Механизм для преобразования непрерывного вращательного движения в прерывистое

,(51)5 Г 16 ОПИСА ИЗОБРЕТЕН АВТбРСИОМУ ский Л.И инС д. д е, и ое олесотарики" Э ототи8; ричн евой ение отно а именно к для преобра ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ идррц и пнюиш 1(56) Справочник 11 Иехаиизмы 1 фС.Н.кожевникова, И Машинос1976., с. 239-243,2. "Вопросы ракетной тех1965. г с. 35, фиг. 22.- пр Изобрет сится к машиностроению, конструкциям механизмов зования непрерыв" ного вращательного движения в прерывистое.Известна волновая зубчатая переда ча для преобразования частоты враще-, ния и , в которой одно из зубчатых колес выполняется в виде тонкостенной цилиндрической или колоколобразной трубы, снабженной зубчатым венцом (гибкое колесо), Тонкостенный зубца-; тый венец является гибким элементом, упругие деформации которого испольэу" ются для передачи крутящего момента от ведущего нала к ведомому. Ведущим звеном волновой передачи является генератор-кулачок с катками, который входит в гибкое колесо и деформирует его, вводя зубья в зацепление с зубьями жесткого колеса.(54) ИЕХАНИЗИ ДПЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НЕПРЕР 1 ВНОГО ВРАЩАТЕЛЬНОГО. ДВИЖЕНИЯ ВПРЕРЫВИСТОЕ(57) Использование: в машиностроении а именно в конструкциях механизмов для преобразования непрерывного вращательного движения в прерывистое. Сущность изобретенияф устройство соержит гибкое колесо (1) с внешнимивнутренними зубьями, жесткое к (2) с внутренними зубьями, плане ный генератор волн с зубчатыми колесами (3) расположенными эксцент о относительно своихосей, и храп механизм (7). 3 ил .При вращении генератора принудительного движения зона контакта зубьев гибкого и жесткого колеса пере-: мещается вокруг геометрической оси ведущего вала, а так как гибкое ко-. лесо остается приэтом неподвижньи, то происходит вращение жесткого колеса, а следовательно и связанного с ним ведомого вала или исполнительного органа.Относительное движение гибких и жестких колес складывается из радиального и тангенциального движений.Однако, волновая зубчатая передача используется для преобразования частоты врацения и раньше не применялись для преобразования непрерывного вращательного движения в прерывистое изза конструктивного исполнения, которое предусматривает непрерывное зацеплейие гибкого и жесткого колес.174Известна планетарная передача, содержащая зубчатый генератор и гибкоеколесо с внешним и внутренним зубчатыми венцами, служащая для преобразования частоты вращения 12,Однако данный механизм из-за конструктивного исполнения не применяется для преобразования непрерывноговращательного движения в прерывистое,но тем йе менее по своему конструктивному исполнению планетарная передача является наиболее .близким аналогом по технической сущности заявляемому изобретению.Пелью изобретения является расширение кинематических возможностей механизма преобразования непрерывноговращения за счет получения прерывис"того движения.Поставленная цель достигается тем,что гибкое колесо выполняется с внутренними и наружными. зубьями, планетарный генератор .волн с зубчатыми колесами, установленными на осях водила, эксцентрично сидящими на своихосях вращения и входящими в непрерывное зацепление с гибким колесом. Диаметр выступов зубьев гибкого колеса(в .свободном состоянии) меньше диаметра выступов зубьев жесткого колесана величину 2 Ь. В исходном положениизубчатые колеса входят свободно в зацепление с гибким колесом и не деформируетлоследнее в том случае, когдаэксцентриситеты 1 расположены в направлении к оси вращения генератора.При вращении генератора из-за изменения положения эксцентриситетов зубчатые колеса деформируют гибкое колесо,периодически вводя и выводя его иззацепления с жестким колесом. В момент зацепления происходит относительное движение зубьев гибкого ижесткого колес, приводящие к прерывистому вращению жесткого колеса сведомым валом в направлении противполезного сопротивления. Изменениенаправления вращения ведомого колесас ведомым валом в направлении противполезного сопротивления. Изменениенаправления вращения ведомого колесана обратное при зацеплении гибкого ижесткого колес возможно при использовании храпового механизма, кинематически связывающего гибкое и жесткоеколесо.Отличием предложенного механизмаот прототипа является то, что зубча-, 7770,4 тые колеса генератора волн расположены эксцентрично относительно своихосейи входят в непрерывное зацепление с гибким колесом, диаметр зубьевгибкого колеса меньше диаметра выступов зубьев жесткого колеса, что приводит. к образованию зазора между колесами при свободном (не деформиро О ванном) гибком колесе. В процессевращения ведущего вала с генераторомзубчатые колеса, находящиеся в непрерывном зацеплении с гибким колесомпериодически деформирует последнее врадиальных направлениях иэ-эа измене-.ния положений эксцентриситетов и взонах деформации зубья жесткого, игибкого колес вступают в периодические зацепления и жесткое колесо полу чает прерывистое вращательное движение относительно своей оси в направлении, обратном йолезному сопротивлению. Храповый механизм, кинематичес. ки связывающий жесткое колесо с не подвижным валом позволяет ему вращаться только в одном (в заданном)направлении.На рис.1 и рис,2 показана схемамеханизма для преобразования непрерывного вращательного движения в прерывистое. Он.содержит неподвижноегибкое 1 и подвижное жесткое 2. зубчатые колеса. Гибкое колесо 1 выполне-но с внутренним зацеплением с зубчатыми колесами 3, установленными сэксцентриситетом 1 относительно своихосей вращения в обойме 5 генератора(ведущего вала 6) и внешним,зацеплением с жестким колесом 2, кинемати- ,О чески связанным посредством храповогомеханизма 7 с неподвижным гибким колесом 1. При вращении ведущего валаб зубчатые колеса 3, находящиеся внепрерывном внутреннем зацеплении сгибким колесом 1 перекатываются поего внутренней поверхности и периодически деформируют колеСо в радиальныхдиаметрально противоположных направлениях из-за изменения положений эксцентриситетов колес 3 относительноих осей 4 от ближнего (-1) к оси вращения вала до наиболее удаленного(+1) (рис.2), Таким образом, за одинпериод дви ения ведомого жесткого ко(леса (шаг Я) полюс зацепления колес 3 и 1 совершает один прямой иодин обратный ход в плоскости, проходящий через ось вала 6 и оси 4 и вращающийся вместе с валом 6 с угловойт1747770скоростью И . Наибольшая радиальная ра 6 и храпового механизма 7. Внут- упругая деформация гибкого колеса ренние зубья на гибком колесе 1 с приводит к увеличению его диаметра диаметром начальной окружности д на величину 41, при этом выбирается , = 200 мм и зубья колес с начальным5зазор 2 Ь по диаметру мея;цу окружнос- диаметром д = 50 мм выполнены с мо- тямн выступов зубьев жесткого 2 и дулем ш = 0,5 мм, а внешние зубья гибкого 1 колес, зубья этих колес -на гибком колесе 1 И 1) = 212 мм) и вводятся в полное зацепление и гиб- внутренние зубья на жестком колесе 2. кое колесо 1 приобретает эллиптйчес с-начальной окружностью Р = 226 мм кую Форму (см. рис.З), Вращение коле- . имеют модуль"ш"= 2 мм. Зазор Ь = са ЗГотносительно оси 4 приводит к= 2,5 мм при свободном .(без деформа- изменению положения эксцентриситета,ции) гибком колесе 1. При вращении приближая его к центру вращения вала вала б зубчатые. колеса 3, находящиеб,.и когда эксцентриситет находится 15 ся-"на внутрейнем зацеплении с гибким в ближнем к оси б положении упругое колесом 1 и перекрываясь понему деколесо возвращается в исходное поло-формйруют последнее в радиальных нажение, приобретая цилиндрическую фор- "правлениях,"на величину 1 = 7 мм в му (см. рис.Зб). В этом случае зу- . каждом. Внаправлениях деформаций диабья жесткого и гибкого колес выходят 20 метр гибкого колеса увеличивается на из зацепления и колесо 2 останавлива- величину 41 = 14 мм. При этом выбирается (перерыв во вращательном движе- ются зазорыв направлениях большей нии), Таким образом за один полный . .- оси эллипса и зубья гибкого 1 и жеоборот вала б генератора пройсходит сткого 2 колес плавно вклиниваются несколько прерывистых вращательных 25 друг в друга до полного их вхождения движений (шагав вращения) жесткого в зацепление, а за 1 ем, так же плавно колеса, количество которых зависит от выходят -из зацепления на участке насоотношения начальных диаметров ко-резанной части жесткого колеса 2 длилес 3 и 2 (и =. ЭЙгде и - числоной, равной, примерно полонине длины шагов вращения жесткого колеса 2 за 30 окружности колеса 3. В этот период один оборот вала б генератора, Э и д - времени происходит поворот жесткого диаметры начальных окружностей, соот- колеса относительно своей оси враще- . ветственно колес 2 и 3). Величина уг- ния на величину шага, а после выхода ла поворота на один шаг вращения колес 1 и 2 из зацепления жесткое кожесткого колеса зависит от несколь-лесо останавливается из-за сопротив" ких факторов: длины нарезанного уча- ления движения исполнительного .орга- .З 5стка на жестком. колесе, участвующейна, йбратйое вращение жесткого колеса .в зацеплении за время деформации гиб-, ограничиваетсяхраповйм механизмом 7. кого колеса, угла наклона Профилейзубьев на жестком и гибком колесах, . 0 Ф о р и у л а и з о б р е т е н и,я разноети числа зубьев на этих коле;сах", величийа зазорамежду окруж- .;. Иеханизм для преобразования непре ностями выступов колес; высоты зубьев рывного вращательного движения в на жестком и гибком колесах.,прерывистое, содержащий гибкое колесоПримером конкретного исполнения с внешн 1 ими и внутренними зубьями же 4У .механизма может служить механизм,: сткое колесо с внутренними зубьями, изображенный на рис.1 и рис.2, сос-, планетарный генератор волн с зубчатытавленный из четырех зубчатых колес . ми колесами,. установленными на осях1. ;(жесткого колеса 2, гибкого колеса 1, водила, и храповый механизм, о т - выполненного с внешним;и внутренним л и Ч а ю щ и й с я тем, что :зацеплениями и двух зубчатых колес 3, лью расширения кинематических возмож .установленных с эксцентриситетом 1 = :ностей за счет получения прерывисто", " ;е 3,5 мм на своих осях вращения 4), го движения, зубчатые колеса генерато :обоймы генератора 5, .вала вращения ра волн расположены эксцентрично от генератора 5, вала вращения генерато-.: носительно свопх осей.17 ч 7 770 евРедактор А,СоколоваКорректор Т,В сное нри ГКНТ СС ткрыти д, 4/ оизводственн здательски аз 2935ИИПИ Государ Составитель Н.Яхъя Техред МЛоргентал ТиражПодпи венного комитета по изобретениям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб комбинат "Патент". г.ужгород, ул. Гагарина,101