механизм для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное

Формула изобретения

МЕХАНИЗМ ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ В ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ, содержащий корпус, установленное в нем ведущее звено, размещенные на нем два цилиндрических элемента со скосами на обращенных один к другому торцах и промежуточное звено в виде тел качения, установленных в корпусе и взаимодействующих с элементами и ведомым звеном, выполненным в виде шайбы, цилиндрические элементы выполнены в виде стаканов, открытые торцы которых скошены под одинаковым острым углом в одном направлении, а внутренний диаметр превышает диаметр шайбы, отличающийся тем, что, с целью расширения кинематических возможностей, он снабжен парой дополнительных стаканов, аналогичных стаканам первой пары, со скосами в противоположных направлениях, аналогичным первому промежуточным звеном, предназначенным для взаимодействия с дополнительными стаканами, и аналогичным первому ведомым звеном, ведущее звено выполнено в виде вала с шестерней, а на ведомых звеньях выполнен зубчатый венец, предназначенный для зацепления с шестерней ведущего звена.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механизмам для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное.

Известен механизм для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, содержащий корпус, размещенные в нем ведущий вал с установленным на нем кулачком и взаимодействующий с ним роликовый толкатель, в котором вращательное движение преобразуется в возвратно-поступательное движение толкателя [1]

Известен также механизм для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, содержащий корпус, установленные в нем выполненное в виде втулки ведущее звено, жестко связанные с ним диски со скошенными торцами, выполненное в виде шайбы ведомое звено, промежуточное звено, представляющее собой шарики и взаимодействующие с дисками и ведомым звеном. Диски выполнены цельными, что приводит к уменьшению амплитуды движения ведомого звена [2]

Недостатком известного механизма является малая амплитуда хода ведомого звена, ограниченная диаметром шариков и взаимодействием наклонных плоскостей с ведомым звеном.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является механизм для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, содержащий корпус, установленные в нем выполненное в виде втулки ведущее звено, жестко связанные с ним диски со скошенными торцами, выполненное в виде шайбы ведомое звено, промежуточное звено, представляющее собой шарики и взаимодействующее с дисками и ведомым звеном, диски выполнены в виде стаканов, внутренний диаметр которых больше диаметра шайбы [3]

Известное устройство обладает недостаточными кинематическими возможностями.

Цель изобретения повышение кинематических возможностей механизма за счет увеличения количества независимых кинематических цепей и придания выходным валам дополнительного вращательного движения.

Поставленная цель достигается тем, что механизм для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, содержащий корпус, установленные в нем ведущее звено, размещенные на нем два цилиндрических элемента со скосами на обращенных один к другому торцах, и промежуточное звено в виде тел качения, установленных в корпусе и взаимодействующих с элементами и ведомым звеном, цилиндрические элементы выполнены в виде стаканов, открытые торцы которых скошены под одинаковым острым углом в одном направлении, а внутренний диаметр превышает диаметр шайбы. Механизм снабжен парой дополнительных стаканов, аналогичных стаканам первой пары со скосами в противоположном направлении, аналогичным первому промежуточным звеном, предназначенным для взаимодействия с дополнительными стаканами, и аналогичным первому ведомым звеном, ведущее звено выполнено в виде вала с шестерней, а на ведомых звеньях выполнен зубчатый венец, предназначенный для зацепления с шестерней ведущего звена.

Положительный эффект изобретения состоит в придании ведомым валам дополнительного вращательного движения и в увеличении количества выходных кинематических цепей.

На фиг.1 изображен описываемый механизм, продольный разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Механизм для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное содержит корпус 1, установленные в нем ведущее звено 2, выполненное в виде вала с шестерней, два цилиндрических элемента 3 и 4 со скосами на обращенных один к другому торцах, ведомое звено 5 в виде шайбы и промежуточное звено в виде тел качения (например, роликов) 6 и 7, установленных в направляющих 8 и 9 и взаимодействующих с элементами 3 и 4 и ведомым звеном 5. На ведомом звене 5 выполнен зубчатый венец, предназначенный для зацепления с шестерней ведущего звена 2.

Цилиндрические элементы 3 и 4 выполнены в виде стаканов, открытые торцы которых скошены под одинаковым острым углом в одном направлении, а внутренний диаметр их превышает диаметр шайбы 5, закрепленной на штоке 10.

Механизм снабжен парой дополнительных стаканов 11 и 12, аналогичных стаканам первой пары со скосами в противоположном направлении, аналогичным первому промежуточным звеном в виде тел 13 и 14 качения, предназначенным для взаимодействия с дополнительными стаканами 11 и 12, и дополнительным аналогичным ведомым звеном 15, снабженным зубчатым венцом и установленным на дополнительном штоке 16.

Дополнительные промежуточные звенья (ролики) 13 и 14 установлены в прямолинейных направляющих 17 и 18 корпуса 1 соответственно. Цилиндрические элементы 3, 4 и 11, 12 связаны со своими штоками 10 и 16 шлицевым соединением.

Каждая из шайб 5 и 15 представляют собой зубчатое колесо, по торцам которых жестко закреплены упорные подшипники 19, 20 и 21, 22 качения соответственно. Диаметры последних больше диаметров зубчатых колес 5 и 15, поэтому в каждой шайбе образуется кольцевой паз, в котором размещается зубчатый венец шестерни ведущего звена 2.

Вал ведущего звена 2 соединен с приводным двигателем с помощью шлицевой муфты (не показано).

Механизм работает следующим образом.

При вращении ведущего звена 2 получают вращение в одном и том же направлении шайбы 5 и 15, а вместе с ними и стаканы 3, 4 и 11, 12. При этом ролики 6, 7 и 13, 14 перекатываются по скошенным торцам этих роликов, сообщая вращающимся шайбам 5 и 15 и связанным с ними соответственно штокам 10 и 16 возвратно-поступательное движение на величину S. В результате ведомые звенья-шайбы 5 и 15 со своими штоками 10 и 16 получают сложное движение, состоящее из вращательного и возвратно-поступательного движений. Поскольку зубчатый венец шестерни ведущего звена 2 расположен в кольцевых пазах ведомых звеньев 5 и 15, вал ведущего звена 2 получает дополнительное возвратно-поступательное движение.

При заданных габаритах механизма последний позволяет увеличить величину амплитуды возвратно-поступательного движения ведущего звена 2 и ведомых звеньев 10 и 16 за счет значительного увеличения угла скоса стаканов 3, 4 и 11, 12, а также за счет выполнения цилиндрических элементов 3, 4 и 11, 12 полыми.