ПЛОСКИЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ШАРНИРНО-РЫЧАЖНЫЙ МЕХАНИЗМ

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к механизмам с одними лишь вращательными парами, и может быть использовано в мехатронных системах для воспроизведения кривых сложной формы.
Известен механизм, содержащий стойку, шарнирно соединенный со стойкой кривошип с приводом, шатун и коромысло, шарнирно связанные между собой. Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. М., «Наука», 1970, с. 329, рис. 547.
Недостатком данного механизма является отсутствие возможности изменять на ходу траектории точек шатуна и коромысла, так как опора коромысла является неподвижной.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому механизму и взятому в качестве прототипа является шарнирно-рычажный дифференциальный механизм (Авт. Свидетельство №1370349 от 30.01.1988, МПК F16F 21/14), содержащий основание, установленные на нем два кривошипа, два шатуна, шарнирно связанные одними концами между собой, а другими - с соответствующими кривошипами, и два привода вращательного движения, кинематически связанные с соответствующими кривошипами, при этом оси вращения кривошипов совмещены, а механизм снабжен зубчатым колесом, жестко закрепленным на одном из шатунов так, что ось колеса совмещена с осью шарнира, связывающего этот шатун с его кривошипом.
Недостатком данного механизма является сложность конструкции, связанная наличием большого количества зубчатых передач, которые негативно влияют на износостойкость механизма за счет появления сил трения между передачам, снижая надежность механизма.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности конструкции механизма, с сохранением сложных траекторий движения шатуна за счет упрощения механизма.
Технический результат достигается тем, что в плоском шарнирно-рычажном дифференциальном механизме, содержащем основание, установленные на нем два кривошипа, шарнирно связанные одними концами между собой, а другими - с соответствующими шатунами, два привода вращательного движения, связанные с соответствующими кривошипами, оси вращения которых совмещены, вал первого кривошипа соединен жестко со своим приводом, а полый вал второго кривошипа связан жестко со своим приводом через пару зубчатых колес, причем вал первого кривошипа установлен на полый вал второго кривошипа с возможностью вращения, который, в свою очередь, закреплен на основании, с возможностью вращения один относительно другого, сообщая сложные движения шатуну механизма.
Для пояснения технической сущности полезной модели рассмотрим чертежи. На чертеже изображена кинематическая схема механизма, где
1, 4 - кривошипы;
2, 3 - шатуны;
5 - полый вал кривошипа 4;
6 - привод;
7 - вал кривошипа 1;
8 - основание;
9, 10 - зубчатые колеса;
11 - вал;
12 - привод полого вала;
Механизм, содержащий основание 8, установленные на нем кривошипы 1 и 4, имеющие возможность раздельного вращения вокруг общей оси А, и два шатуна 2 и 3, шарнирно связанные одними концами между собой, а другими - с соответствующими кривошипами 1 и 4, вал 7 кривошипа 1 жестко связан со своим приводом 6, а полый вал 5 кривошипа 4 жестко связан со своим приводом 12 через пару зубчатых колес 9 и 10, причем вал 7 кривошипа 1 установлен на полый вал 5 кривошипа 4 с возможностью вращения, который в свою очередь установлен на основании 8, с возможностью вращения один относительно другого, сообщая сложные движения шатуну 2.
Механизм работает следующим образом:
Привод 12 через зубчатое колесо 10, которое входит в зацепление с зубчатым колесом 9 через полый вал 5 передает движение кривошипу 4 относительно основания 8. Кривошип 4 через шарнир D приводит в движение шатун 3. В свою очередь шатун 3 через вращательный шарнир С сообщает сложное движение шатуну 2, который связан с кривошипом 1 через шарнир А. Кривошип 1 получает вращательное движение от привода 6 через вал 7.
По своим технико-экономическим преимуществам заявляемое техническое решение позволяет повысить износостойкость механизма, т.е. надежность за счет упрощения большого количества зубчатых передач, снижающих появление сил трения между передачами.