Составной эксцентриковый вал
COMPOSITE ECCENTRIC SHAFT

Изобретение относиться к кривошипным механизмам, которыми производится преобразование вращательных движений в качательные движения кривошипно-кулисными механизмами и в линейные возвратно-поступательные перемещения различных механизмов.
Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство [патент РФ №2178106, Универсальный эксцентриковый вал. Опубл. 10.01.2002], содержащее цилиндрический вал, закрепленный с помощью подшипников на жестком основании с выполненными шлицами по всей длине, на которые насажены диски-эксцентрики, смещенные друг относительно друга на требуемый технологический угол, кратный шагу шлицевого соединения.
Недостатком известного устройства является фиксированная длина эксцентрикового вала. Для реализации технологического процесса с различными эксцентриситетами и количеством эксцентриков каждый раз необходимо изготавливать отдельный эксцентриковый вал. Это влечет за собой значительную трудоемкость процесса изготовления и, соответственно, повышенную стоимость изделия (устройства).
Заявляемое устройство содержит набор цилиндрических шлицевых цилиндров, эксцентриковых втулок с внутренними шлицами, выполненных в соответствии с внешними шлицами цилиндров, промежуточных распорных колец, зажимных втулок с внутренней резьбой.
Таким образом, обеспечиваются любые длины эксцентрикового вала, и, следовательно, повышается его универсальность.
Технический результат, получаемый при осуществлении заявляемого устройства, заключается в повышении универсальности его применения.
Заявляемое устройство характеризуется следующими существенными признаками.
Ограничительные признаки: цилиндрический шлицевый вал и шлицевые эксцентриковые втулки.
Отличительные признаки: шлицевый цилиндрический вал - составной, состоящий из цилиндрических шлицевых элементов, входящих друг в друга и имеющих торцевые конфигурации, препятствующие в сборке их перемещение в осевом направлении.
Причинно-следственные связи между совокупностью существенных признаков заявляемого устройства и достигаемым техническим результатом заключаются в следующем.
Вследствие того, что эксцентриковый вал состоит из отдельных звеньев, то для изготовления эксцентрикового вала заданной длины с заданными эксцентриками достаточно воспользоваться имеющимися элементами, которые представляют из себя набор изготовленных цилиндрических шлицевых звеньев определенной длины и диаметров и шлицевых эксцентриковых втулок, из которых собирается заданный технологический эксцентриковый вал. В случае изменения технологии, связанной с изменением длины эксцентрикового вала, первоначальный эксцентриковый вал разбирается и из этих звеньев с дополнением новых звеньев собирается другой эксцентриковый вал. Таким образом уменьшаются затраты (работа, металл) на изготовление нового (другого) эксцентрикового вала.
На фиг. 1 приведен внешний вид устройства. Заявляемое устройство состоит из цилиндрических шлицевых звеньев 1, эксцентриковых шлицевых втулок 2, двух цилиндрических шлицевых концевых втулок 3, промежуточных колец 4, упорных колец в виде зажимных гаек 5. Каждое цилиндрическое звено 1 имеет торцевые концы соответствующей конфигурации (фиг. 2), необходимые для их соединения между собой, шлицевые концевые втулки с одной стороны выполнены с гладкой поверхностью для подшипников качения и имеют участок с резьбой для зажима упорными кольцами в виде зажимных гаек 5 собранных звеньев.
Сборка эксцентрикового вала осуществляется следующим образом. Цилиндрическое звено 1 выступом со шпонкой 6 вставляется в полость другого цилиндрического звена 1 по шпоночному пазу до упора цилиндрической выточки и поворачивается на угол до совмещения шлицов двух звеньев. На состыкованные два цилиндрических звена надевается эксцентриковая шлицевая втулка. Стык шлицованных звеньев должен находиться посередине эксцентриковой втулки. С обеих сторон состыкованного узла надеваются промежуточные кольца необходимой ширины. Далее, аналогично, производиться стыковка следующего цилиндрического звена. При этом шлицевая эксцентриковая втулка поворачивается относительно первой на определенный технологическим процессом угол кратный шагу шлицевого соединения. Данный процесс заканчивается стыковкой с двух концов цилиндрических втулок 3. Вся конструкция зажимается гайками 5 и зашплинтовывается.
При зажиме звеньев эксцентрикового вала находящиеся в цилиндрических пазах шпонки 6 препятствуют перемещению (раздвижению) звеньев в осевом направлении.
Работа устройства состоит в следующем. Крутящий момент от двигателя через систему редукторов передается на концевой шлицевый элемент эксцентрикового вала. Через шлицы концевого элемента крутящий момент передается на шлицевую эксцентриковую втулку, а затем на цилиндрический шлицевый элемент и т.д. Усилие, приходящее от эксцентрика, воспринимается эксцентриковой втулкой и стыковочными цилиндрическими элементами, что при расчетной геометрии на прочность и жесткость и соответствующей термической обработке обеспечит надежную работу эксцентрикового вала.