ЧЕТЫРЕХЗВЕННЫЙ КУЛАЧКОВЫЙ МЕХАНИЗМ С ИЗМЕНЯЕМЫМ ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ЗВЕНОМ

Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к кулачковым механизмам.

Известен трехзвенный кулачковый механизм [1, стр.32, рисунок 38]. В этом механизме вращающийся кулачок передает движение поступательно движущемуся толкателю. В таком механизме толкатель непосредственно взаимодействует с кулачком, что исключает возможность изменения закона движения толкателя.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является четырехзвенный кулачковый механизм [2], состоящий из кулачка, промежуточного звена, выполненного свободным от соединения со стойкой, толкателя, а также стойки.

Недостатком такого механизма является невозможность регулирования угла и расстояния между опорами промежуточного звена и, следовательно, невозможность регулирования закона движения толкателя.

Задачей предлагаемого механизма является обеспечение возможности регулирования угла и расстояния между опорами изменяемого промежуточного звена, что позволит управлять законом движения толкателя.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что предлагается четырехзвенный кулачковый механизм с изменяемым промежуточным звеном, содержащий подвижные кулачок, толкатель, изменяемое промежуточное звено, а также стойку, при этом опоры изменяемого промежуточного звена выполнены с возможностью их относительного смещения и фиксации с помощью клеммовых соединений.

На фиг.1 изображен предлагаемый четырехзвенный кулачковый механизм с изменяемым промежуточным звеном. На фиг.2 изображено клеммовое соединение. Механизм состоит из кулачка 1, изменяемого промежуточного звена 2, толкателя 3 и стойки 0. Кулачок 1 образует со стойкой 0 вращательную кинематическую пару (0-1), толкатель 3 образует со стойкой 0 поступательную кинематическую пару (0-3), изменяемое промежуточное звено 2, содержащее в своем составе клеммовые соединения (2-2^/) и (2-2^//) с составными элементами 2^/ и 2^//, входит с толкателем 3 во вращательную кинематическую пару (2-3) и с кулачком 1 в две высшие кинематические пары (2^/-1) и (2^//-1). Буквой A обозначена точка, относительно которой осуществляется вращение кулачка, а именно поворот кулачка на угол φ. Буквами xx обозначена прямая, вдоль которой происходит перемещение S толкателя, α - регулируемый угол между опорами изменяемого промежуточного звена 2, h - регулируемое расстояние между центрами роликов изменяемого промежуточного звена 2. На фигуре 2 изображено клеммовое соединение.

Работает четырехзвенный кулачковый механизм с изменяемым промежуточным звеном следующим образом. С помощью клеммовых соединений (2-2^/) и (2-2^//) осуществляется регулирование и фиксация угла α между опорами и расстояния h между центрами роликов изменяемого промежуточного звена 2. При вращении кулачка 1 относительно точки A, движение передается промежуточному звену 2 через высшие кинематические пары (2^/-1) и (2^//-1). Плоскопараллельное движущееся промежуточное звено 2, в свою очередь, передает движение толкателю 3, который в результате получает перемещение S вдоль оси xx.

Предлагаемый четырехзвенный кулачковый механизм с изменяемым, промежуточным звеном относится к механизмам третьего семейства по Артоболевскому И.И., то есть к плоским механизмам, подвижность которых определяется развернутой формулой Чебышева П.Л. [1, стр.77]

где W - подвижность механизма,

n - число подвижных звеньев,

p₅ - число одноподвижных кинематических пар,

p₄ - число двухподвижных кинематических пар.

В предлагаемом механизме n=3 (подвижные звенья 1, 2 и 3), p₅=3 (кинематические пары (0-1), (0-3) и (2-3)), p₄=2 (кинематические пары (2^/-1) и (2^//-1)), и тогда по формуле (1) получим

W=3·3-2·3-2=1,

откуда следует, что если задать звену 1 движение, то все остальные звенья получат вполне определенные движения.

Источники информации

1. Артоболевский И.И. Теория механизмов. Москва, «Наука», 1967, 720 с.

2. Патент №2456491. Четырехзвенный кулачковый механизм / Дворников Л.Т., Ермолаева Н.Ю. - №2010145405; Приоритет 08.11.2010; опубл. 20.07.2012, Бюл. №20.