[LT] Sukamojo judėjimo keitimo tiesiniu slenkamuoju ir atvirkščiai krumpliaratinis mechanizmas yra susijęs su mašinų ir mechanizmų mazgais, užtikrinančiais normalų mašinų ir mechanizmų darbą ir eksploataciją ir skirtas pakeisti sukamąjį judėjimą tiesiniu slankiojamuoju ir atvirkščiai: tiesinį slankiojamąjį - sukamuoju 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., aviacijos vidaus degimo varikliai). Vienas iš kitų išradimo tikslų yra atsisakyti reduktorių aviacijos vidaus degimo varikliams, iki minimo sumažinti ašines veleno įražas, efektyviau išnaudoti gautą perdavimo rezultatą ir gauti pastovias pakeisto judėjimo charakteristikas. Siūlomas mechanizmas savo ypatumu išsiskiria tuo, kad skriejikų (8 ir 9) laisvųjų galų judėjimo keliai gali būti skirtingi; skriejikų (8 ir 9) laisvųjų galų judėjimo krypties kampas tarpusavyje gali būti bet koks ir sudaryti nuo 00 iki 1800; skriejikų (8 ir 9) laisvųjų galų judėjimo kelias gali būti skirtingo ilgio; veikiant skriejikų (8 ir 9) laisvuosius galus jėga, judančia tiesiaeigiu judėjimu, gaunamas redukuotas sukimo momentas vedančiajam velenui; vienoje plokštumoje gaunami dviejų taškų tiesiniai judėjimai arba ta pačia kryptimi, arba skirtingomis kryptimis, arba kampu vienas kitam.
[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. In the mechanism supposed, it is new that distances of motion of free ends of the cranks (8 and 9) may be different; an angle of direction of motion of the free ends of the cranks (8 and 9) in regard to each other may be different - from 0 to 180 degrees. When acting on the free ends of cranks (8 and 9) by force that is in rectilinear motion, a torque for shaft is obtained. In the same plane, the rectilinear motion of two points is obtained either in the same direction or in an opposite direction or at an angle to each other.
[0001] Siūlomas sukamojo judėjimo keitimo tiesiniu slenkamuoju 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 sukamąjį judėjimą tiesiniu slankiojamuoju ir atvirkščiai: tiesinį slankiojamąjį - sukamuoju tik besisukančių krumpliaračių pagalba bei turėti vedantįjį veleną suredukuotų sūkių skaičiumi.
[0002] 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 aviacijos vidaus degimo variklių, apdirbimo staklių, statybos, maisto gamybos įrengimų, tvirtinimo - sugriebimo mechanizmų, gamybai ir taip toliau.
[0003] Technikos lygiu žinomi įvairūs krumpliaratiniai mechanizmai: nuo 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.
[0004] Žinomi mechanizmai, sprendžiantys tą patį uždavinį kaip ir siūlomas mechanizmas, t.y. vienos rūšies judėjimo keitimą kita rūšimi, pavyzdžiui, mechanizmas, aprašytas US patente Nr. 5 212 996. Konstrukciniu požiūriu tai gana sudėtingas mechanizmas, apimantis planetines krumpliaratines pavaras.
[0005] Naujasis patentuojamas mechanizmas sukurtas remiantis slenkamojo judėjimo keitimo sukamuoju ir atvirkščiai krumpliaratiniu mechanizmu, aprašytu tų pačių autorių, kaip ir ši paraiška, paraiškoje LT 2001-102 (paskelbta Valstybinio patentų biuro 2003 metų biuletenyje Nr. 4) arba tarptautinėje publikacijoje WO 03/033945. Šiose publikacijose aprašytas mechanizmas apima vedantįjį veleną su ant jo galo pritvirtinta kūgine krumpliaračių pora. Simetriškai varančiojo veleno atžvilgiu abiejose jo pusėse išdėstytos skriejikų ir šorinio ir vidinio sukabinimo krumpliaračių sistemos, tarpusavyje sujungtos per parazitinį krumpliaratį.
[0006] Minėtame mechanizme varantįjį veleną veikia didelės ašinės jėgos, be to, mechanizmo pritaikymas siaurėja dėl skirtingose mechanizmo pusėse išdėstytų darbinių skriejikų galų.
[0007] 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). Vienas iš konkretesnių išradimo tikslų yra iki minimo sumažinti ašines veleno įražas, efektyviau išnaudoti gautą perdavimo rezultatą ir gauti pastovias perkeisto judėjimo charakteristikas.
[0008] Siūlomas sukamojo judėjimo keitimo slenkamuoju ir atvirkščiai krumpliaratinis mechanizmas apima korpuse sumontuotas, per krumpliaratį tarpusavyje sujungtas skriejikų ir ant jų uždėtų krumpliaračių sistemas. Nauja mechanizme tai, kad turi dviejų vienodų krumpliaračių bloką, įrengtą ant veleno. Pirmasis bloko krumpliaratis sukabintas su pirmuoju krumpliaračiu, kurio ašyje kietai įtvirtintas skriejikas, ant kurio laisvojo galo judamai įtvirtintas kitas skriejikas, turintis kietai ant jo užtvirtintą krumpliaratį. Sis krumpliaratis ir antrasis bloko krumpliaratis sukabinti su turinčiu vidinį ir išorinį sukabinimus krumpliaračiu, laisvai įtvirtintu ant pirmojo skriejiko. Be to, šis krumpliaratis per krumpliaratį sukabintas su antruoju krumpliaračiu, kurio skersmuo lygus pirmojo krumpliaračio skersmeniui, be to, antrojo krumpliaračio ašyje kietai įtvirtintas skriejikas, ant kurio laisvojo galo judamai įtvirtintas kitas skriejikas, turintis kietai ant jo užtvirtintą krumpliaratį. Šis krumpliaratis sukabintas su turinčiu vidinį ir išorinį sukabinimus krumpliaračiu, laisvai įtvirtintu ant antrojo skriejiko. Turintys vidinį ir išorinį sukabinimą krumpliaračiai yra vienodo skersmens ir tarpusavyje susieti išoriniu sukabinimu. Be to, skriejikų ir ant jų užtvirtintų krumpliaračių spinduliai yra skirtingų dydžių, bet tarpusavyje susiję taip, kad vienoje mechanizmo pusėje išdėstyto skriejiko spindulys lygus kitoje mechanizmo pusėje esančio ant skriejiko užtvirtinto krumpliaračio spinduliui, o bendra skriejikų spindulių suma lygi vidinio sukabinimo krumpliaračio skersmeniui.
[0009] Šis išradimas gali įvykdyti didelius pokyčius mašinų - mechanizmų teorijoje ir gamyboje, ypač aviacijos vidaus degimo variklių 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 ciklinius judesius, turi vedantįjį veleną su redukuotu sūkių skaičiumi. Be to, siūlomas mechanizmas slenkamąjį judėjimą paverčia sukamuoju ir atvirkščiai, panaudojant tik nesudėtingas krumpliaratinių pavarų sistemas. Prie naujo mechanizmo privalumų reikia priskirti galimybę turėti veleną su redukuotu sūkių skaičiumi, galimybę sudaryti skriejikų laisvų galų judėjimo formulę, galimybę
[0010] sudaryti skriejikų laisvų galų judėjimą skirtingais kelio ilgiais, galimybę sudaryti skriejikų laisvų galų judėjimą įvairiais kampais, tarp jų ir lygiais 0° ir 180°.
[0011] Išradimas paaiškinamas brėžiniais, kur Fig. 1 pateikta mechanizmo principinė schema, Fig. 2 - mechanizmo schemos pjūvis, Fig. 3 ir 4 - atitinkamai mechanizmo kairiosios ir dešiniosios pusių diagramos.
[0012] Siūlomą perdavimo mechanizmą sudaro korpuse 1 sumontuotas ant veleno 14 įrengtas dviejų vienodų krumpliaračių 15 ir 16 blokas. Pirmasis krumpliaratis 15 sukabintas su krumpliaračiu 5. Šio krumpliaračio 5 ašyje kietai įtvirtintas skriejikas 7, ant kurio laisvojo galo judamai įtvirtintas kitas skriejikas 9, turintis kietai ant jo užtvirtintą krumpliaratį 11. Pastarasis krumpliaratis 11 sukabintas su krumpliaračio 13 vidiniu sukabinimu. Krumpliaratis 13 turi ir vidinį, ir išorinį sukabinimą. Antrasis krumpliaratis 16 sukabintas su krumpliaračio 13 vidiniu sukabinimu, su kuriuo taip pat sukabintas skriejiko 9 krumpliaratis 11, tokiu būdu išbalansuojamas skriejiko 9 laisvojo galo tiesinis linijinis judėjimas. Tuo tarpu krumpliaratis 5 savo ruožtu per krumpliaratį 3 sukabintas su krumpliaračiu 4, kurio skersmuo lygus krumpliaračio 5 skersmeniui. Krumpliaračio 4 ašyje kietai įtvirtintas skriejikas 6, ant kurio laisvai užmautas krumpliaratis 12 su vidiniu ir išoriniu sukabinimais, ir kurio laisvajame gale judamai įstatytas skriejikas 8. Ant skriejiko 8 įtvirtintas krumpliaratis 10, sukabintas su krumpliaračio 12 vidiniu sukabinimu. Vienodo skersmens, turintys vidinius ir išorinius sukabinimus krumpliaračiais 12 ir 13 sukabinti tarp savęs, sukasi į skirtingas puses, tuo tarpu laisvieji judančiųjų skriejikų 8 ir 9 galai juda tiesiniu slenkamuoju judesiu.
[0013] Kairėje mechanizmo pusėje esančių skriejikų 7 ir 9 spinduliai #•; yra tarpusavyje lygūs, ir dešinėje mechanizmo pusėje esančių skriejikų 6 ir 8 spinduliai r2 taip pat tarpusavyje lygūs, tuo tarpu visų skriejikų spindulių suma lygi vidinio sukabinimo krumpliaračio 12 arba 13 skersmeniui 2r3 .
[0014] 1. Skriejikų 8 ir 9 laisvųjų galų judėjimo keliai gali būti skirtingi; 2. Skriejikų 8 ir 9 laisvųjų galų judėjimo krypties kampas tarpusavyje gali būti bet koks ir sudaryti nuo 0° iki 180°. 3. Skriejikų 8 ir 9 laisvųjų galų judėjimo kelias gali būti skirtingo ilgio; 4. Veikiant skriejikų 8 ir 9 laisvuosius galus jėga, judančia tiesiaeigiu judėjimu, gaunamas redukuotas sukimo momentas vedančiajam velenui. 5. Vienoje plokštumoje gaunami dviejų taškų tiesiniai judėjimai arba ta pačia kryptimi, arba skirtingomis kryptimis, arba kampu vienas kitam.
[0015] Korpuse 1 sumontuotas velenas 14 suka ant jo sumontuotą dviejų vienodo skersmens krumpliaračių 15 ir 16 bloką. Krumpliaratis 15 sukabintas su krumpliaračiu 5, kurio ašyje nejudamai sumontuotas skriejikas 7. Šio skriejiko 7 laisvame gale įrengtas judantis skriejikas 9, o ant jo nejudamai įrengtas krumpliaratis 11, sujungtas su vidinio ir išorinio sukabinimo krumpliaračiu 13. Laisvasis skriejiko 9 galas, balansuojamas antruoju krumpliaračių bloko krumpliaračiu 16 per vidinio sukabinimo krumpliaratį 13, juda tiesiniu linijiniu judėjimu. Tuo tarpu krumpliaratis 5 savo ruožtu per tarpinį krumpliaratį 3 suka krumpliaratį 4 į tą pačią pusę. Krumpliaračio 4 ašyje kietai įtvirtintas skriejikas 6 suka laisvajame gale judamai įstatytą skriejiką 8. Ant skriejiko 8 įtvirtintas krumpliaratis 10 rieda krumpliaračio 12 vidiniu sukabinimu. Tarp savęs išoriniu sukabinimu susieti krumpliaračiais 12 ir 13 suderina tarpusavyje skriejikų 8, 9 laisvųjų galų eigas.
[0016]
[0017] Krumpliaračio 10 spindulys Rio lygus:
[0018] Aukščiau nurodytų krumpliaračių 11 ir 10 spindulių suma yra lygi vidinio sukabinimo krumpliaračio spinduliui Rn '.
[0019] Krumpliaračių 10 ir 11 spinduliai R jo ir Rn tarpusavyje nėra lygūs ir skiriasi nuo dydžio r3 /2 tokiu pat dydžiu:
[0020] Rio = rj ir Rjj = r2 , - per vieną krumpliaračių 3, 4, 5 apsisukimą padarys:
[0021] Kadangi vidinio sukabinimo krumpliaračiai 12 ir 13 sukasi į skirtingas puses, tai krumpliaračio 11, kurio spindulys Ru = r2 , kelias pailgėja dydžiu lu , kuris lygus:
[0022] Krumpliaračiui 10, kurio spindulys Rio = n , kelias sutrumpėja dydžiu lJ0, kuris lygus:
[0023] Skriejikų 8 ir 9 laisvų galų išvedimas iš mirties taškų vyksta krumpliaračių susikabinimo pagalba, todėl kampas tarp vedančiųjų skriejikų gali būti bet koks, o taip pat lygus 0° ir 180° .
[0024] Išnagrinėsime mechanizmo kairiąją ir dešiniąją puses kartu (Fig. 3 ir Fig. 4).
[0025] Skriejikui O A pasisukus kampu a (Fig. 3), taškas B pasislinks į tašką Bu krumpliaračio 11, kurio spindulys R u = r2 , centro taškas A pasislinks į tašką Ai , krumpliaratis 13, kurio spindulys Rjj = r3 , suksis į priešingą pusę nei skriejikas O A .
[0026]
[0027] Pagal lygiašonį trikampį OAiBj:
[0028] Kadangi:
[0029] Pasisukus skriejikui OjAi kampu a (Fig. 4), taškas B] pasislinks į tašką B2, krumpliaračio 10, kurio spindulys Rg = ri , centro taškas Aj pasislinks į tašką A 2, o krumpliaratis 12 spinduliu R12 - r3 suksis skriejiko Oi A] kryptimi.
[0030]
[0031] Siūlomą mechanizmą lyginant su žinomais sukamojo judėjimo keitimo tiesiniu slenkamuoju ir atvirkščiai mechanizmais išryškėja keletas privalumų: visų pirma, paprastesnė konstrukcija ir darbiniai laisvieji skriejikų galai išdėstyti vienoje mechanizmo pusėje; antra, išbalansuotos įražos, panaikinta statmenoji jėga į veleno išilginę ašį ir gaunamos pastovios pakeisto judėjimo charakteristikos, trečia, veikiant skriejikų laisvuosius galus jėga, judančia tiesiaeigiu judėjimu, gaunamas redukuotas sukimo momentas vedančiajam velenui. Be to, siūlomo mechanizmo gamyba palyginti nebrangi dėl detalių paprastos konstrukcijos.
Sukamojo judėjimo keitimo slenkamuoju ir atvirkščiai krumpliaratinis mechanizmas, apimantis korpuse sumontuotas, per krumpliaratį tarpusavyje sujungtas skriejikų ir ant jų uždėtų krumpliaračių sistemas, besiskiriantis tuo, kad turi dviejų vienodų krumpliaračių (15 ir 16) bloką, įrengtą ant veleno (14), pirmasis bloko krumpliaratis (15) sukabintas su pirmuoju krumpliaračiu (5), kurio ašyje kietai įtvirtintas skriejikas (7), ant kurio laisvojo galo judamai įtvirtintas kitas skriejikas (9), turintis kietai ant jo užtvirtintą krumpliaratį (11), šis krumpliaratis (11) ir antrasis bloko krumpliaratis (16) sukabinti su turinčiu vidinį ir išorinį sukabinimus krumpliaračiu (13), laisvai įtvirtintu ant pirmojo skriejiko (7), dar krumpliaratis (5) per krumpliaratį (3) sukabintas su antruoju krumpliaračiu (4), kurio skersmuo lygus pirmojo krumpliaračio (5) skersmeniui, be to, antrojo krumpliaračio (4) ašyje kietai įtvirtintas skriejikas (6), ant kurio laisvojo galo judamai įtvirtintas kitas skriejikas (8), turintis kietai ant jo užtvirtintą krumpliaratį (10), šis krumpliaratis (10) sukabintas su turinčiu vidinį ir išorinį sukabinimus krumpliaračiu (12), laisvai įtvirtintu ant antrojo skriejiko (8), turintys vidinį ir išorinį sukabinimą krumpliaračiai (12, 13) yra vienodo skersmens ir tarpusavyje susieti išoriniais sukabinimais, be to, skriejikų (6, 7 ir 8, 9) ir ant jų užtvirtintų krumpliaračių (10,11) spinduliai yra skirtingų dydžių, bet tarpusavyje susiję taip, kad vienoje mechanizmo pusėje išdėstyto skriejiko spindulys lygus kitoje mechanizmo pusėje esančio ant skriejiko užtvirtinto krumpliaračio spinduliui, o bendra skriejikų spindulių suma lygi vidinio sukabinimo krumpliaračio skersmeniui.