Кинематический анализ планетарного зубчатого механизма преобразования вращательного движения в возвратно-вращательное

Механизмы, в которых вращательное движение преобразуется в возвратно-вращательное, широко распространены в машиностроении. Традиционно в качестве таких преобразователей применяют рычажные механизмы, имеющие большие габаритные размеры и малый коэффициент использования объема привода. В связи с этим предложено использовать двухрядный планетарный зубчатый механизм с двумя внешними зацеплениями, в котором круглые колеса заменены на эллиптические, в результате чего за счет переменного передаточного отношения эллиптических колес вращательное движение входного звена преобразуется в возвратно-вращательное движение выходного. Проведен кинематический анализ предложенного механизма, в результате которого найдены функция угла поворота и аналог скорости выходного вала. Показано, что угол качания зависит от выбора эксцентриситетов эллиптических колес и взаимного расположения колес сателлита. Угол качания возрастает с увеличением эксцентриситетов эллиптических колес, при этом наблюдается асимметрия хода выходного вала. Рассматриваемые преобразователи могут быть рекомендованы к применению в машинах, имеющих большой коэффициент изменения скорости хода механизма.

Литература

[1] Sclater N., Chironis N.P. Mechanisms and mechanical devices source-book. New York, McGraw-Hill, 2001. 493 p.

[2] Uicker J.J., Pennock G.R., Shigley J.E. Theory of machines and mechanisms. Oxford University Press, 2003. 734 p.

[3] Kim J.W., Seo T., Kim J. A new design methodology for four-bar linkage mechanisms based on derivations of coupler curve. Mechanism and Machine Theory, 2016, vol. 100, pp. 138–154.

[4] Малолетов А.В., Брискин Е.С. Управление цикловым шагающим движителем на основе шарнирного четырехзвенника с изменяемой длиной коромысла. Известия ВолгГТУ, 2014, т. 21, № 12, c. 163–169.

[5] Яцун С.Ф., Локтионова О.Г. Вибрационные машины и технологии для переработки гранулированных сред. Старый Оскол, Тонкие наукоемкие технологии, 2009. 296 с.

[6] Литвин Ф.Л. Некруглые зубчатые колеса. Москва, Ленинград, Машгиз, 1956. 312 с.

[7] Prikhodko A.A., Smelyagin A.I. Kinematic analysis of mechanism for converting rotational motion into reciprocating rotational motion. Procedia Engineering, 2015, vol. 129, pp. 87–92.

[8] Акопян А.В., Заславский А.А. Геометрические свойства кривых второго порядка. Москва, МЦНМО, 2007. 136 с.

[9] Litvin F.L., Fuentes A. Gear geometry and applied theory. Cambridge University Press, 2004. 800 p.

[10] Зиновьев В.А. Курс теории механизмов и машин. Москва, Наука, 1975. 384 с.