Устройство для осциллирующего движения рабочего инструмента
DEVICE FOR OSCILLATING MOVEMENT OF THE WORKING TOOL

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах, где вращательное движение требуется преобразовывать в осциллирующее движение рабочего инструмента.
Известное устройство инженера Е.П.Абрамцева для преобразования вращательного движения в сложное движение выходного вала (SU №1434 202 A2 МПК F16H 37/16, опубликовано 10.04.1987). Указанное устройство содержит два пары некруглых конических зубчатых колес, между которыми посередине расположены находящиеся с ними в зацеплении круглые конические зубчатые колеса, соединенные друг с другом основаниями, привод  с входным валом, выходной вал, установленный в опорах корпуса, и насадку, жестко установленную на одном из концов выходного вала.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, является использование конических шестерен, ведущего и ведомого валов.
Недостатками аналога является сложность конструкции, обусловленная сложностью копирного паза, большие весогабаритные параметры и недостаточные  кинематические возможности.
За прототип принято известно устройство для преобразования вращательного движения в сложное движение выходного вала (RU № 2131073  C1  МПК  F16H 37/16, опубликовано 27.05.1995). Указанное устройство содержит входной, выходной и промежуточные валы, привод, механизм преобразование движения, включающий пару круглых конических колес с соединенными между собой основаниями, установленных на выходном валу, две пары некруглых конических колес, установленных на промежуточных валах и зацепляющихся с круглыми коническими колесами, и насадку, жестко заклепленную на одном из концов выходного вала и состоящую из втулки с прорезью, установленной во втулке на подшивниках.
Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, является использование конических шестерней, ведущего и ведомого валов.
Недостатками прототипа является сложность конструкции, недостаточная конструктивная  надежность, большие габаритные размеры и отсутствие необходимых  кинематических возможностей.
Задача заявляемого изобретения заключается в создании устройства для осциллирующего движения рабочего инструмента.
Техническим результатом заявляемого изобретения является  повышение надежности и упрощения конструкции.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для осциллирующего движения рабочего инструмента, содержащее корпус, электродвигатель, конические шестерни, подшипниковые узлы,  ведущий вал, ведомый вал, соединенный с рабочим инструментом, согласно изобретению, с целью повышения надежности и упрощения конструкции устройство содержит четыре конических шестерни, ведущая  и ведомая шестерня находятся на одной оси и направлены зубьями навстречу друг другу, ось ведомой шестерни с противоположной стороны от расположения зубьев соединена через втулку с деформирующим инструментом, ось ведущей шестерни с противоположной стороны от расположения зубьев соединена через муфту с электродвигателем, перпендикулярно оси, на которой расположены ведущая и ведомые шестерни, расположены две промежуточные шестерни направленные зубьями навстречу друг другу и находящиеся в зацеплении с ведущей и ведомой шестернями,  осциллирующее круговое движение рабочего инструмента обеспечивается за счет удаления определенных частей зубчатого сектора на ведущей шестерни.
Отличием заявляемого изобретения от прототипа является то, что устройство для осциллирующего движения рабочего инструмента содержит четыре конических шестерни, ведущая  и ведомая шестерня находятся на одной оси и направлены зубьями навстречу друг другу, ось ведомой шестерни с противоположной стороны от расположения зубьев соединена через втулку с деформирующим инструментом, ось ведущей шестерни с противоположной стороны от расположения зубьев соединена через муфту с электродвигателем, перпендикулярно оси, на которой расположены ведущая и ведомые шестерни, расположены две промежуточные шестерни направленные зубьями навстречу друг другу и находящиеся в зацеплении с ведущей и ведомой шестернями,  осциллирующее  круговое движение рабочего инструмента обеспечивается за счет удаления определенных частей зубчатого сектора на ведущей шестерни.
Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию патентоспособности «новизна».
Компактность и сравнительно малые размеры позволяют встраивать устройство в конструкцию металлорежущего станка. Простота устройства позволяет легко настраивать ведомый вал на любой угол осцилляции в пределах от 0 до 180 градусов
Заявляемое изобретение поясняется чертежами: на фиг.1 – кинематическая схема устройства для осциллирующего движения рабочего инструмента, на фиг.2 – вид и расположение зоны зубьев ведущей шестерни при углах осцилляции α.
Устройство для осциллирующего движения рабочего инструмента содержит рабочий инструмент 1, шпонку 2, корпус 3, в котором  расположены подшивники 4, ведомый вал 5, конические шестерни 6, 7, 8, 9 и ведущий вал 10, образуют механизм преобразования вращательного движения электродвигателя  в осциллирующее движение рабочего инструмента с заданной амплитудой угла осцилляции α. Ведущий вал 10 проходящий через подшипник, находящийся в крышке 11, соединен через муфту сцепления 12 с валом электродвигателя 13, закрепленном на основание 14, на котором смонтирован и корпус 3 устройства. На ведущим валу 10 жестко закреплена коническая шестерня  9, а на ведомом валу 5 закреплены рабочий инструмент 1  и коническая шестерня 6, которая жестко зацепляется с коническими шестернями  7 и 8.  Конические шестерни  6, 7, 8   полнозубые, а у ведущей шестерни 9 удалена зона зубьев в соответствии с требуемым углом осциляции α, причем зоны зубьев расположены в форме симметричных секторов (см. фиг. 2).Устройство работает следующим образом. После получения вращательного движения  от  электродвигателя 1,  ведущий вал 3 передает вращение конической шестерней 9. Сначала коническая шестерня 9 передает шестерни 7 (в зоне нахождения зубьев) вращение и, следовательно, шестерня 7 передает ведомой шестерней 6 и ведомому валу 5 вращение в одну сторону. Когда коническая шестерня 9 поворачивается  до конца части зубчатого сектора, тогда часть зоны зубьев симметричного сектора в свою очередь начинает контактировать и  придавать конической шестерней 8 вращение и, следовательно, эта шестерня передаст  ведомой шестерней 6 поворот в обратную сторону. Вышеупомянутый процесс происходит последовательно, то есть циклически. Таким образом, ведомая шестерня 6 передает ведомому валу 5 осциллирующее вращательное движение. Таким образом,  рабочий инструмент 12, который соединен с ведомым валом 10 шпонкой 13 совершает осциллирующее движение с заданной  амплитудой угла осцилляции α. Для изменения амплитуды угла α необходимо только сменять ведущую шестерню 9 путем  снятия крышки  14.
Таким образом, благодаря тому, что механизм преобразования вращательного движения в круговое осциллирующее с заданной  амплитудой угла осцилляции α повышается надежность устройства. Устройство компактно, имеет малые габариты по сравнению с прототипом и проще по конструкции.
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.