LT5041B

SLENKAMOJO JUDĖJIMO KEITIMO SUKAMUOJU IR ATVIRKŠČIAI KRUMPLIARATINIS MECHANIZMAS

GEARWHEEL MECHANISM FOR CONVERSION OF FORWARD MOTION INTO ROTARY MOTION AND VISA VERSA

Referatas

[LT] Siūlomas slenkamojo judėjimo keitimo sukamuoju ir atvirkščiai krumpliaratinis mechanizmas yra iš bendrosios mašinų gamybos srities, susijęs su mašinų ir mechanizmų mazgais, užtikrinančiais normalų mašinų ir mechanizmų darbą ir eksploataciją ir skirtas pakeisti slenkamąjį judėjimą sukamuoju ir atvirkščiai: sukamąjį - slenkamuoju tik besisukančių krumpliaračių pagalba. Išradimo tikslas - sukurti galimai paprastesnį krumpliaratinį mechanizmą, kuriuo būtų galima supaprastinti visus mechaninius įrenginius, mechanizmus, kuriuose slenkamajam judėjimui paversti sukamuoju judėjimu naudojami švaistikliniai mechanizmai ir įrengimai (pvz., vidaus degimo varikliai). Siūlomą mechanizmą sudaro vedantysis velenas (1), kuris per krumpliaračius (2 ir 3) sujungtas su dviem tarpusavyje kietai sujungtais skriejikais (4 ir 5). Skriejikų (4 ir 5) galuose uždėti laisvai besisukantys krumpliaračiai (8 ir 9), prie kurių nejudamai yra pritvirtinta dar po vieną skriejiką (6 ir 7). Krumpliaračiai (8 ir 9) yra pastoviai susikabinę su atitinkamais vidiniais krumpliaračiais (10 ir 11). Krumpliaračiai (10 ir 11) yra suporinti su kūginiais krumpliaračiais (12 ir 13), kurie tarpusavyje susikabinę per parazitinį krumpliaratį (14). Parazitinis krumpliaratis laisvai sukasi mechanizmo korpuse (15). Kiekvienoje mechanizmo pusėje skriejikų (5 ir 6 bei 4 ir 7) ir ant jų uždėtų laisvai besisukančių krumpliaračių (8, 9) spinduliai yra skirtingų dydžių, bet tarpusavyje susiję taip, kad vienoje menamos mechanizmo ašies pusėje išdėstyto skriejiko spindulys lygus kitoje mechanizmo pusėje esančio ant skriejiko uždėto laisvai besisukančio krumpliaračio spinduliui, o bendra skriejikų spindulių suma lygi vidinio sukabinimo krumpliaračių (10 ir 11) skersmeniui d3.

[EN] The supported gearwheel mechanism for the conversion of forward motion into rotary motion and visa versa is attributed to the sphere of general mechanical engineering, is related to mechanism units ensuring the normal operation and exploitation of machines and mechanisms, and is for the conversion of forward motion into rotary motion and visa versa - rotary motion into forward motion by means of rotating gearwheels only. The purpose of this invention is to create as simple as possible gearwheel mechanism that would simplify all mechanism units and mechanisms using connecting rod mechanisms and units (for instance, an internal combustion engine) to convert forward motion into rotary motion. The mechanism supposed consists of a drive shaft (1), which is connected to two cranks (4 and 5) immovably connected to each other by means of gear wheels (2 and 3). Loosely rotating gearwheels (8 and 9) are set on the ends of cranks (4 and 5), whereas cranks (6 and 7) are immovably connected to gearwheels (8 and 9) appropriately. The gearwheels (8 and 9) are permanently engaged with appropriate intermediate gearwheels (10 and 11). The gearwheels (10 and 11) are paired with bevel pinions (12 and 13) connected to each other by means of parasite gearwheel (14). The parasite gearwheel is loosely rotating in the mechanism's body 15. Radiuses r1 and r2 of cranks (5 and 6) as well as (4 and 7) on each side of the mechanism are appropriately equal, whereas the sum of radiuses of all cranks is equal to the diameter d3 of intermediate engagement gearwheels (10 and 11).

Aprašymas

[0001] visus mechaninius įrenginius, mechanizmus, kuriuose slenkamajam judėjimui paversti sukamuoju judėjimu naudojami švaistikliniai mechanizmai ir Įrengimai (pvz., vidaus degimo varikliai).

[0002] Siūlomą mechanizmą sudaro vedantysis velenas (1), kuris per krumpliaračius (2 ir 3) sujungtas su dviem tarpusavyje kietai sujungtais skriejikais (4 ir 5). Skriejikų (4 ir 5) galuose uždėti laisvai besisukantys krumpliaračiai (8 ir 9), prie kurių nejudamai yra pritvirtinta dar po vieną skriejiką (6 ir 7). Krumpliaračiai (8 ir 9) yra pastoviai susikabinę su atitinkamais vidiniais krumpliaračiais (10 ir 11). Krumpliaračiai (10 ir 11) yra suporinti su kūginiais krumpliaračiais (12 ir 13), kurie tarpusavyje susikabinę per parazitinį krumpliaratį (14). Parazitinis krumpliaratis laisvai sukasi mechanizmo korpuse (15). Kiekvienoje mechanizmo pusėje skriejikų (5 ir 6 bei 4 ir 7) ir ant jų uždėtų laisvai besisukančių krumpliaračių (8, 9) spinduliai yra skirtingų dydžių, bet tarpusavyje susiję taip, kad vienoje menamos mechanizmo ašies pusėje išdėstyto skriejiko spindulys lygus kitoje mechanizmo pusėje esančio ant skriejiko uždėto laisvai besisukančio krumpliaračio spinduliui, o bendra skriejikų spindulių suma lygi vidinio sukabinimo krumpliaračių (10 ir 11) skersmeniui d₃.

[0003] Siūlomas slenkamojo judėjimo keitimo sukamuoju ir atvirkščiai krumpliaratinis mechanizmas yra iš bendrosios mašinų gamybos srities, susijęs su mašinų ir mechanizmų mazgais, užtikrinančiais normalų mašinų ir mechanizmų darbą ir eksploataciją ir skirtas pakeisti slenkamąjį judėjimą sukamuoju ir atvirkščiai: sukamąjį - slenkamuoju tik besisukančių krumpliaračių pagalba.

[0004] Mechanizmas gali būti panaudotas kosmonautikoje, aviacijoje, laivų statyboje, automobilių, motociklų gamybos, kalnakasybos, radioelektronikos, energetikos ir kitose pramonės šakose, medicinoje ir daugelyje kitų sričių. Siūlomas mechanizmas idealiai tinka naujo tipo vidaus degimo variklių, apdirbimo staklių, statybos, maisto gamybos įrengimų, tvirtinimo - sugriebimo mechanizmų, gamybai ir taip toliau. Autorių sutarimu mechanizmą numatyta vadinti Kupcovo mechanizmu ir žymėti šiuo ženklu.

[0005] Technikos lygiu žinomi įvairūs krumpliaratiniai mechanizmai: nud pačių paprasčiausių vienpakopių pavarų iki daugiapakopių, sudarytų nuosekliu jungimu kelių vienpakopių pavarų, nuo mazgų, įstatomų į mechanizmus, prietaisus, mašinas, iki savarankiško agregato - reduktoriaus, pavarų dėžės, planetinės pavaros, diferencialinio mechanizmo.

[0006] Vienas iš krumpliaratinės pavaros pavyzdžių gali būti valcavimo cilindro ašinio judesio krumpliaratinis mechanizmas tiglinei spausdinimo mašinai (H. H. Ap_T06_0JieBCKHH, MexaHH3MBI B COBpeMeHHOft _TexHHKe. T. IV, MocKBa «Hayica», 102 pusi.), sudarytas iš kūginių krumpliaračių poros, vienas iš krumpliaračių įtvirtintas ant sukamos ašies, kitas turi pirštą, kinematiškai sąveikaujantį su cilindro išdroža. Šios krumpliaratinės pavaros ribotos funkcinės galimybės.

[0007] Išradimo tikslas - sukurti galimai paprastesnį krumpliaratinį mechanizmą, kurio būtų galima supaprastinti visus mechaninius įrenginius, mechanizmus, kuriuose slenkamajam judėjimui paversti sukamuoju judėjimu naudojami švaistikliniai mechanizmai ir įrengimai (pvz., vidaus degimo varikliai).

[0008] Slenkamojo judėjimo keitimo sukamuoju ir atvirkščiai krumpliaratinis mechanizmas apima vedantįjį veleną su krumpliaračių pora. Nauja jame tai, kad ant vedančiojo veleno galo pritvirtintas vienas kūginis krumpliaratis iš kūginių krumpliaračių poros, kito kūginio krumpliaračio ašyje įtvirtintas skriejikas, kurio vienas galas kietai sujungtas su kito skriejiko galu, ant laisvųjų skriejikų galų uždėti laisvai besisukantys krumpliaračiai, prie šių krumpliaračių nejudamai pritvirtinti kiti skriejikai, laisvai besisukantys krumpliaračiai pastoviai sukabinti su atitinkamais vidiniais krumpliaračiais, vidiniai krumpliaračiai turi suporintus kūginius krumpliaračius, kurie tarpusavyje sujungti per parazitinį krumpliaratį, pastarasis laisvai įstatytas mechanizmo korpuse taip, kad varantysis velenas ir parazitinio krumpliaračio ašis sudaro menamą mechanizmo ašį, kurios atžvilgiu išsidėstę skriejikai su ant jų uždėtais krumpliaračiais, be to, skriejikų ir ant jų uždėtų laisvai besisukančių krumpliaračių spinduliai yra skirtingų dydžių, bet tarpusavyje susiję taip, kad vienoje menamos mechanizmo ašies pusėje išdėstyto

[0009] skriejiko spindulys lygus kitoje mechanizmo pusėje esančio ant skriejiko uždėto laisvai besisukančio krumpliaračio spinduliui, o bendra skriejikų spindulių suma lygi vidinio sukabinimo krumpliaračių skersmeniui.

[0010] Šis išradimas gali įvykdyti perversmą mašinų - mechanizmų teorijoje ir gamyboje, tuo pačiu šis mechanizmas leidžia racionaliausiu būdu panaudoti sukimo arba slinkimo judėjimo metu gaunamą ir perduodamą jėgą, užtikrinti ilgalaikį tokių mechanizmų darbą, išgauti tikslius tolygius tiesiaeigius, bei sudėtingus ciklingus judesius. Be to, siūlomas mechanizmas slenkamąjį judėjimą paverčia sukamuoju ir atvirkščiai, panaudojant tik krumpliaratinių pavarų sistemas. Prie naujo mechanizmo privalumų reikia priskirti galimybę sudaryti skriejikų laisvų galų judėjimo formulę, galimybę sudaryti skriejikų laisvų galų judėjimą skirtingais kelio ilgiais, galimybė sudaryti skriejikų laisvų galų judėjimą įvairiais kampais, tarp jų ir lygiais 0° ir 180°.

[0011] Išradimais paaiškinamas brėžiniais, kur Fig. 1 pateikta mechanizmo principinė schema, Fig. 2 - mechanizmo kairiosios pusės diagrama, Fig. 3 - mechanizmo dešiniosios pusės diagrama.

[0012] Siūlomą mechanizmą sudaro vedantysis velenas 1, kuris per krumpliaračius 2 ir 3 sujungtas su dviem tarpusavyje kietai sujungtais skriejikais 4 ir 5. Skriejikų 4

[0013] ir 5 galuose uždėti laisvai besisukantys krumpliaračiai 8 ir 9, prie kurių nejudamai yra pritvirtinta dar po vieną skriejiką 6 ir 7. Krumpliaračiai 8 ir 9 yra pastoviai

[0014] susikabinę su atitinkamais vidiniais krumpliaračiais 10 ir 11. Krumpliaračiai 10 ir 11 yra suporinti su kūginiais krumpliaračiais 12 ir 13, kurie tarpusavyje susikabinę

[0015] per parazitinį krumpliaratį 14. Parazitinis krumpliaratis laisvai sukasi mechanizmo korpuse 15. Kiekvienoje mechanizmo pusėje skriejikų 5 ir 6 bei 4 ir 7 spinduliai ₇₇ ir r₂ tarpusavyje yra atitinkamai lygūs, o visų skriejikų spindulių suma yra lygi vidinio sukabinimo krumpliaračių 10 ir 11 skersmeniui ds.

[0016] Siūlomas mechanizmas savo ypatumu išsiskiria tuo, kad sukantis velenui 1: 1. Skriejikų 6 ir 7 laisvųjų galų judėjimo keliai gali būti skirtingi; 2. Skriejikų 6 ir 7 laisvųjų galų judėjimo krypties kampas tarpusavyje gali būti bet koks ir sudaryti nuo 0° iki 180°. 3. Skriejikų 6 ir 7 laisvųjų galų judėjimo kelias gali būti skirtingo ilgio; 4. Veikiant skriejikų 6 ir 7 laisvuosius galus jėga, judančia tiesiaeigiu judėjimu, gaunamas sukimo momentas velenui 1.

[0017] Vedantįjį veleną 1 suka krumpliaračiai 2 ir 3. Krumpliaratį 3 suka du tarpusavyje kietai sujungti skriejikai 4 ir 5, kurių galuose uždėti laisvai besisukantys krumpliaračiai 8 ir 9, o prie pastarųjų nejudamai yra pritvirtinta dar po vieną skriejiką 6 ir 7. Krumpliaračiai 8 ir 9 yra pastoviai susikabinę su atitinkamais vidiniais krumpliaračiais 10 ir 11, kurie pradeda suktis į priešingas puses per suporintus krumpliaračius 12 ir 13 parazitinio krumpliaračio 14 dėka. Krumpliaračiai 10 ir 11 yra suporinti su kūginiais krumpliaračiais 12 ir 13, kurie tarpusavyje susikabinę per parazitinį krumpliaratį 14. Parazitinis krumpliaratis laisvai sukasi mechanizmo korpuse 15. Be to, vidinio sukabinimo krumpliaračių sukimosi kryptis sutampa su suporinto skriejiko, kurio spindulys yra didesnis, sukimosi kryptimi. Skriejikų 6 ir 7 laisvieji galai, sukdamiesi aplink savo ašį, juda tiesiaeigiu grįžtamuoju judėjimu.

[0018]

[0019] Krumpliaračio 9 spindulys R₉ lygus:

[0020] Aukščiau nurodytų krumpliaračių 8 ir 9 spindulių suma yra lygi vidinio

[0021]

[0022] Krumpliaračių 8 ir 9 spinduliai R_s ir R₉ tarpusavyje nera lygūs ir skinasi nuo

[0023]

[0024] R_s = r₂ ir R₉ = rj per vieną suporintų krumpliaračių 4 ir 5 apsisukimą padarys:

[0025] Kadangi vidinio sukabinimo krumpliaračiai 10 ir 11 sukasi į skirtingas puses, tai krumpliaračio 8, kurio spindulys R_s = r2 , kelias sutrumpėja dydžiu /_«, kuris lygus:

[0026] Krumpliaračiui 9, kurio spindulys R₉ = n , kelias pailgėja dydžiu /_?, kuris

[0027]

[0028] Skriejikų 6 ir 7 laisvų galų išvedimas iš mirties taškų vyksta krumpliaračių susikabinimo pagalba, todėl kampas tarp vedančiųjų skriejikų gali būti bet koks, o taip pat lygus (f ir 180° .

[0029] Išnagrinėsime mechanizmo kairiąją ir dešiniąją puses kartu (Fig.2 ir Fig. 3).

[0030] Skriejikui O A pasisukus kampu a (Fig. 2), taškas B pasislinks į tašką Bh krumpliaračio 9, kurio spindulys R₉ = rj , centro taškas A pasislinks į tašką Aj , krumpliaratis 10, kurio spindulys R / o = r? , suksis į priešingą pusę nei skriejikas

[0031] OA .

[0032]

[0033] Pagal lygiašonį trikampį OA_jB_i:

[0034] Kadangi:

[0035] Pasisukus skriejikui O_jAi kampu a (Fig. 3), taškas B_j pasislinks į tašką B2 ,

[0036] krumpliaračio 8, kurio spindulys Rg = r2 , centro taškas Aj pasislinks į tašką A2 , o krumpliaratis 11 spinduliu Ru = r3 suksis skriejiko OiAi kryptimi.

[0037]

Apibrėžtis

Slenkamojo judėjimo keitimo sukamuoju ir atvirkščiai krumpliaratinis mechanizmas, apimantis vedantįjį veleną su krumpliaračių pora, besiskirian t i s tuo, kad ant vedančiojo veleno ( 1) galo pritvirtintas vienas kūginis krumpliaratis ( 2) iš kūginių krumpliaračių poros, kito kūginio krumpliaračio ( 3) ašyje įtvirtintas skriejikas ( 4), kurio vienas galas kietai sujungtas su kito skriejiko ( 5) galu, ant laisvųjų skriejikų ( 4, 5) galų uždėti laisvai besisukantys krumpliaračiai ( 8, 9), prie šių krumpliaračių ( 8, 9) nejudamai pritvirtinti kiti skriejikai ( 6, 7), laisvai besisukantys krumpliaračiai ( 8, 9) pastoviai sukabinti su atitinkamais vidiniais krumpliaračiais ( 10, 11), vidiniai krumpliaračiai ( 10, 11) turi suporintus kūginius krumpliaračius ( 12, 13), kurie tarpusavyje sujungti per parazitinįkrumpliaratį ( 14), pastarasis laisvai įstatytas mechanizmo korpuse ( 15) taip, kad varantysis velenas ( 1) ir parazitinio krumpliaračio ( 14) ašis sudaro menamą mechanizmo ašį, kurios atžvilgiu išsidėstę skriejikai ( 4, 5 ir 6, 7) su ant jų uždėtais krumpliaračiais ( 8, 9), be to, skriejikų ( 4, 5 ir 6, 7) ir ant jų uždėtų laisvai besisukančių krumpliaračių ( 8, 9) spinduliai yra skirtingų dydžių, bet tarpusavyje susiję taip, kad vienoje menamos mechanizmo ašies pusėje išdėstyto skriejiko spindulys lygus kitoje mechanizmo pusėje esančio ant skriejiko uždėto laisvai besisukančio krumpliaračio spinduliui, o bendra skriejikų spindulių suma lygi vidinio sukabinimo krumpliaračių skersmeniui.

Brėžiniai