кулисно-рычажный механизм

Формула изобретения

Кулисно-рычажный механизм, содержащий стойку, шарнирно установленные на ней кривошип и коромысло, шарнирно связанные с шатуном, и два ползуна, первый из которых шарнирно установлен на конце коромысла и расположен в направляющей, установленной на втором ползуне, расположенном в направляющей стойки, отличающийся тем, что он снабжен механизмом преобразования возвратно-поступательного движения в возвратно-вращательное, дополнительными расположенными оппозитно и симметрично основным кривошипом, шарнирно установленным на стойке, шатуном и двумя ползунами, третьим и четвертым, а также ведущей шестерней, расположенной между основным и дополнительным кривошипами, выполненными в виде зубчатых колес с одинаковым числом зубьев, третий ползун шарнирно установлен на другом конце коромысла, выполненного двуплечим, являющегося общим для обоих кривошипов, указанный конец которого шарнирно связан с дополнительным шатуном, третий ползун расположен в направляющей, установленной на четвертом ползуне, расположенном во второй направляющей стойки, механизм преобразования возвратно-поступательного движения в возвратно-вращательное выполнен в виде закрепленных на боковых сторонах первого ползуна шариков с сепараторами, взаимодействующих с криволинейными пазами, выполненными на направляющих второго ползуна.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению.

Известен кулисно-рычажный механизм с двумя ползунами, содержащий стойку, кривошип с шарнирно установленным на его конце ползуном, коромысло, шарнирно соединенное одним концом со стойкой, а другим - с шатуном, другой конец которого шарнирно соединен со вторым ползуном (Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике, т.2, 1979, "Наука", М., рис. N 953).

Недостатком известного механизма является малая величина выходного крутящего момента и недостаточное число выходных кинематических цепей.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является кулисно-рычажный механизм с двумя ползунами, содержащий стойку, шарнирно установленный на стойке кривошип, шатун, коромысло и два ползуна, один из которых шарнирно установлен на конце коромысла и расположен в направляющей второго ползуна, а второй ползун расположен в направляющей стойки, при этом коромысло другим концом шарнирно установлено на стойке (Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике, т.2, 1979, "Наука". М., рис. N 952, прототип).

Недостатком данного механизма также является малая величина выходного крутящего момента и недостаточное число выходных кинематических цепей.

Цель изобретения - увеличение выходного крутящего момента, надежности и числа выходных кинематических цепей.

Для этого кулисно-рычажный механизм, содержащий стойку, шарнирно установленные на ней кривошип и коромысло, шарнирно связанные с шатуном, и два ползуна, первый из которых шарнирно установлен на конце коромысла и расположен в направляющей, установленной на втором ползуне, расположенном в направляющей стойки, снабжен механизмом преобразования возвратно-поступательного движения в возвратно-вращательное, дополнительными расположенными оппозитно и симметрично основным кривошипом, шарнирно установленным на стойке, шатуном и двумя ползунами - третьим и четвертым, а также ведущей шестерней, расположенной между основным и дополнительным кривошипами, выполненными в виде зубчатых колес с одинаковым числом зубьев, третий ползун шарнирно установлен на другом конце коромысла, выполненного двуплечим и являющегося общим для обоих кривошипов, указанный конец коромысла шарнирно связан с дополнительным шатуном, третий ползун расположен в направляющей, установленной на четвертом ползуне, расположенном во второй направляющей стойки, механизм преобразования возвратно-поступательного движения в возвратно-вращательное выполнен в виде закрепленных на боковых сторонах первого ползуна шариков с сепараторами, взаимодействующих с криволинейными пазами, выполненными на направляющих второго ползуна.

Такое выполнение кулисно-рычажного механизма позволяет повысить величину выходного крутящего момента, надежность и число выходных кинематических цепей.

На чертеже схематично изображен предложенный кулисно- рычажный механизм, общий вид.

Кулисно-рычажный механизм содержит стойку 1, шарнирно установленные на ней кривошип 2 и коромысло 3, шарнирно связанные с шатуном 4, и два ползуна 5 и 6, первый из которых шарнирно установлен на конце коромысла 3 и расположен в направляющей 7, установленной на втором ползуне 6. Ползун 6 расположен в направляющей 8 стойки 1.

Механизм снабжен механизмом преобразования возвратно- поступательного движения в возвратно-вращательное, а также дополнительными, расположенными оппозитно и симметрично основному кривошипу 2 шарнирно установленным на стойке 1 кривошипом 9, шатуном 10 и двумя ползунами 11 и 12 (третьим и четвертым), а также ведущей шестерней 13, расположенной между основным 2 и дополнительным 9 кривошипами, выполненными в виде зубчатых колес с одинаковым числом зубьев. Третий ползун 11 шарнирно установлен на другом плече коромысла 3, выполненного двуплечим и являющегося общим для обоих кривошипов 2 и 9. Указанный конец коромысла 3 шарнирно связан с дополнительным шатуном 10. Третий ползун 11 расположен в направляющей 14, установленной на четвертом ползуне 12. Последний расположен во второй направляющей 15 стойки 1.

Механизм преобразования возвратно-поступательного движения в возвратно-вращательное выполнен в виде закрепленных на боковых сторонах первого ползуна 5 шариков с сепараторами (не показаны), взаимодействующих с криволинейными пазами, выполненными на направляющих 7 второго ползуна 6.

Ведущая шестерня 13 жестко установлена на входном валу (не показан) и находится в зацеплении с кривошипами 2 и 9.

Кулисно-рычажный механизм работает следующим образом.

При вращении ведущей шестерни 13 движение передается одновременно двум кривошипам - основному 2 и дополнительному 9 -, которые через соответствующие шатуны - основной 4 и дополнительный 10 - приводят в возвратно-вращательное движение вокруг оси 16 коромысло 3, а последнее, в свою очередь, приводит в возвратно- поступательное движение ползуны основной 5 и третий дополнительный 11. Ползуны 5 и 11 при этом совершают каждый сложное движение, состоящее из возвратно-поступательного и возвратно- вращательного. Ползуны 6 и 12 совершают возвратно-поступательное движение и перемещаются во взаимно-противоположных направлениях, при чем имеют разные законы движения при прямом и обратном ходах. Изменяя известными способами - одинаково и синхронно - длину шатунов 4 и 10, можно получить различные законы движения ползунов 5, 11, 6 и 12.

Положительный эффект изобретения состоит в повышении величины крутящего момента. Это достигается благодаря наличию в конструкции устройства двух кривошипов, создающих пару сил, что удваивает воздействующее на ползуны 5 и 11 толкающее усилие. Кроме того, вдвое увеличивается число выходных кинематических цепей, а симметричное расположение кривошипов 2 и 9 и равенство создаваемых ими моментов уравновешивает (гасит) возникающие в процессе работы вибрации и тем самым повышает надежность и долговечность механизма.

Таким образом, вращательное движение на входе механизма преобразуется в три одновременно совершаемых движения: одно сложное, состоящее из возвратно-поступательного и возвратно-вращательного, и два простых возвратно-поступательных движения, совершаемых в параллельных плоскостях.