подвижное соединение двух звеньев механизма

Формула изобретения

1. Подвижное соединение двух звеньев механизма, включающее первое, являющееся первым звеном механизма или его частью тело с полостью, имеющее выходное отверстие, в которое может быть вписан конус с вершиной внутри полости, соединяющее полость с окружающим пространством, второе, являющееся частью второго звена механизма тело, помещенное в полость первого тела с возможностью изменения их относительного положения, отличающееся тем, что введено средство для поддержания ненулевого расстояния между центрами воображаемых касающихся или пересекающихся сфер, вписанной в полость первого тела и описанной вокруг второго тела.

2. Подвижное соединение по п.1, отличающееся тем, что средство для поддержания ненулевого расстояния между центрами воображаемых касающихся или пересекающихся сфер выполнено в виде средства для поддержания неизменного или почти неизменного расстояния между центрами воображаемых касающихся или пересекающихся сфер.

3. Подвижное соединение по п.1 или 2, отличающееся тем, что часть внутренней поверхности первого тела и наружная поверхность второго тела или ее часть являются поверхностями вращения.

4. Подвижное соединение по п.1 или 2, отличающееся тем, что поверхность вращения первого тела является сферической.

5. Подвижное соединение по п.1 или 2, отличающееся тем, что поверхность вращения второго тела является сферической.

6. Подвижное соединение по п.1 или 2, отличающееся тем, что отношение радиусов воображаемых сфер равно или приблизительно равно 2.

7. Подвижное соединение по п.1 или 2, отличающееся тем, что средство для поддержания ненулевого расстояния между центрами воображаемых касающихся или пересекающихся сфер выполнено в виде третьего тела, сплошного или составного, со сквозным отверстием, имеющим форму, обеспечивающую возможность вращения третьего тела внутри первого тела вокруг центра воображаемой сферы, вписанной в полость первого тела, и помещенного в полость первого тела таким образом, что первый край сквозного отверстия прижимает второе тело к внутренней поверхности первого тела, а хотя бы часть поверхности третьего тела, прилегающая ко второму краю сквозного отверстия, опирается на поверхность второго тела, прилегающую к выходному отверстию, сквозное отверстие ориентировано таким образом, что конус с вершиной внутри полости, вписанный в выходное отверстие, проходит внутри сквозного отверстия на всем протяжении этого отверстия от первого края до второго.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к подвижным соединениям и может быть использовано для соединения звеньев различных механизмов, преимущественно в поршневых машинах и механизмах преобразования сложного, возвратно-поступательного движения нового поколения, описанных в патенте RU №2217594, 2002.

Известно подвижное соединение двух звеньев механизма, включающее первое, являющееся первым звеном механизма или его частью, тело с полостью, имеющее выходное отверстие, в которое может быть вписан конус с вершиной внутри полости, соединяющее полость с окружающим пространством, второе, являющееся частью второго звена механизма, тело, помещенное в полость первого тела с возможностью изменения их относительного положения (Большая советская энциклопедия. Второе издание. Том 33. Государственное научное издательство "БОЛЬШАЯ СОВЕТСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ", 1955. Том 33, с.447, статья "Подшипник", рис.1в, 7е).

Известное подвижное соединение (рис.7е) обеспечивает изменение ориентации внутренней обоймы относительно внешней лишь в небольшом диапазоне углов, что делает это соединение практически одноподвижным.

Технический результат от использования предлагаемого подвижного соединения по отношению к этому подвижному соединению заключается в расширении диапазона углов относительного отклонения соединяемых звеньев.

Известное подвижное соединение (рис.1в) является подшипником скольжения, при работе которого возникает значительное трение.

Технический результат от использования предлагаемого устройства по отношению к этому подвижному соединению заключается в снижении трения сопряженных элементов соединения за счет использования трения качения.

Указанный технический результат достигается тем, что в подвижное соединение двух звеньев механизма, включающее первое, являющееся первым звеном механизма или его частью, тело с полостью, имеющее выходное отверстие, в которое может быть вписан конус с вершиной внутри полости, соединяющее полость с окружающим пространством, второе, являющееся частью второго звена механизма, тело, помещенное в полость первого тела с возможностью изменения их относительного положения, введено средство для поддержания ненулевого расстояния между центрами воображаемых касающихся или пересекающихся сфер: вписанной в полость первого тела и описанной вокруг второго тела.

Указанный технический результат достигается также тем, что средство для поддержания ненулевого расстояния между центрами воображаемых касающихся или пересекающихся сфер выполнено в виде средства для поддержания неизменного или почти неизменного расстояния между центрами воображаемых касающихся или пересекающихся сфер.

Указанный технический результат достигается также тем, что внутренняя поверхность первого тела и наружная поверхность второго тела или ее часть являются поверхностями вращения.

Указанный технический результат достигается также тем, что поверхность вращения первого тела является сферической.

Указанный технический результат достигается также тем, что поверхность вращения второго тела является сферической.

Указанный технический результат достигается также тем, что отношение радиусов воображаемых сфер равно или приблизительно равно 2.

Указанный технический результат достигается также тем, что средство для поддержания ненулевого расстояния между центрами воображаемых касающихся или пересекающихся сфер выполнено в виде третьего тела, сплошного или составного, со сквозным отверстием, имеющего форму, обеспечивающую возможность вращения третьего тела внутри первого тела вокруг центра воображаемой сферы, вписанной в полость первого тела, и помещенного в полость первого тела таким образом, что первый край сквозного отверстия прижимает второе тело к внутренней поверхности первого тела, а хотя бы часть поверхности третьего тела, прилегающая ко второму краю сквозного отверстия, опирается на поверхность третьего тела, прилегающую к выходному отверстию, сквозное отверстие ориентировано таким образом, что конус с вершиной внутри полости, вписанный в выходное отверстие, проходит внутри сквозного отверстия на всем протяжении этого отверстия от первого края до второго.

На фиг.1 изображено подвижное соединение двух звеньев механизма. Подвижное соединение двух звеньев механизма содержит первое тело 1 с полостью 2 и выходным отверстием 3, второе тело 4 с элементом связи 5 с другими элементами одного из соединяемых звеньев, третье тело 6 со сквозным отверстием 7.

Подвижное соединение двух звеньев механизма работает следующим образом. При движении второго тела 4 по замкнутой кривой внутри первого тела 1 (например, окружности, если внутренняя поверхность первого тела является поверхностью вращения) с одновременным вращением вокруг оси, проходящей через второе тело 4 (например, через центр второго тела 4, если поверхность второго тела 4 является сферической), происходит качение второго тела 4 по внутренней поверхности первого тела 1, что и обеспечивает снижение трения при работе подвижного соединения. Контакт между первым телом 1 и вторым телом 4 создается третьим телом 6, одновременно служащим средством для поддержания контакта между первым телом 1 и вторым телом 4 и ограничивающим (для сохранения целостности соединения) область перемещения второго тела 4 в полости 2. Связь между вторым телом 2 и вторым звеном механизма осуществляется через элемент связи 5, проходящей через выходное отверстие 3 и сквозное отверстие 7.