устройство для преобразования линейного колебательного движения во вращательное
Классы МПК: | F16H15/04 передачи с бесступенчатым изменением передаточного числа |
Автор(ы): | Белый Д.М., Новикова О.Д. |
Патентообладатель(и): | Ульяновский государственный технический университет |
Приоритеты: |
подача заявки:
1997-05-06 публикация патента:
20.11.2000 |
Использование: в области машиностроения, в устройствах, преобразующих одно движение в другое. Сущность: устройство содержит тело вращения (ротор), размещенное в концентричном отверстии обоймы свободно по ходовой посадке. При этом одна из половин боковой цилиндрической поверхности тела вращения выполнена со значительным коэффициентом трения скольжения, превышающим коэффициент трения скольжения другой половины боковой поверхности тела вращения, а на периферии одного из торцов тела вращения в области границы раздела поверхностей с различными коэффициентами трения закреплена дебалансная масса. Технический результат - упрощение конструкции устройства и расширение его функциональных возможностей. 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Формула изобретения
Устройство для преобразования линейного колебательного движения во вращательное, содержащее тело вращения (ротор), размещенное в концентричном отверстии обоймы, отличающееся тем, что тело вращения размещено в отверстии обоймы свободно по ходовой посадке, одна из половин боковой цилиндрической поверхности тела вращения выполнена со значительным коэффициентом трения скольжения, превышающим коэффициент трения скольжения другой половины боковой поверхности тела вращения, а на периферии одного из торцов тела вращения в области границы раздела поверхностей с различными коэффициентами трения закреплена дебалансная масса.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено в устройствах, преобразующих один вид движения в другой. Известны устройства для преобразования колебательного движения во вращательное, содержащие ведущее звено в виде штока, связанного с генератором линейных механических колебаний, ведомое звено в виде поворотного диска и упругие элементы, взаимодействующие с ведущим и ведомым звеньями и выполненные в виде стержней, пружин, пластин [1 - 4], гибкой нити, обхватывающей с натяжением поворотный диск [5], наклонных к поверхности диска щеток с взаимно противоположным по разные стороны от оси диска направлением наклона [6] . Недостатками всех известных устройств являются сложность конструкции, низкая надежность и долговечность вследствие наличия упругих подвижных контактирующих элементов, работающих в условиях постоянных статических и динамических деформаций, и прогибов, а также узкие функциональные возможности вследствие возможности преобразования только гармонических вибрационных воздействий, действующих в одном направлении. Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к данному изобретению является устройство для преобразования колебательного движения во вращательное, содержащее тело вращения (ротор), упруго закрепленное при помощи трех прокладок в концентричном отверстии обоймы, обжатой с расчетной величиной усилия [7]. Однако данное устройство характеризуется предельно узкими функциональными возможностями. Для реальных усилий обжатия обоймы /см. описание [7]/ пороговые значения внешних воздействий (перегрузок), при которых возникает вращение ротора вокруг своей оси, имеют порядок n ~ 25-40 g. Согласно самому принципу работы устройства вращение ротора при любом гармоническом воздействии происходит только в том случае, когда центральная частота пропускаемого на ротор спектра совпадает с частотой свободных колебаний упруго закрепленного в обойме ротора. Естественно, что это в принципе ограничивает функциональные возможности устройства. Кроме того, сборка и регулировка устройства предельно сложны, вследствие критичности к заданному усилию обжатия обоймы, массе ротора, жесткости и размерам упругих прокладок, величине зазора и т.п. Целью изобретения является упрощение конструкции устройства и расширение его функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для преобразования линейного колебательного движения во вращательное, содержащем тело вращения (ротор), размещенное в концентричном отверстии обоймы, тело вращения размещено в отверстии обоймы свободно по ходовой посадке, одна из половин боковой цилиндрической поверхности тела вращения выполнена со значительным коэффициентом трения скольжения, превышающим коэффициент трения скольжения другой половины боковой поверхности тела вращения, на периферии одного из торцов тела вращения в области границы раздела поверхностей с различными коэффициентами трения закреплена дебалансная масса. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 и фиг. 2 схематично изображено предлагаемое устройство с положением ротора в каждом из дух полупериодов линейных вибрационных воздействий; на фиг. 3 и фиг. 4 - то же, при ортогональном направлении вибрационных воздействий. Предлагаемое устройство для преобразования линейного колебательного движения во вращательное содержит тело вращения (ротор) 1, размещенное свободно по ходовой посадке, то есть с гарантированным зазором для свободного перемещения, в отверстии 2 обоймы 3 имеющем с телом вращения 1 концентричные контактирующие поверхности. При этом одна из половин 4 боковой цилиндрической поверхности тела вращения 1 выполнена со значительным коэффициентом трения скольжения, превышающим коэффициент трения скольжения другой половины 5 боковой поверхности тела вращения 1, а на периферии одного из торцов тела вращения 1 в области границы раздела поверхностей 4, 5 с различными коэффициентами трения закреплена дебалансная масса 6. Участок 4 тела вращения 1 с повышенной шероховатостью выполнен путем обработки абразивом, то также может быть выполнен путем накатки, пескоструйной обработки, либо напылением /наклеиванием/ тонкого слоя резины. Дебалансная масса 6 закреплена на роторе 1 с помощью винта, причем на роторе 1 выполнены два резьбовых отверстия на периферии торца, по обе стороны от участка 4 поверхности, со значительным коэффициентом трения. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Пусть внешняя вибрация действует на обойму 3 в направлении, показанном стрелками на фиг. 1 и 2, ротор 1 расположен в произвольном положении, когда дебалансная масса 6 ориентирована под углом к направлению вибраций. В первый полупериод действия на обойму 1 внешней вибрации /фиг. 1/, направленной например вверх в плоскостях листа /рассматриваем вибрационные воздействия в плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора 1/, обойма 3 смещает ротор 1 также вверх, при этом на неуравновешенный ротор 1 действует вследствие инерционных сил вращающий момент Мвр.1, направленный против часовой стрелки. На прижатый к обойме 3 своей поверхностью 4 с значительным коэффициентом трения ротор 1 действует со стороны обоймы 3 сила трения![устройство для преобразования линейного колебательного движения во вращательное, патент № 2159372](/images/patents/312/2159372/2159372-2t.gif)
![устройство для преобразования линейного колебательного движения во вращательное, патент № 2159372](/images/patents/312/2159009/981.gif)
![устройство для преобразования линейного колебательного движения во вращательное, патент № 2159372](/images/patents/312/2159372/2159372-3t.gif)
![устройство для преобразования линейного колебательного движения во вращательное, патент № 2159372](/images/patents/312/2159009/981.gif)
1. Авт. св. СССР N 1465666, F 16 H 21/48, опублик. 1989. 2. Авт. св. СССР N 1296764, F 16 H 21/48, опублик. 1987. 3. Авт. св. СССР N 1348588, F 16 H 21/48, опублик. 1987. 4. Авт. св. СССР N 1257337, F 16 H 21/48, опублик. 1986. 5. Авт. св. СССР N 629383, F 16 H 17/00, опублик. 1978. 6. Авт. св. СССР N 1213292, F 16 H 19/02, G 01 B 5/30 опублик. 1986. 7. Авт. св. СССР N 1827473, F 16 H 15/04, опублик. 1993 (прототип).
Класс F16H15/04 передачи с бесступенчатым изменением передаточного числа
зацепление бесступенчатой передачи - патент 2199044 (20.02.2003) | |
устройство для преобразования линейного колебательного движения во вращательное - патент 2159371 (20.11.2000) | |
фрикционный вариатор - патент 2130562 (20.05.1999) | |
коробка передач - патент 2115047 (10.07.1998) | |
фрикционный вариатор - патент 2112169 (27.05.1998) | |
передача бесступенчатая - патент 2071688 (10.01.1997) | |
секция вариатора - патент 2064619 (27.07.1996) | |
фрикционный вариатор - патент 2020332 (30.09.1994) | |
вариатор - патент 2011070 (15.04.1994) |