) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 реализуется только одно вращательно-колебательное движение, а возвратно-поступательное не реализуется, поскольку якорь 32 втягивается внутрь муфты, сжимая возвратную пружину. При этом происходит расцепление тела 26 качения с косыми шайбами 18 и 19, в результате чего возвратно-поступательного перемещения ведомых валов 12 и 13 не происходит,Если при включенной муфте 27 дополнительно ведущий вал 20 вращается против часовой стрелки (включен МСХ 25), то по аналогии составляющая сложного движения - возвратно-поступательное движение - также будет отсутствовать, а ведомые валы 12 и 13 будут осуществлять вращательное движение в противоположные стороны, т,е. механизм будет работать как редуктор,Переход от одного вида сложного движения к другому осуществляется реверсированием приводного двигателя, а от сложного движения к простому - посредством управляющей электромагнитной муфты, т,е, в процессе работы не требуется остановки механизма, Осуществление одним механизмом преобразования вращательного движения в два различных сложных движения расширяет кинематические возможности механизма.Существенными отличиями предлагаемого механизма являются малое количество тел вращения (одно звено), установка тела вращения на неподвижном корпусе, выполнение ведущего звена не в виде традиционного стакана, а в виде шестерни, а конечных ведомых колес на выходных валах - в виде косых шайб, Положительный эффект заключается в возможности одним устройством преобразовывать вращательное движение в несколько простых и сложных движений без остановки механизма,Формула изобретения Механизм преобразования вращательного движения в сложные, содержащии корпус, установленные в нем два ведущих вала, кинематически связанные между собой с возможностью вращения в противоположные стороны и с закрепленными на каждом из них основным и дополнительным зубчатыми секторами два ведомых и промежуточный валы, основное и дополнительные ведомые зубчатые колеса, расположенные на промежуточном валу, ведущие и ведомые валы попарно соосны и параллельны промежуточному валу, основные зубчатые сектора размещены диаметрально противоположно на обращенных друг к другу концах ведущих валов, дополнительные зубчатые сектора закреплены на ведущих валах диаметрально противоположно основным и смещены1733776 10 Составитель Е,П,АбрамцевТехред М. Моргентал Корректор Л.Бескид Редактор А.Лежнина Заказ 1655 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 вдоль оси ведущих валов относительно основных секторов в противоположные стороны, основное ведомое зубчатое колесо установлено с возможностью вращения на промежуточном валу между жестко закреп ленными на нем дополнительными ведомыми зубчатыми колесами, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения кинематических возможностей, механизм снабжен дополнительным ведущим валом, двумя 10 трехзвенными коническими зубчатыми передачами, кинематически связывающими дополнительный ведущий вал с ведущими и промежуточным валами, электромагнитной муфтой с якорем, закрепленной на корпусе, косыми зубчатыми шайбами, установленными на ведомых валах и связанными между собой посредством тела качения, и двумя механизмами свободного хода с противоположными направлениями заклинивания, установленнымм между дополнительным ведущим валом и ведущими зубчатыми колесами конических зубчатых передач, якорь жестко связан с телом качения, косые шайбы расположены своими косыми торцами навстречу друг другу, а углы наклона последних направлены в противоположные стороны,