RU2828898C1 - Device for reversible circular motion of working tool - Google Patents
Device for reversible circular motion of working tool Download PDFInfo
- Publication number
- RU2828898C1 RU2828898C1 RU2024112212A RU2024112212A RU2828898C1 RU 2828898 C1 RU2828898 C1 RU 2828898C1 RU 2024112212 A RU2024112212 A RU 2024112212A RU 2024112212 A RU2024112212 A RU 2024112212A RU 2828898 C1 RU2828898 C1 RU 2828898C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gear
- teeth
- sectors
- working tool
- drive shaft
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах, где постоянное вращательное движение требуется преобразовывать в реверсивное круговое движение рабочего инструмента.The invention relates to mechanical engineering and can be used in devices where constant rotary motion must be converted into reversible circular motion of the working tool.
Известный аналог – механизм преобразования однонаправленного вращательного движения в переменное двунаправленное вращательное движение (US 4781072 A, F16H 27/08, опубликовано 01.11.1988). Указанный механизм содержит приводной вал, непрерывно вращающийся в одном направлении, приводит в движение ведомый вал с попеременным двунаправленным вращательным движением через зубчатую передачу, которая включает в себя первую шестерню, установленную на ведущем валу, и вторую и третью шестерни, установленные на ведомом валу, причем первая шестерня имеет зубья только на их части, причем зубья поочередно входят в зацепление со второй и третьей шестернями при вращении приводного валаA known analogue is a mechanism for converting unidirectional rotary motion into alternating bidirectional rotary motion (US 4781072 A, F16H 27/08, published 01.11.1988). The said mechanism comprises a drive shaft continuously rotating in one direction, sets in motion a driven shaft with alternating bidirectional rotary motion through a gear transmission, which includes a first gear mounted on a drive shaft, and second and third gears mounted on a driven shaft, wherein the first gear has teeth only on a part thereof, wherein the teeth alternately engage with the second and third gears when the drive shaft rotates.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются: двигатель, ведущий вал, ведомый вал и шестерни с зубчатыми секторами.The features of the analogue, which coincide with the essential features of the claimed invention, are: an engine, a drive shaft, a driven shaft and gears with toothed sectors.
Недостатками аналога является то, что устройство расположено в корпусе, который представляет собой довольно сложную пространственную конструкцию, при изготовлении которой не просто обеспечить взаимно – перпендикулярное расположение посадочных мест шестерен и подшипников.The disadvantages of the analogue are that the device is located in a housing, which is a rather complex spatial structure, during the manufacture of which it is not easy to ensure a mutually perpendicular arrangement of the seats of gears and bearings.
Известно устройство инженера Е.П. Абрамцева для преобразования вращательного движения в сложное движение выходного вала (RU № 2027928 C1 МПК F16H 37/16, опубликовано 27.01.1995). Указанное устройство состоит из возвратно-поступательного и вращательного, содержит входной, выходной и промежуточный валы, механизм преобразования движения, включающий пару некруглых конических зубчатых колес, коническую зубчатую передачу для связи некруглых колес с выходным валом, привод и насадку, жестко закрепленную на одном из концов выходного вала и состоящую из втулки с П-образной прорезью. A device by engineer E.P. Abramtsev for converting rotary motion into complex motion of the output shaft is known (RU No. 2027928 C1 IPC F16H 37/16, published 27.01.1995). The said device consists of a reciprocating and rotary, contains input, output and intermediate shafts, a motion conversion mechanism including a pair of non-circular bevel gears, a bevel gear transmission for connecting the non-circular gears with the output shaft, a drive and an attachment rigidly fixed to one end of the output shaft and consisting of a sleeve with a U-shaped slot.
Также известно еще одно похожее устройство Е.П. Абрамцева для преобразования вращательного движения в сложное (RU № 2082051 C1 МПК F16H 37/12, опубликовано 20.06.1997). Указанное устройство содержит корпус, установленные в нем входной, выходной и промежуточный валы, зубчатую передачу, включающую коническую шестерню, установленную на выходном валу, и два сопряженных с ней зубчатых конических колеса, жестко закрепленных соответственно на входном и промежуточном валах, траверсу, установленную на выходном валу с возможностью вращения относительно оси последнего, два подшипника качения, установленные каждый на соответствующих концах траверсы, установленные соответственно на входном и промежуточном валах два некруглых колеса, внутренние поверхности внешних ободов которых обращены одна к другой, а подшипники качения предназначены для взаимодействия с последними.Another similar device by E.P. Abramtsev for converting rotary motion into complex motion is also known (RU No. 2082051 C1 IPC F16H 37/12, published 20.06.1997). The said device comprises a housing, input, output and intermediate shafts installed therein, a gear transmission including a bevel gear installed on the output shaft and two conjugate bevel gear wheels rigidly fixed on the input and intermediate shafts, respectively, a crossbar installed on the output shaft with the possibility of rotation relative to the axis of the latter, two rolling bearings, each installed on the corresponding ends of the crossbar, two non-circular wheels installed on the input and intermediate shafts, respectively, the inner surfaces of the outer rims of which face each other, and the rolling bearings are intended for interaction with the latter.
Признаками аналогов, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, является использование зубчатых шестерен, ведущего и ведомого валов, подшипники скольжения. The features of analogues that coincide with the essential features of the claimed invention are the use of toothed gears, driving and driven shafts, and plain bearings.
Недостатками аналогов является сложность конструкции устройств, неспособность преобразовать вращательное движение в непрерывное круговое реверсивное вращение по амплитуде угла реверса выходного вала, большие весогабаритные параметры и недостающие кинематические возможности.The disadvantages of analogs are the complexity of the design of the devices, the inability to convert rotary motion into continuous circular reversible rotation according to the amplitude of the output shaft reversal angle, large weight and size parameters and missing kinematic capabilities.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для осциллирующего движения рабочего инструмента (RU № 2763065 C1 МПК F16H 37/04, опубликовано 27.12.2021). Указанное устройство содержит корпус, электродвигатель, подшипниковые узлы, ведущий вал и ведомый вал, соединенный с рабочим инструментом. Для создания осциллирующей круговой осцилляции рабочему инструменту в пределах от –180 до +180 градусов, устройство снабжено первой шестерней, являющейся ведущей, имеющей по меньшей мере один сектор зубьев и жестко закрепленной на ведущем валу, второй шестерней, являющейся ведущей, выполненной полнозубой и жестко закрепленной на ведущем валу, третьей шестерней, четвертой шестерней и пятой шестерней, жестко закрепленной на ведомом валу, при этом третья шестерня и четвертая шестерня жестко соединены друг с другом на одной оси и имеют вид аналогичный первой шестерни и второй шестерни, причем вторая шестерня и четвертая шестерня находятся в постоянном зацеплении друг с другом, а пятая шестерня находится в постоянном зацеплении с первой шестерней и третьей шестерней, при этом количество секторов зубьев первой шестерни и величина центрального угла ее секторов зубьев зависят от величины угла осцилляции рабочего инструмента.The closest in technical essence to the invention is a device for oscillating movement of a working tool (RU No. 2763065 C1 IPC F16H 37/04, published 12/27/2021). The specified device comprises a housing, an electric motor, bearing assemblies, a drive shaft and a driven shaft connected to a working tool. In order to create an oscillating circular oscillation of the working tool within the range from -180 to +180 degrees, the device is provided with a first gear, which is the driving gear, having at least one sector of teeth and rigidly fixed on the driving shaft, a second gear, which is the driving gear, made full-toothed and rigidly fixed on the driving shaft, a third gear, a fourth gear and a fifth gear, rigidly fixed on the driven shaft, wherein the third gear and the fourth gear are rigidly connected to each other on one axis and have a form similar to the first gear and the second gear, wherein the second gear and the fourth gear are in constant engagement with each other, and the fifth gear is in constant engagement with the first gear and the third gear, wherein the number of sectors of teeth of the first gear and the value of the central angle of its sectors of teeth depend on the value of the oscillation angle of the working tool.
Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, является наличие ведущего и ведомого валов, электродвигателя, корпуса, муфты и системы секторов зубьев для создания реверсивного вращения рабочего инструмента. The prototype features, which coincide with the essential features of the claimed invention, are the presence of a drive and driven shaft, an electric motor, a housing, a clutch and a system of tooth sectors for creating a reverse rotation of the working tool.
Недостатками прототипа являются сложность конструкции, большое количество шестерен, что вызывает повышенную металлоемкость.The disadvantages of the prototype are the complexity of the design and the large number of gears, which leads to increased metal consumption.
Задача заявляемого изобретения заключается в создании устройства для реверсивного кругового движения рабочего инструмента.The objective of the claimed invention is to create a device for the reversible circular motion of a working tool.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении надежности и упрощения конструкции устройства.The technical result of the claimed invention consists in increasing the reliability and simplifying the design of the device.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для реверсивного кругового движения рабочего инструмента, содержащее основание, корпус, электродвигатель, подшипниковые узлы, ведомый вал с рабочим инструментом, зубчатые шестерни с полными и неполными зубьями, ведущий вал соединенный муфтой с электродвигателем, согласно изобретению , для повышения надежности и снижения металлоемкости конструкции на ведущем валу закреплена шестерня, имеющая по крайней мере два сектора внутренних зубьев, расположенных со стороны рабочего инструмента, с внутренней стороны этой шестерни на ведущем валу жестко закреплена шестерня с секторами наружных зубьев, которые расположены в зонах секторов с отсутствием зубьев в шестерни с внутренними зубьями, полнозубая шестерня, закрепленная на ведомом валу, находится в зацеплении с секторами шестерни с внутренними зубьями, при этом количество секторов зубьев каждой шестерни и величина угла каждого сектора зависят от величины угла кругового реверса рабочего инструмента. The specified technical result is achieved in that the device for the reversible circular motion of the working tool, comprising a base, a housing, an electric motor, bearing assemblies, a driven shaft with a working tool, toothed gears with full and incomplete teeth, a drive shaft connected by a clutch to the electric motor, according to the invention , in order to increase the reliability and reduce the metal consumption of the structure, a gear is fixed on the drive shaft, having at least two sectors of internal teeth located on the side of the working tool, on the inner side of this gear on the drive shaft a gear with sectors of external teeth is rigidly fixed, which are located in the zones of sectors with the absence of teeth in the gear with internal teeth, a full-toothed gear fixed on the driven shaft is in engagement with the sectors of the gear with internal teeth, wherein the number of sectors of teeth of each gear and the value of the angle of each sector depend on the value of the angle of the circular reverse of the working tool.
Отличием заявляемого изобретения от прототипа является то, что в устройстве на ведущем валу закреплена шестерня, имеющая по крайней мере два сектора внутренних зубьев, расположенных со стороны рабочего инструмента, с внутренней стороны этой шестерни на ведущем валу жестко закреплена шестерня с секторами наружных зубьев, которые расположены в зонах секторов с отсутствием зубьев в шестерни с внутренними зубьями, полнозубая шестерня, закрепленная на ведомом валу, находится в зацеплении с секторами шестерни с внутренними зубьями, при этом количество секторов зубьев каждой шестерни и величина угла каждого сектора зависят от величины угла кругового реверса рабочего инструмента. The difference between the claimed invention and the prototype is that in the device a gear is fixed on the drive shaft, having at least two sectors of internal teeth located on the side of the working tool, on the inner side of this gear on the drive shaft a gear is rigidly fixed with sectors of external teeth, which are located in the zones of sectors with the absence of teeth in the gear with internal teeth, a full-tooth gear fixed on the driven shaft is in engagement with the sectors of the gear with internal teeth, wherein the number of sectors of teeth of each gear and the value of the angle of each sector depend on the value of the angle of the circular reverse of the working tool.
Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию патентоспособности «новизна».The presence of distinctive features allows us to conclude that the claimed invention meets the patentability requirement of “novelty”.
Проведенный дополнительный сопоставительный анализ патентной и научно-технической информации не выявил источники, содержащие сведения об известности совокупности отличительных признаков заявляемого изобретения, что свидетельствует о его условия патентоспособности «изобретательский уровень». An additional comparative analysis of patent and scientific and technical information did not reveal any sources containing information about the knowledge of the set of distinctive features of the claimed invention, which indicates that it meets the patentability condition of “inventive step”.
Компактность и сравнительно малые размеры позволяют встраивать устройство в конструкцию металлорежущего станка. Простота устройства позволяет легко настраивать ведомый вал на заданный угол реверса.Compactness and relatively small dimensions allow the device to be built into the design of a metal-cutting machine. The simplicity of the device allows for easy adjustment of the driven shaft to a given reversal angle.
Заявляемое изобретение поясняется чертежами: где на фиг. 1 –представлена кинематическая схема устройства для реверсивного кругового движения рабочего инструмента, на фиг. 2 – схема расположения и направления вращения шестерен в механизме преобразования вращательного движения в реверсивное круговое движение с заданной амплитудой угла α, на фиг. 3 – угловая величина зон расположения зубьев шестерен при некоторых углах α.The claimed invention is explained by drawings: where Fig. 1 shows a kinematic diagram of a device for reversible circular motion of a working tool, Fig. 2 shows a diagram of the arrangement and direction of rotation of gears in a mechanism for converting rotary motion into reversible circular motion with a given amplitude of angle α, Fig. 3 shows the angular value of the zones of the arrangement of gear teeth at certain angles α.
Устройство для реверсивного кругового движения рабочего инструмента содержит рабочий инструмент 1, корпус-крышку 2, ведущий вал 3, ведомый вал 4, опору для ведомого вала 5, внешнюю ведущую шестерню 6, внутреннюю ведущую шестерню 7, ведомую шестерню 8, подшипниковые узлы 9, муфту сцепления 10, электродвигатель 11 и основание 12. Ведущий вал 3 проходящий через подшипник 9, находящийся в корпусе-крышке 2, соединен через муфту сцепления 10 с валом электродвигателя 11. Корпус 2 устройства смонтирован на основании 12. На одном конце ведомого вала 4 проходящий через опор 5, закреплен рабочий инструмент 1, а на другом конце закреплена шестерня 8. У шестерен 6 и 7 удалена зона зубьев в соответствии с требуемым углом реверса α, причем зоны зубьев расположены в форме симметричных секторов. Ведущие шестерни 6 и 7 закреплены на валу 3, таким образом, чтобы они поочередно вступали в зацепление с ведомой шестерней 8 и обеспечивали отклонение рабочего инструмента на угол реверса α (см. фиг. 2).The device for reversible circular motion of the working tool comprises the working tool 1, the housing-cover 2, the driving shaft 3, the driven shaft 4, the support for the driven shaft 5, the external driving gear 6, the internal driving gear 7, the driven gear 8, the bearing units 9, the clutch 10, the electric motor 11 and the base 12. The driving shaft 3 passing through the bearing 9 located in the housing-cover 2 is connected via the clutch 10 to the shaft of the electric motor 11. The housing 2 of the device is mounted on the base 12. The working tool 1 is fixed at one end of the driven shaft 4 passing through the support 5, and the gear 8 is fixed at the other end. The tooth zone of the gears 6 and 7 is removed in accordance with the required reversal angle α, wherein the tooth zones are arranged in the form of symmetrical sectors. The drive gears 6 and 7 are secured on the shaft 3 in such a way that they alternately engage with the driven gear 8 and ensure the deflection of the working tool by the reversal angle α (see Fig. 2).
Устройство работает следующим образом. После получения вращательного движения от электродвигателя 11, ведущий вал 3 через муфту 10 передает вращение шестерням 6 и 7. Сначала шестерня 6 передает шестерни 8 (в зоне зацепленных зубьев) вращение в одну сторону. Когда шестерня 6 поворачивается до конца части зубчатой зоны одного сектора, тогда зубчатый сектор шестерни 7 войдет в зацепление и придаст шестерни 8 вращение в обратную сторону. Вышеупомянутый процесс происходит последовательно, циклически. Таким образом, ведомая шестерня 8 передает ведомому валу 4 реверсивное вращение, и рабочий инструмент, который соединен с ведомом валом 4 совершает реверсивное вращение с заданной амплитудой угла реверса α. Для изменения амплитуды угла реверса α необходимо сменить ведущие шестерни 6 и 7 путем снятия крышки 2 и муфты 10.The device operates as follows. After receiving rotational motion from electric motor 11, drive shaft 3 transmits rotation to gears 6 and 7 via clutch 10. First, gear 6 transmits rotation in one direction to gear 8 (in the area of meshed teeth). When gear 6 rotates to the end of part of the toothed area of one sector, then the toothed sector of gear 7 will engage and impart rotation to gear 8 in the opposite direction. The above process occurs sequentially, cyclically. Thus, driven gear 8 transmits reverse rotation to driven shaft 4, and the working tool, which is connected to driven shaft 4, performs reverse rotation with a given amplitude of the reverse angle α. To change the amplitude of the reverse angle α, it is necessary to replace drive gears 6 and 7 by removing cover 2 and clutch 10.
Таким образом, благодаря тому, что механизм преобразования вращательного движения в реверсивное с нужной амплитудой угла α повышается надежность устройства, снижается металлоемкость конструкции. Устройство компактно, имеет малые габариты по сравнению с прототипом и проще по конструкции. Thus, due to the fact that the mechanism of converting rotary motion into reversible motion with the required amplitude of the angle α increases the reliability of the device, and the metal consumption of the structure decreases. The device is compact, has small dimensions compared to the prototype and is simpler in design.
Использование заявляемого изобретения позволяет добиться не только требуемой шероховатости поверхности деталей машин, но и получить мелкозернистую структуру в поверхностном слое, что позволяет повысить степень упрочнения цилиндрических деталей, а также их коррозие- и износостойкость.The use of the claimed invention allows achieving not only the required surface roughness of machine parts, but also obtaining a fine-grained structure in the surface layer, which allows increasing the degree of hardening of cylindrical parts, as well as their corrosion and wear resistance.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2828898C1 true RU2828898C1 (en) | 2024-10-21 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU445715A1 (en) * | 1972-08-21 | 1974-10-05 | Предприятие П/Я Г-4387 | The mechanism of the reverse movement of the needle cylinder |
| SU1180296A1 (en) * | 1984-01-04 | 1985-09-23 | Предприятие П/Я В-8662 | Reduction unit for triple-screw ship models |
| DE10105068A1 (en) * | 2000-02-07 | 2001-08-09 | Teijin Seiki Co Ltd | Speed reduction gear with eccentrically rotating pinions |
| RU2763065C1 (en) * | 2021-06-03 | 2021-12-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Device for oscillating movement of the working tool |
| RU2764932C1 (en) * | 2021-06-23 | 2022-01-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Device for reverse rotation of the working tool |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU445715A1 (en) * | 1972-08-21 | 1974-10-05 | Предприятие П/Я Г-4387 | The mechanism of the reverse movement of the needle cylinder |
| SU1180296A1 (en) * | 1984-01-04 | 1985-09-23 | Предприятие П/Я В-8662 | Reduction unit for triple-screw ship models |
| DE10105068A1 (en) * | 2000-02-07 | 2001-08-09 | Teijin Seiki Co Ltd | Speed reduction gear with eccentrically rotating pinions |
| RU2763065C1 (en) * | 2021-06-03 | 2021-12-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Device for oscillating movement of the working tool |
| RU2764932C1 (en) * | 2021-06-23 | 2022-01-24 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Device for reverse rotation of the working tool |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4922781A (en) | Cycloidal equidistant curved gear transmission mechanism and its device | |
| CN107939919A (en) | A kind of thickening joint of robot drive mechanism | |
| RU2828898C1 (en) | Device for reversible circular motion of working tool | |
| US20100048342A1 (en) | Rotary transmission | |
| CN113404819A (en) | Gap-adjustable helical gear speed reducer | |
| CN110259890B (en) | Axial shock wave oscillating tooth speed reducer | |
| CN1054192C (en) | Power transmission with variable gear ratio | |
| JP6936367B2 (en) | High ratio differential reducer | |
| RU2764932C1 (en) | Device for reverse rotation of the working tool | |
| CN109780163B (en) | Reciprocating type cylindrical sine end face oscillating tooth speed reducer | |
| RU133578U1 (en) | TRANSMISSION SIDE-CONICAL PLANETARY | |
| RU2779378C1 (en) | Device for oscillating rotation of the working tool | |
| RU2763061C1 (en) | Device for the formation of the pendulum movement of the working tool | |
| US1135990A (en) | Variable-speed driving-gear. | |
| RU2763065C1 (en) | Device for oscillating movement of the working tool | |
| RU2153613C1 (en) | Planetary cycloid reduction gear | |
| RU2018746C1 (en) | Mechanical stepless transmission | |
| RU2813755C1 (en) | Converter of reciprocating motion into unidirectional rotary motion | |
| RU2764452C1 (en) | Apparatus for circular oscillation of a working tool | |
| RU2839170C1 (en) | Planetary reduction gear with internal gearing | |
| Alimov et al. | Dynamic calculation of gears of the planetary mixer mechanism | |
| JP2003515064A (en) | Worm / worm gear transmission | |
| RU1786318C (en) | Variable-speed drive | |
| TWM579232U (en) | A duplex differential speed reducer | |
| SU767437A1 (en) | Mechanism for transforming rotary motion to rotary and reciprocating motion |