УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ В КОЛЕБАТЕЛЬНОЕ
ROTATION-TO-OSCILLATION CONVERTER

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к передаточным механизмам, позволяющим преобразовывать вращательное движение в колебательное, одновременно в направлениях, перпендикулярных ко всем осям пространственной системы координат.
Известно устройство для преобразования вращательного движения во вращательно-колебательное движение рабочего органа, в данном случае закрылки крыла самолета, содержащее вал, включающий два расположенных под тупым углом друг относительно друга прямолинейных участка, редуктор, связанный с приводом вращательного движения, а также внешнюю (с внутренними зубьями) шестерню и внутреннюю (с внешними зубьями) шестерню планетарного механизма и корпус, при этом редуктор установлен в корпусе с возможностью вращения вокруг первой оси и связан с первым прямолинейным участком вала, который установлен в редукторе с возможностью вращения вокруг оси его первого прямолинейного участка, на конце которого установлена внутренняя шестерня планетарного механизма, находящегося в зацеплении с внешней шестерней планетарного механизма, установленной жестко в корпусе соосно первой оси (патент США №4286761, 1981).
Недостатком известного устройства является сложность конструкции, что обусловлено наличием в системе редуктора, планетарного механизма и других сложных элементов.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является устройство для формирования продольного паза в древесных заготовках, в котором используется механизм для преобразования вращательного движения в колебательное, содержащий размещенную на приводном валу посадочную втулку с дисковой пилой и фиксирующей гайкой, при этом дисковая пила прикреплена к валу с помощью шарнира, а верхняя ее часть снабжена регулирующими винтами, размещенными в плоскости качания дисковой пилы относительно шарнира (Патент РФ №2060879, М. кл. В27С, В27G 13/14, 1996 г. - ПРОТОТИП).
Недостатком данного устройства является сложность конструкции и наличие наряду с колебательным движением и вращательного движения рабочего органа (дисковой пилы). Поэтому сфера применения устройств подобного типа ограничена, и они могут быть использованы для решения частных задач в деревообрабатывающей промышленности, связанных с формированием паза в древесных заготовках.
Вместе с тем в целом ряде случаев необходимы простые устройства с передаточными механизмами, обеспечивающими полное преобразование вращательного движения в колебательное (без вращения рабочего органа). Такие устройства могут найти широкое применение, к примеру, в медицине это - вибрирующие массажные кровати и устройства, в пищевой промышленности - смесители для жидких и пюреобразных материалов, в строительстве - различные смесители бетона и красок и т.д.
С учетом изложенного целью настоящего изобретения является простое устройство, обеспечивающее преобразование вращательного движения в колебательное одновременно по трем взаимно перпендикулярным осям, т.е. по объему.
Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для преобразования вращательного движения в колебательное, содержащем корпус, приводной вал с прижимной гайкой, на котором размещен механизм преобразования вращательного движения в колебательное, снабженный рабочим органом, согласно изобретению механизм преобразования вращательного движения в колебательное содержит размещенный на приводном валу со скосом подшипник качения, внутреннее кольцо которого заключено между двумя прижимными втулками, торцы которых, сопрягаемые с внутренним кольцом подшипника качения, выполнены со скосом, аналогичным скосу подшипника, и зафиксированы прижимной гайкой, при этом подшипник качения заключен в стакан, на котором размещен рабочий орган, а устройство при этом содержит также ограничитель хода, который выполнен в виде пружины, один конец которого прикреплен к корпусу устройства у выхода приводного вала, а второй конец прикреплен к корпусу стакана с подшипником.
Поставленная цель достигается и тем, что каждая прижимная втулка на скосе содержит клиновидный выступ, заключенный в зазор, образованный между приводным валом и внутренним кольцом подшипника за счет скоса.
На рисунке представлен общий вид устройства для преобразования вращательного движения в колебательное объемное движение.
Устройство содержит корпус 1, приводной вал 2 с прижимной гайкой 3. На приводном валу 2 размещен механизм преобразования вращательного движения в колебательное, который содержит размещенный на приводном валу со скосом подшипник качения 4, внутреннее кольцо 5 которого заключено между двумя прижимными втулками 6 и 7, торцы которых, сопрягаемые с внутренним кольцом 5 подшипника качения 4, выполнены со скосом, снабжены клиновидными выступами 8, которые заключены в зазор 9, образованный между приводным валом 2 и внутренним кольцом подшипника качения 4 за счет скоса, и зафиксированы прижимной гайкой 3. Клиновидные выступы фиксируют положение подшипника качения 4 на приводном валу 2. Углы скоса прижимных втулок 6 и 7 выполнены аналогичными углу скоса подшипника 4. Подшипник качения 4 заключен в стакан 10, на котором размещены рабочие органы для воздействия на внешнюю среду, которые на рисунке обозначены условно позицией 11. Устройство при этом содержит также ограничитель хода, который выполнен в виде пружины 12, один конец которого прикреплен к корпусу устройства 1 у выхода приводного вала 2, а второй конец прикреплен к корпусу стакана 10относительно представленного рисунка снизу. Такая конструкция ограничителя хода при работе устройства ограничивает в заданных пределах вращение стакана 10 относительно собственной оси и оси приводного вала 2. Устройство работает следующим образом.
При вращении приводного вала 2 стакан 10, снабженный рабочими органами 11, вращаясь одновременно вокруг собственной оси и продольной оси вала 2, описывает сложное движение одновременно по трем осям системы координат. При этом все точки стакана 10 и рабочих органов 11 описывают те же сложные в пространстве движения.
Конструкция устройства проста в исполнении и обеспечивает преобразование вращательного движения в колебательное одновременно по трем взаимно перпендикулярным осям (без вращения), т.е. по объему, что повышает эффективность устройств подобного типа.