Устройство для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована во всех отраслях машиностроения в составе механизмов оборудования, преобразующих вращательное движение в возвратно-поступательное.
Известно устройство (см. патент РФ №1834433, МПК F16H 25/20, 1996 г.) для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, содержащее корпус с направляющими, ползун, установленный на направляющих, винтовой механизм, ведущее звено которого установлено в корпусе, а ведомое - в ползуне, причем оба звена установлены с возможностью вращения, и два управляемых от системы управления привода, один из которых связан с ведущим звеном винтового механизма, а второй - с ведомым.
Недостатком известного устройства является наличие двух независимо регулируемых приводов звеньев винтового механизма, что усложняет управление работой устройства и снижает точность перемещения ведомого звена, а невозможность регулирования величины хода ведомого звена значительно сужает область применения устройства.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленной полезной модели является устройство для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, содержащее корпус, в котором с возможностью возвратно-поступательного перемещения размещена кулиса, оснащенная рамкой, в которой расположен ролик механизма возвратно-поступательного ее перемещения, выполненного в виде приводной планшайбы, на которой с эксцентриситетом относительно ее оси вращения установлена ось с роликом, размещенном в пазу кулисы. Устройство оснащено механизмом регулирования величины хода кулисы, выполненным в виде радиального паза в планшайбе, в котором с возможностью настроечного перемещения, например посредством винтового механизма, установлен ползун, несущий ось с роликом (см. патент РФ на полезную модель №55910, МПК F16H 21/20, 2006 г.).
В результате анализа известного устройства необходимо отметить, что использованный в устройстве механизм регулирования величины хода кулисного механизма, включающий установленный в планшайбе ползун и винтовой привод его перемещения для настройки положения ролика, весьма сложен.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является упрощение конструкции устройства.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в устройстве для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, содержащем корпус, на котором установлен оснащенный приводом вращения ведущий элемент, связанный посредством эксцентрично установленного на нем водила с ведомым элементом, установленным на направляющих корпуса с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а также механизм регулировки величины возвратно-поступательного перемещения ведомого элемента, новым является то, что механизм регулировки величины возвратно-поступательного перемещения ведомого элемента выполнен в виде пластины и регулировочного винта, соединенного с пластиной с возможностью вращения относительно нее, пластина установлена на направляющих корпуса с возможностью настроечного перемещения относительно ведомого элемента посредством регулировочного винта, ввинченного в резьбовое отверстие, выполненное в ведомом элементе, а водило размещено между ведомым элементом и пластиной.
Сущность заявленной полезной модели поясняется чертежами, на которых:
- на фиг. 1 приведено устройство преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, фронтальный вид в разрезе;
- на фиг. 2 - устройство, вид сверху;
- на фиг. 3 - разрез а-а по фиг. 1.
Устройство для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное состоит из корпуса 1, выполненного в виде рамки, в полости которой размещены направляющие 2 (например, цилиндрической формы), смонтированные в боковых стенках корпуса 1. На направляющих 2 с возможностью возвратно-поступательного перемещения по ним установлен ведомый элемент 3 устройства.
Ведущий элемент 4 устройства смонтирован на корпусе 1 устройства и имеет возможность вращения посредством привода 5, например, мотор-редуктора.
Ведущий и ведомый элементы конструктивно могут быть реализованы различным образом, в зависимости от конкретного назначения устройства. Так, например, ведомый элемент 3 может быть выполнен в виде каретки, ползуна и пр. Ведущий элемент может быть выполнен в виде планшайбы, диска и пр. Конкретное конструктивное выполнение ведущего и ведомого элементов не является принципиальным для патентуемой полезной модели.
На ведущем элементе 4 установлено водило, выполненное в виде оси 6, закрепленной на ведущем элементе с эксцентриситетом «е» относительно оси его вращения, и установленного на оси 6 подшипника качения 7.
Устройство оснащено механизмом регулирования величины возвратно-поступательного перемещения (хода) ведомого элемента 3. Данный механизм выполнен в виде пластины 8, установленной на направляющих 2 с возможностью настроечного перемещения по ним. Перемещение пластины 8 осуществляется регулировочным винтом 9, ввинченным в резьбовое отверстие (позицией не обозначено) ведомого элемента 3. Регулировочный винт 9 пропущен с зазором через отверстие (позицией не обозначено) пластины 8 и контактирует поверхностью N с торцевой поверхностью пластины 8. На винте 9 имеется кольцевой выступ 10, который входит в проточку пластины 8 и контактирует с ней своей торцевой поверхностью М. На головке винта имеется лимб 11 для более точной регулировки хода ведомого элемента.
Вращение регулировочного винта 9 приводит к осевому перемещению пластины 8 и, тем самым, обеспечивает настройку положения пластины относительно ведомого элемента 3.
Торец пластины 8 находится на расстоянии L от ведомого элемента, а подшипник 7 водила размещен между пластиной 8 и ведомым элементом 3.
Расстояние L, которое и определяет величину хода ведомого элемента, регулируется за счет перемещения винтом 9 пластины 8. Естественно, что расстояние L не может быть меньше диаметра D подшипника 7.
Устройство работает следующим образом.
При включении привода 5 приводится во вращение ведущий элемент 4, совершающий движение вращения. Вместе с ведущим элементом 4 приводится в движение водило, которое за счет эксцентриситета е совершает орбитальное движение относительно оси вращения ведущего элемента. Орбитальное движение подшипника 7 водила, расположенного между поверхностью А пластины 8 и поверхностью К ведомого элемента 3, приводит к возвратно-поступательному линейному перемещению ведомого элемента 3 по цилиндрическим направляющим 2 на величину хода от 2е до 0, регулируемую винтом 9 с мелкой резьбой для изменения расстояния между поверхностью А пластины 8 и поверхностью К ведомого элемента 3.
Максимальное линейное перемещение ведомого элемента 3 достигается при расстоянии L между поверхностью К ведомого элемента 3 и поверхностью А пластины 8, равном диаметру подшипника D, что соответствует величине 2е. Для уменьшения линейного перемещения ведомого элемента 3 вывинчивают винт 9 с помощью торцового ключа. Величину поворота винта 9 и соответственно величину линейного перемещения ведомого элемента 3 контролируют по лимбу на головке 11 винта 9. При этом торец М винта 9, контактируя с торцом пластины 8, сместит ее от поверхности К ведомого элемента 3 на соответствующую величину, увеличив расстояние L. Увеличением расстояния L уменьшают величину хода ведомого элемента 3.
Для увеличения хода ведомого элемента 3, винт 9 ввинчивают в резьбовое отверстие ведомого элемента 3. При этом торец N винта 9, контактируя с торцом пластины 8, сместит ее к поверхности К на соответствующую величину и, таким образом, увеличит ход ведомого элемента.
Упрощение конструкции заявленной полезной модели по сравнению с решением -наиболее близким аналогом, обеспечивается за счет более простого конструктивного механизма настроечного перемещения ведомого элемента, что, кроме того, повышает надежность работы устройства, а также его область применения за счет более широкого диапазона регулирования величины хода ведомого элемента.