RU2626434C2

RU2626434C2 - Multi-purpose self-aligning system with foundations common not changed axis of rotation

Info

Publication number: RU2626434C2
Application number: RU2016129082A
Authority: RU
Inventors: Александр Васильевич Дегтярев
Original assignee: Александр Васильевич Дегтярев
Priority date: 2016-07-16
Filing date: 2016-07-16
Publication date: 2017-07-27
Also published as: RU2016129082A; DE102016008919A1

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: multi-purpose self-aligning system with the foundations common not changed axis of rotation contains the internal and external foundations, connected by the flexible link. The flexible link can be made in the form of the rope, the cable or the chain. The flexible link is brought into contact with the foundations by means of the sprockets, rollers or pulleys, having the possibility of linear movement. The foundations have the common axis of rotation.

EFFECT: simplification of design.

5 dwg

Description

Изобретение относится к зубчатым передачам для сообщения вращательного движения.The invention relates to gears for communicating rotational motion.

Изобретение может быть использовано в машиностроении при создании оборудования и устройств для всех областей промышленности, транспорте, приборостроении, строительстве.The invention can be used in mechanical engineering when creating equipment and devices for all areas of industry, transport, instrumentation, construction.

Известны применения универсальной самоцентрирующейся системы в изобретениях RU 2587256 C1, RU 2582158 C2.Known applications of a universal self-centering system in the inventions of RU 2587256 C1, RU 2582158 C2.

Недостатком этой универсальной самоцентрирующейся системы является то, что оси вращения внутреннего и внешнего оснований могут не совпадать, что затрудняет использование динамических свойств универсальной самоцентрирующейся системы.The disadvantage of this universal self-centering system is that the axis of rotation of the internal and external bases may not coincide, which makes it difficult to use the dynamic properties of the universal self-centering system.

В приведенных изобретениях использовались статические свойства универсальной самоцентрирующейся системы. В заявляемом изобретении использовано одно из динамических свойств универсальной самоцентрирующейся системы: совместное вращение связанных между собой внутреннего и внешнего оснований возможно даже при несовпадении осей вращения оснований. Это означает, что внутреннее и внешнее основания могут вращаться каждое относительно своих не совпадающих осей вращения при воздействии вращающего момента на одно из оснований. При совместном вращении оснований с не совпадающими осями происходит перемещение замкнутой цепи, ремня или троса, соединяющего звездочки, ролики или шкивы оснований. Поступательное движение замкнутой цепи, ремня или троса преобразуют во вращательное движение выходного вала универсальной самоцентрирующейся системы. В заявляемом изобретении вместо осей вращения оснований использованы геометрические центры оснований.In the above inventions, the static properties of a universal self-centering system were used. In the claimed invention used one of the dynamic properties of a universal self-centering system: the joint rotation of interconnected internal and external bases is possible even if the axes of rotation of the bases do not coincide. This means that the inner and outer bases can rotate each relative to their mismatching axes of rotation when a torque acts on one of the bases. When the bases rotate together with non-coincident axes, the closed chain, belt or cable moving the sprockets, rollers or base pulleys moves. The translational motion of a closed circuit, belt or cable is converted into the rotational motion of the output shaft of a universal self-centering system. In the claimed invention, instead of the axes of rotation of the bases, the geometric centers of the bases are used.

Целью изобретения является постоянство расположения осей вращения оснований и использование геометрических центров оснований.The aim of the invention is the constancy of the axis of rotation of the bases and the use of geometric centers of the bases.

Поставленная цель достигается тем, что в универсальной самоцентрирующейся системе с общей не изменяемой осью вращения оснований, содержащей внешнее и внутренне основание, закрепленные на основаниях звездочки, ролики или шкивы с возможностью вращения и соединенные последовательно замкнутой цепью, ремнем или тросом, внутреннее и внешнее основания имеют не изменяемую общую ось вращения, а звездочки, ролики или шкивы одного из оснований имеют возможность линейного перемещения по основанию. Общая не изменяемая ось вращения оснований реализуется за счет опоры этих оснований на один подшипник вращения. Линейное перемещение звездочек, роликов или шкивов обеспечивается тем, что оси вращения звездочек, роликов или шкивов закреплены на пружинах.This goal is achieved by the fact that in a universal self-centering system with a common fixed axis of rotation of the bases, containing an external and internal base, sprockets mounted on the bases, sprockets or pulleys with the possibility of rotation and connected in series by a closed chain, belt or cable, the internal and external bases have not a variable common axis of rotation, but sprockets, rollers or pulleys of one of the bases have the ability to linearly move along the base. The general unchanged axis of rotation of the bases is realized due to the support of these bases on one rotation bearing. The linear movement of the sprockets, rollers or pulleys is ensured by the fact that the axis of rotation of the sprockets, rollers or pulleys are fixed on the springs.

На фигуре 1 представлены данные для ориентировочной оценки соотношений оборотов оснований и выходного вала.The figure 1 presents data for a rough estimate of the ratio of the revolutions of the bases and the output shaft.

На фигуре 2 представлена универсальная самоцентрирующаяся система при несовпадении геометрических центров оснований.The figure 2 presents a universal self-centering system with a mismatch of the geometric centers of the bases.

На фигуре 3 представлено сечение универсальной самоцентрирующейся системы при несовпадении геометрических центров оснований.The figure 3 presents a cross section of a universal self-centering system with a mismatch of the geometric centers of the bases.

На фигуре 4 представлено сечение универсальной самоцентрирующейся системы при совпадении геометрических центров оснований.The figure 4 presents the cross section of a universal self-centering system with the coincidence of the geometric centers of the bases.

На фигуре 5 представлена универсальная самоцентрирующаяся система со стороны входного вала.The figure 5 presents a universal self-centering system from the input shaft.

В примере конкретного исполнения универсальная самоцентрирующаяся система с общей не изменяемой осью вращения оснований содержит внутреннее основание 1 и внешнее основание 2, которые соединены подшипником 3. Основание 1 и основание 2 имеют возможность относительного углового сдвига относительно общей оси, которая совпадает с выходным валом 12. Выходной вал 12 закреплен на внутреннем основании с помощью подшипника 21 и имеет возможность вращения. На внешнем основании 2 закреплены звездочки 9, 10, 11 с возможностью вращения относительно осей 6, 7, 8. Оси 7 и 8 закреплены на пружине 19, что позволяет перемещаться этим осям вместе со звездочками 10 и 11 вдоль пазов 25 и 26. На внутреннем основании 1 закреплены звездочки 13, 14, 15 с возможностью вращаться относительно осей 22, 23, 24. Звездочки 9, 14, 10, 15, 11, 13 последовательно соединены замкнутой цепью 5. Входной вал 27 закреплен на внутреннем основании 1. На звездочках 13, 14, 15 закреплены шестерни 16,17, 18 с возможностью вращения относительно осей 22, 23, 24. Шестерни 16,17, 18 имеют зубчатое зацепление с шестерней 20, которая закреплена на выходном валу 12. Дуга окружности 4 , проходящая через оси 6, 7, 8, определяет геометрический центр внешнего основания. Геометрический центр внешнего основания совпадает с геометрическим центром внутреннего основания и с осью выходного вала 12, когда звездочки 10 и 11 максимально приближены к выходному валу 12, как показано на фигуре 4. Натяжение цепи 5 осуществляется за счет углового поворота внутреннего основания 1 относительно внешнего основания 2. На фигуре 1 геометрический центр внешнего основания смещен на величину 129,91 относительно геометрического центра внутреннего основания.In an example of a specific embodiment, a universal self-centering system with a common fixed axis of rotation of the bases comprises an internal base 1 and an external base 2, which are connected by a bearing 3. The base 1 and base 2 have the possibility of relative angular displacement relative to the common axis, which coincides with the output shaft 12. Output the shaft 12 is mounted on the inner base using a bearing 21 and is rotatable. Asterisks 9, 10, 11 are fixed on the outer base 2 with the possibility of rotation relative to the axes 6, 7, 8. The axes 7 and 8 are fixed on the spring 19, which allows these axes to move along with the sprockets 10 and 11 along the grooves 25 and 26. On the inner sprockets 13, 14, 15 are fixed to the base 1 with the ability to rotate relative to the axes 22, 23, 24. Sprockets 9, 14, 10, 15, 11, 13 are connected in series by a closed chain 5. The input shaft 27 is mounted on the inner base 1. On the sprockets 13 , 14, 15 fixed gears 16.17, 18 are rotatably relative to the axes 22, 23, 24. Gears 16.17, 18 hav e a gear engaged with the gear 20 which is fixed to the output shaft 12. The arc of circle 4, passing through the axes 6, 7, 8, determines the geometrical center of the outer base. The geometric center of the outer base coincides with the geometric center of the inner base and the axis of the output shaft 12, when the sprockets 10 and 11 are as close as possible to the output shaft 12, as shown in figure 4. The tension of the chain 5 is due to the angular rotation of the inner base 1 relative to the outer base 2 In figure 1, the geometric center of the outer base is offset by a value of 129.91 relative to the geometric center of the inner base.

Когда геометрические центры внешнего основания и внутреннего основания совпадают, как показано на фигуре 4, внутреннее основание и внешнее основание вращаются с одинаковой угловой скоростью, а все звездочки и шестерни не вращаются и цепь 5 не перемещается вдоль своего периметра. Угловая скорость выходного вала 12 равна нулю. Если геометрические центры оснований не совпадают, как показано на фигуре 1, то цепь 5 перемещается вдоль своего периметра, все звездочки и шестерни вращаются и вращающий момент от шестерен 16, 17, 18 передается на шестерню 20 и выходной вал 12. Количество оборотов выходного вала 12 за один оборот внутреннего основания 1 и входного вала 27 можно оценить из данных, представленных на фигуре 1. Если внутреннее основание 1 повернется на угол 120 градусов, то звездочка 9 займет положение звездочки 10, звездочка 14 займет положение звездочки 15. Отрезок цепи 596,36 займет положение отрезка цепи 795,68. За полный оборот основания 1 цепь переместится на величину (795,68 - 596,36)⋅3 = 597,96. При радиусе шестерен 16, 17, 18, равном 100, а радиусе шестерни 20, равном 130, выходной вал 12 повернется на (597,96/6,28⋅100)⋅100/130=0,73 оборота. Если при этом угловая скорость входного вала равна Ω, то на выходном валу 12 угловая скорость будет Ω⋅0,73. Эта скорость будет плавно уменьшаться до нуля, если на выходном валу 12 будет плавно повышаться нагрузка, достаточная для полного преодоления воздействия пружины 19. В универсальной самоцентрирующейся системе могут быть применены звездочки, ролики или шкивы, соединенные между собой последовательно замкнутой цепью, ремнем или тросом.When the geometric centers of the outer base and the inner base coincide, as shown in figure 4, the inner base and the outer base rotate at the same angular speed, and all the sprockets and gears do not rotate, and the chain 5 does not move along its perimeter. The angular velocity of the output shaft 12 is zero. If the geometric centers of the bases do not match, as shown in figure 1, then the chain 5 moves along its perimeter, all the sprockets and gears rotate and the torque from gears 16, 17, 18 is transmitted to gear 20 and output shaft 12. Number of revolutions of the output shaft 12 for one revolution of the inner base 1 and the input shaft 27 can be estimated from the data presented in figure 1. If the inner base 1 rotates by an angle of 120 degrees, then sprocket 9 will take the position of sprocket 10, sprocket 14 will take the position of sprocket 15. Chain segment 596.36aymet position of the chain length of 795.68. For a full revolution of the base 1, the chain will move by the amount of (795.68 - 596.36) ⋅3 = 597.96. When the radius of the gears 16, 17, 18 is 100, and the radius of the gear 20 is 130, the output shaft 12 will rotate (597.96 / 6.28⋅100) ⋅100 / 130 = 0.73 turns. If the angular velocity of the input shaft is equal to Ω, then on the output shaft 12 the angular velocity will be Ω⋅0.73. This speed will gradually decrease to zero if the load on the output shaft 12 smoothly increases, sufficient to completely overcome the effects of the spring 19. In the universal self-centering system, sprockets, rollers or pulleys connected to each other in series with a closed chain, belt or cable can be used.

Claims

A universal self-centering system with a common fixed axis of rotation of the bases, containing external and internal bases, mounted on the bases of an asterisk, rollers or pulleys with the possibility of rotation and connected in series by a closed chain, belt or cable, characterized in that the internal and external bases have an unchanged common axis of rotation, and sprockets, rollers or pulleys of one of the bases have the ability to linearly move along the base.