RU2131072C1

RU2131072C1 - Eccentric mechanism

Info

Publication number: RU2131072C1
Application number: RU96122796/28A
Authority: RU
Inventors: Е.П. Абрамцев
Original assignee: Абрамцев Евгений Петрович
Priority date: 1996-11-27
Filing date: 1996-11-27
Publication date: 1999-05-27

Abstract

FIELD: mechanisms converting rotary motion to reciprocating motion, employment as summing mechanism. SUBSTANCE: given mechanism presents n pairs of eccentrics placed one inside another in which internal eccentrics are arranged concentrically and external ones are positioned eccentrically to driven link located in center of mechanism. Each eccentric in pair is provided with drive for its rotation relative to another eccentric and last external eccentric is hinged to body. In case of rotation in accord with interrelated laws of any pair of eccentrics driven link moves along straight line, in case of rotation of several pairs of eccentrics driven link moves to distance equal to algebraic sum of eccentricities of individual eccentrics. EFFECT: expanded range of movements of driven link without change of eccentricity of eccentrics. 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к механизмам для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, и может быть использовано в качестве суммирующего механизма. The invention relates to mechanical engineering, in particular to mechanisms for converting rotational motion into reciprocating, and can be used as a summing mechanism.

Известен суммирующий механизм, содержащий корпус, в котором установлены элементы ввода, выполненные в виде толкателей и сопряженные с суммирующим элементом, пластину с выступом, ролики и пружины, в корпусе выполнен паз, а суммирующий элемент выполнен в виде клиньев, сопряженных с выступом пластины, на которой установлены ролики, размещенные в пазу корпуса, паз расположен перпендикулярно выступу пластины, элементы ввода и элемент вывода соединены с корпусом посредством соответствующей пружины (авт. свид. СССР N 746564, кл. G 06 G 3/00, 1980). Known summarizing mechanism comprising a housing in which input elements are installed, made in the form of pushers and paired with a summing element, a plate with a protrusion, rollers and springs, a groove is made in the housing, and the summing element is made in the form of wedges paired with the protrusion of the plate, which has rollers placed in the groove of the housing, the groove is perpendicular to the protrusion of the plate, the input elements and the output element are connected to the housing by means of a corresponding spring (ed. certificate of the USSR N 746564, class G 06 G 3/00, 1980).

Данный механизм отличается конструктивной сложностью, невысокой точностью и неудобен в работе. This mechanism is characterized by structural complexity, low accuracy and inconvenient in operation.

Известен суммирующий механизм, содержащий корпус и винтовые пары, взаимосвязанные между собой, винты расположены телескопически с возможностью осевого перемещения одного относительно другого и относительно корпуса, гайка большей пары установлена неподвижно в осевом направлении относительно корпуса, а гайки последующих винтовых пар установлены так же относительно винтов предыдущих пар (авт. свид. СССР N 316885, кл. F 16 H 25/02, 1970). Известный механизм имеет сложную конструкцию. A known summing mechanism comprising a housing and screw pairs interconnected, the screws are located telescopically with the possibility of axial movement of one relative to the other and relative to the housing, the nut of the larger pair is fixed motionless in the axial direction relative to the housing, and the nuts of the subsequent screw pairs are also installed relative to the previous screws steam (author's certificate. USSR N 316885, class F 16 H 25/02, 1970). The known mechanism has a complex structure.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является эксцентриковый механизм, содержащий два эксцентрика, один из которых расположен внутри другого, причем один из них шарнирно установлен в корпусе, привод относительного вращения эксцентриков, эксцентрик, установленный в корпусе, является внешним и также снабжен приводом вращения относительно корпуса (авт. свид. СССР N 1573271, кл. F 16 H 21/18, 1990, прототип). Данный механизм обладает недостаточным диапазоном перемещения ведомого звена и не позволяет осуществлять суммирование перемещений. The closest in technical essence to the invention is an eccentric mechanism containing two eccentrics, one of which is located inside the other, one of which is pivotally mounted in the housing, the drive for relative rotation of the eccentrics, the eccentric mounted in the housing, is external and also equipped with a rotation drive relative to buildings (ed. certificate of the USSR N 1573271, class F 16 H 21/18, 1990, prototype). This mechanism has an insufficient range of movement of the driven unit and does not allow the summation of the movements.

Цель изобретения - расширение диапазона перемещений ведомого звена без изменения эксцентриситета его ведущих звеньев и обеспечение суммирования перемещений. The purpose of the invention is the expansion of the range of movements of the driven unit without changing the eccentricity of its leading links and providing a summation of the movements.

Для этого эксцентриковый механизм, содержащий два эксцентрика, один из которых расположен внутри другого, ведомое звено, установленное с возможностью вращения внутри внутреннего эксцентрика, и привод относительного вращения эксцентриков, снабжен "n" дополнительными парами эксцентриков, расположенных в одной плоскости с основной парой эксцентриков, так что основная пара эксцентриков расположена внутри первой дополнительной пары, при этом во всех парах внешний эксцентрик расположен концентрично относительно ведомого звена и эксцентрично относительно внутреннего эксцентрика последующей пары, при этом последний внешний эксцентрик шарнирно установлен в корпусе. For this, an eccentric mechanism containing two eccentrics, one of which is located inside the other, a driven link mounted for rotation inside the internal eccentric, and a drive for relative rotation of the eccentrics, is equipped with "n" additional pairs of eccentrics located in the same plane as the main pair of eccentrics, so that the main pair of eccentrics is located inside the first additional pair, while in all pairs the external eccentric is concentric with respect to the driven link and the eccentric but relative to the inner pair follow the cam, the latter being external eccentric is pivotally mounted in the housing.

Такое выполнение эксцентрикового механизма расширяет диапазон перемещений ведомого звена и позволяет осуществлять суммирование перемещений. This embodiment of the eccentric mechanism extends the range of movements of the driven unit and allows the summation of the movements.

На фиг. 1 изображена схема предложенного механизма; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Эксцентриковый механизм содержит корпус 1, эксцентрики 2 и 3 и установленное внутри эксцентрика 2 ведомое звено 4. In FIG. 1 shows a diagram of the proposed mechanism; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1. The eccentric mechanism comprises a housing 1, eccentrics 2 and 3, and a driven link 4 mounted inside the eccentric 2.

Механизм снабжен n дополнительными парами аналогичных эксцентриков, расположенных в одной плоскости с основными эксцентриками 2 и 3. На чертеже показаны две пары дополнительных эксцентриков 5, 6 и 7, 8. Все внешние эксцентрики в парах расположены концентрично, а все внутренние эксцентрики - эксцентрично относительно ведомого звена 4. Последний внешний эксцентрик 8 с возможностью вращения установлен в корпусе 1, а ведомое звено 4 также с возможностью вращения установлено в эксцентрике 2. Все последующие внутренние эксцентрики 5 и 7 также с возможностью вращения расположены внутри внешних эксцентриков 6 и 8 соответственно. Последний эксцентрик 8 снабжен приводом его вращения относительно корпуса 1, а находящийся в паре с ним эксцентрик 7 - приводом его вращения относительно эксцентрика 8. В другой крайней паре эксцентрик 2 снабжен приводом его вращения относительно эксцентрика 3, а эксцентрик 3 - приводом его вращения относительно эксцентрика 2. Аналогичными приводами в каждой паре снабжены и эксцентрики, расположенные между крайними парами. Кинематическая связь эксцентриков с соответствующими приводами (не показаны) осуществляется через редукторные шестерни 9-14 соответственно. The mechanism is equipped with n additional pairs of similar eccentrics located in the same plane as the main eccentrics 2 and 3. The drawing shows two pairs of additional eccentrics 5, 6 and 7, 8. All external eccentrics in pairs are concentric, and all internal eccentrics are eccentric relative to the follower link 4. The last external eccentric 8 is rotatably installed in the housing 1, and the driven link 4 is also rotatably installed in the eccentric 2. All subsequent internal eccentrics 5 and 7 are also possible The rotations are located inside the external eccentrics 6 and 8, respectively. The last eccentric 8 is equipped with a drive for its rotation relative to the housing 1, and the eccentric 7 paired with it has a drive for its rotation relative to the eccentric 8. In another extreme pair, the eccentric 2 is equipped with a drive for its rotation relative to the eccentric 3, and the eccentric 3 is equipped with a drive for its rotation relative to the eccentric 2. Eccentrics located between the extreme pairs are equipped with similar drives in each pair. The kinematic connection of the eccentrics with the corresponding drives (not shown) is carried out through the reduction gears 9-14, respectively.

Ведомое звено 4 снабжено роликами 15, расположенными в направляющих 16, выполненных в корпусе 1. The driven link 4 is equipped with rollers 15 located in the guides 16, made in the housing 1.

Механизм работает следующим образом. При вращении по взаимосвязанным законам (по стрелкам А и Б), например, эксцентриков 2 и 3, ведомое звено 4 (точнее некоторая его точка, например точка "0" - центр осей) перемещается по прямой линии. Изменяя начальную фазу положения каждого эксцентрика можно изменять положение траектории в плоскости перемещения. В случае равенства эксцентриситетов обоих эксцентриков можно обеспечить перемещение ведомого звена 4 через геометрический центр эксцентрика 2 на длину, равную четырем эксцентриситетам. Механизм работает аналогично, если по взаимосвязанным законам осуществлять вращение эксцентриков какой-либо другой пары. При этом заметим, что при вращении эксцентриков 5 и 6 (вторая пара) ведомым звеном будет эксцентрик 3, а при вращении эксцентриков 7 и 8 (третья пара) ведомым звеном будет эксцентрик 6. При этом вместе с указанными ведомыми звеньями одновременно будет перемещаться и основное ведомое звено 4. При одновременном вращении эксцентриков во всех парах ведомыми звеньями одновременно будут: основное ведомое звено 4 и эксцентрики 3 и 6, т.е. те звенья механизма, которые расположены концентрично основному ведомому звену 4. В случае равенства эксцентриситетов всех эксцентриков можно обеспечить перемещение ведомого звена 4 через геометрический центр эксцентрика 2 на длину S, равную
S = 4nε, (I)
где n - число пар эксцентриков;
ε - величина эксцентриситета отдельного эксцентрика.The mechanism works as follows. When rotating according to interconnected laws (arrows A and B), for example, eccentrics 2 and 3, the driven link 4 (more precisely, some of its point, for example, the point "0" - the center of the axes) moves in a straight line. By changing the initial phase of the position of each eccentric, you can change the position of the trajectory in the plane of movement. In case of equality of the eccentricities of both eccentrics, it is possible to ensure the movement of the driven link 4 through the geometric center of the eccentric 2 by a length equal to four eccentricities. The mechanism works similarly if, according to interconnected laws, the eccentrics of any other pair rotate. At the same time, we note that when the eccentrics 5 and 6 (second pair) rotate, the eccentric 3 will be the driven link, and when the eccentrics 7 and 8 (third pair) are rotated, the eccentric 6 will be the driven link. At the same time, the main slave link 4. With the simultaneous rotation of the eccentrics in all pairs, the slave links will simultaneously be: the main slave link 4 and the eccentrics 3 and 6, i.e. those links of the mechanism that are located concentrically to the main driven link 4. In case of equality of the eccentricities of all the eccentrics, it is possible to ensure the movement of the driven link 4 through the geometric center of the eccentric 2 by a length S equal to
S = 4nε, (I)
where n is the number of pairs of eccentrics;
ε is the eccentricity of an individual eccentric.

Формула (I) предусматривает согласное направление эксцентриситетов (например, так, как показано на фиг. 1) и одинаковое направление вращения приводов. При несоблюдении этого будет происходить не арифметическое, а алгебраическое сложение перемещений ведомого звена 4. Очевидно, что при этом суммируются также и усилия перемещения. Formula (I) provides for a consistent direction of eccentricities (for example, as shown in Fig. 1) and the same direction of rotation of the drives. If this is not observed, then not arithmetic, but algebraic addition of the movements of the driven link 4 will occur. Obviously, the displacement forces are also summed up.

При четном числе пар эксцентриков в идеальном случае (одновременность включения приводов, равенство скоростей вращения и других электромеханических характеристик, например времени разгона привода и др.) при соответствующем включении эксцентриков и приводов, перемещения ведомого звена 4, вызываемые отдельными парами эксцентриков будут компенсировать друг друга, в результате чего ведомое звено 4 не будет перемещаться, а будет оставаться на месте. With an even number of pairs of eccentrics in the ideal case (simultaneous activation of drives, equality of rotation speeds and other electromechanical characteristics, for example, acceleration time of the drive, etc.) with the corresponding inclusion of eccentrics and drives, movements of the driven link 4 caused by individual pairs of eccentrics will compensate each other, as a result, the slave link 4 will not move, but will remain in place.

Если же в данном случае отдельные привода включать не одновременно, а поочередно, то можно получить возвратно-поступательное движение ведомого звена 4, причем с разными длинами перемещения в том и другом направлении. If, in this case, the individual drives are switched on not simultaneously, but alternately, then the reciprocating movement of the driven link 4 can be obtained, with different lengths of movement in both directions.

Claims

An eccentric mechanism containing two eccentrics, one of which is located inside the other, a driven link mounted for rotation inside the internal eccentric, and a relative eccentric rotation drive, characterized in that it is equipped with n additional pairs of eccentrics located in the same plane as the main pair of eccentrics so that the main pair of eccentrics is located inside the first additional pair, while in all pairs the external eccentric is concentric with respect to the driven link and eccentric relative to the internal eccentric of the next pair, while the last external eccentric is pivotally mounted in the housing.