автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.02, диссертация на тему:Создание и основы проектирования регулируемых зубчато-рычажных приводов периодического движения на основе эллиптических зубчатых колес

На правах рукописи

005001430

Шагиахметов Алексей Ильясович

СОЗДАНИЕ И ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕГУЛИРУЕМЫХ ЗУБЧАТО-РЫЧАЖНЫХ ПРИВОДОВ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ЭЛЛИПТИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

Специальность 05.02.02 - «Машиноведение, системы приводов и детали машин»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 о НОЯ 2011

Челябинск-2011

005001430

Диссертация выполнена на кафедре «Теоретическая механика и основы проектирования машин» Южно-Уральского государственного университета

Научный руководитель -

Пожбелко Владимир Иванович, Заслуженный работник высшей школы РФ, доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: Лопатин Борис Александрович,

доктор технических наук, профессор,

Гонтарев Евгений Петрович, кандидат технических наук.

Ведущее предприятие -

ООО «Центр Точной Механики» (г. Челябинск)

Защита состоится 30 ноября 2011 г., в 15.00 часов, на заседании диссертационного совета Д212.298.09 при Южно-Уральском государственном университете по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. им. В. И. Ленина, 76, зал диссертационного совета (10 этаж гл. корп.).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южно-Уральского государственного университета

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 454080, г. Челябинск, пр.им. В.И. Ленина, 76 на имя ученого секретаря диссертационного совета.

Автореферат разослан « 27 » октября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В многошпиндельных металлообрабатывающих автоматах шпиндельный блок периодически поворачивается на некоторый угол для перехода заготовки из одной позиции в другую. Аналогичным образом происходит в автоматах для изготовления и сборки электрических и электронных ламп, диодов, в расфасовочных и заверточных автоматах пищевой промышленности, в фармацевтической промышленности и т.д. Базовым элементом приводов таких машин-автоматов являются механизмы периодически преобразующие непрерывное движение входного звена в движение с остановками (выстоями) выходного звена.

Периодичность движения может осуществляться храповыми, мальтийскими, получервячными, фрикционными, зубчатыми с неполным числом зубьев механизмами. В перечисленных механизмах прерывание движения обеспечивается за счет разрыва кинематической цепи на время остановки с последующим ее замыканием на время движения, что приводит к жестким ударам, вследствие чего возникают большие динамические нагрузки на детали механизма периодического движения (МПД), приводящие к их интенсивному износу.

Существуют и другие МПД, которые обеспечивают остановку без разрыва кинематической цепи. Это комбинированные механизмы, в которых рычажные системы и системы круглых зубчатых колес включены параллельно, причем звенья рычажного механизма несут на себе оси зубчатых колес таким образом, что, по крайней мере, одно из них движется вместе с шатуном. Такие механизмы получили название зубчато-рычажные. Отсутствие разрыва кинематической цепи позволяет использовать эти механизмы в быстроходных машинах и передавать значительные нагрузки с высокой надежностью. Зубчато-рычажные механизмы (ЗРМ) имеют невысокую трудоемкость изготовления, поскольку состоят только из зубчатых колес и шарнирных рычагов.

Анализ зубчато-рычажных механизмов периодического движения, позволяет говорить о том, что возможности регулирования и кинематические характеристики существенно ограничены конструкцией таких механизмов. В имеющихся литературных источниках приводы периодического движения на основе ЗРМ с некруглыми колесами не описаны и отсутствуют основы их проектирования.

Решение этих вопросов будет способствовать более широкому применению в производстве приводов транспортно-загрузочных устройств на основе зубчато-рычажных механизмов периодического движения и увеличению быстродействия технологических машин.

Цель работы - создание регулируемых приводов периодического движения непрерывного действия на основе зубчато-рычажных механизмов с некруглыми зубчатыми колесами и разработка основ их проектирования для различных областей машиностроения.

Задачи исследования.

1. Проанализировать основные существующие конструкции базовых элементов привода в виде механизмов периодического движения и их кинематические возможности.

2. Разработать новый способ и устройство регулирования угла выстоя зубчато-рычажных механизмов периодического движения (ЗРМПД) поворотного рабочего органа.

3. Разработать и проанализировать обобщенные физическую и математическую модели МПД непрерывного действия на основе некруглых зубчатых колес.

4. Разработать основы проектирования регулируемых приводов на базе зубчато-рычажных механизмов с эллиптическими зубчатыми колесами и произвести их оптимизационный синтез для определения предельных кинематических возможностей по углу выстоя, путем расширения диапазона их регулирования и составления расчетных регулировочных таблиц их эксплуатационной переналадки в машинах-автоматах.

5. Разработать программы компьютерного моделирования ЗРМ непрерывного действия (с возможностью задания любой формы некруглых зубчатых колес, различных проектных параметров рычажного механизма) для расчета и оптимизации угла выстоя и воспроизводящие с заданной точностью позиционирования фазы движения и остановок рабочего органа.

6. Разработать экспериментальную модель регулируемого зубчато-рычажного механизма для сравнения теории с экспериментом.

Методы исследования. Для достижения поставленной цели в работе использовались методы теории механизмов и машин, теоретической механики, методы математического и компьютерного моделирования, методы и средства экспериментального исследования.

Научная новизна работы:

1. Выдвинута и экспериментально подтверждена гипотеза о возможности регулирования продолжительности выстоя рабочего органа и расширения кинематических свойств ЗРМПД путем применения некруглых зубчатых колес.

2. Созданы обобщенные физическая и математическая модели регулируемых ЗРМПД непрерывного действия с некруглыми колесами, позволяющие решить задачу оптимизационного синтеза таких механизмов.

3. Впервые из анализа на экстремум целевой функции по углу выстоя ведомого звена решена задача оптимизации ЗРМПД непрерывного действия с некруглыми зубчатыми колесами.

4. Теоретически установлен и экспериментально подтвержден новый способ регулирования угла выстоя зубчато-рычажных приводов периодического движения непрерывного действия.

Практическая ценность.

1. Разработано устройство регулирования угла выстоя зубчато-рычажных механизмов привода периодического движения поворотного рабочего органа.

2. Разработана программа компьютерного расчета оптимального выстоя выходного звена МПД непрерывного действия при заданной точности позиционирования в зависимости от формы некруглых зубчатых колес.

3. Разработана программа компьютерного моделирования кинематики движения ЗРМПД с различными некруглыми колесами.

4. Разработанный в результате оптимизационного синтеза новый тип регулируемых зубчато-рычажных приводов непрерывного действия на основе эллип-

тических зубчатых колес обеспечивает увеличение в 5 раз продолжительность выстоя рабочего органа без разрыва кинематической цепи привода (по сравнению с ЗРМ с круглыми колесами), при этом появляется возможность регулирования продолжительности остановки выходного вала на ходу, т.е. без остановки автоматической линии

Полученные результаты позволяют создавать приводы подачи предметов обработки в рабочую зону технологической машины с регулируемой продолжительностью остановки, отличающиеся малой динамичностью и, следовательно, повышенной надежностью. Более широкое применение таких устройств позволит существенно повысить быстроходность и надежность технологических машин.

Реализация работы. Руководящие материалы по наиболее рациональной технологии проектирования гибких автоматизированных производств с регулируемой продолжительностью выстоя приняты к использованию при модернизации производства в ООО «Центр Точной Механики» (г. Челябинск).

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на:

- ежегодных научно-технических конференциях Южно-Уральского государственного университета в период 2003-2011 гг.;

- на конференции в рамках XI Международной специализированной выставки «Машиностроение. Металлообработка» в г. Челябинске в апреле 2007 г.;

- на IV международной конференции «Проблемы механики современных машигг» в г. Улан-Удэ в июне 2009 г.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 10 печатных работах, в том числе 3 статьи в изданиях рекомендованных ВАК. По результатам работы получен 1 патент РФ на изобретение и 1 положительное решение о выдаче патента на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, библиографического списка, включающего 135 наименований, 6 приложений. Работа содержит 126 страниц основного текста, 56 иллюстраций и 14 таблиц. Общий объем диссертации 167 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, поставлена цель и сформулированы ее научная новизна и задачи исследования. Дается общая характеристика выполненных исследований.

В первой главе «Состояние вопроса и задачи исследования» приведен обзор механизмов периодического движения. Рассматривались механизмы периодического движения, обеспечивающие точную остановку рабочего органа и механизмы периодического движения, обеспечивающие квазиостановку рабочего органа.

Первые упоминания о механизмах периодического движения встречаются в работах одной из самых ярких и загадочных личностей среди когда-либо живших на Земле людей, гениального ученого Леонардо ди сер Пьеро да Вйнчи. В его трактате, Codex Madrid 1, упоминаются прерывающие движения устройства, представляющие собой различные конструкции храповых и мальтийских механизмов.

Вопросам синтеза и анализа механизмов периодического движения, посвящены работы Артоболевского И.И., Власова В.И., Есипенко Я.И., Зазяна Ф.С., Кожевникова С.Н., Левитского Н.И., Майсюка Л.Б, Нахапетяна Е.Г., Чебышева П.Л., Черкудинова С.А., Шашкина A.C., Rath W., Volmer J., Hain К., Erdman А. G., Sandor G. N. и других отечественных и зарубежных авторов. Результаты анализа убедительно показывают, что храповые, мальтийские получервячные и фрикционные механизмы периодического движения при использовании их в быстродействующих технологических машинах недолговечны. В перечисленных механизмах прерывание движения обеспечивается за счет разрыва кинематической цепи на время остановки с последующим ее замыканием на время движения, что приводит к жестким ударам, вследствие чего возникают большие динамические нагрузки на детали механизма периодического движения.

Более предпочтительны для этой цели зубчато-рычажные МПД. Различные схемы этих механизмов рассматривались в большом количестве работ. Особое внимание уделялось исследованию простейшего зубчато-рычажного механизма.

Тем не менее, требования предъявляемые к МПД условиями современного производства по возможности регулирования в широком диапазоне величины угла стояния при сохранении необходимой точности позиционирования, показывают что простейший зубчато-рычажный механизм просто не может обеспечить требуемого угла выстоя при заданной точности позиционирования. Возникает необходимость улучшения кинематических характеристик этого механизма. Предлагаемые решения по улучшению характеристик приближенной остановки посредством введения повышенного зазора в зубчатой передаче или кулачкового механизма в структуру зубчато-рычажного механизма не могут быть признаны удовлетворительными, так как приводят к ухудшению динамической характеристики механизма и значительному снижению его технологичности и износостойкости. Ухудшение динамической характеристики механизма наблюдается и при введении в структуру зубчато-рычажного механизма двух и более двухкриво-шипных шарнирных четырехзвенников. Кроме того, известные способы регулирования угла выстоя за счет изменения длин звеньев рычажного механизма имеют ограниченные кинематические возможности. Изменяемая длина кривошипа или стойки приводит к существенному усложнению конструкции механизма, его неуравновешенности, повышает требования к точности изготовления и сборки, уменьшает жесткость. И, конечно, диапазоны изменения длины кривошипа и длины стойки существенно ограничены условиями кинематической работоспособности (неполный поворот кривошипа) и силовой работоспособности (превышение допустимых углов давления).

Наиболее приемлемым, на наш взгляд, решением является использование зубчато-рычажных механизмов на основе некруглых зубчатых колес. Такое ре-

шение не снижает плавности движения выходного звена, не приводит к снижению износостойкости и обеспечивает регулирование продолжительности выстоя при заданной точности позиционирования без нарушения кинематической и силовой работоспособности рычажного механизма при сохранении минимальных углов давления (т.е. при минимальном трении в кинематических парах во всем диапазоне регулирования).

Между тем практика применения некруглых зубчатых колес в технике велика. Теории расчета и проектирования некруглых зубчатых колес посвящены работы Литвина Ф.Л., Малкина Л.А, Скуридина М.А., Dooner, D. В., Cunningham F.W.

Однако, комбинированные механизмы, в которых рычажные системы и системы некруглых зубчатых колес работали бы совместно изучены в малой степени. Кинематические возможности ЗРМПД с использованием некруглых зубчатых колес не определены.

Таким образом, необходимость создания регулируемых приводов периодического движения непрерывного действия на основе зубчато-рычажных механизмов с некруглыми зубчатыми колесами и разработка основ их проектирования и приводит к постановке вышеуказанных задач.

Во второй главе «Анализ кинематических характеристик зубчато-рычажных механизмов периодического движения на основе круглых зубчатых колес» определены предельные кинематические возможности простейшего ЗРМПД с круглыми зубчатыми колесами (рис. 1).

Решена задача оптимизационного синтеза механизмов, обеспечивающих как можно более длительный выстой ведомого колеса 3 в пределах допустимой точности позиционирования Дф3доп=0,5 градуса. Зависимость угла ср3 поворота выходного колеса 3 от угла ф1 поворота ведущего кривошипа 1 задана функцией положений:

Фз = /(Ф1)

(1)

В реферируемой работе получены выражения для приращения углов поворота колес при переходе механизма из положения I в следующее положение ! + 1:

Дср2(и + 1) = Дср4(и + 1) + и21(Дф10,1 + 1) - Дф4(и + 1) (2)

Дфз 0,1 + 1) = Дф5 0,1 + 1) + и32/ (Дф2 (М + 1) - Д<р5 0,1 + 1)), (3)

где

Дф10Л+1) =2-я/к;

Дф4а ¡+1) = ф4О +1) - Ф4(0; Дф5а ¡+1) = Ф5О +1) - Ф5СО,

к - количество рассчитываемых положений в кинематическом цикле механизма, в расчетах принято к = 360 (т.е. ДфДь ¡+1) = 1°).

Выражение (3) позволило расчетным путем построить функцию положений ведомого колеса 3:

Ф30+1)=Ф30)+Дф30Л+1) (4)

В результате многопараметрического оптимизационного синтеза простейшего ЗРМПД было просчитано 500 ООО наборов параметров и были определены его предельные кинематические возможности.

Область применения простейшего ЗРМПД ограничена углами стояния 45-50 градусов при точности позиционирования АФздоп = 0,5 градусов и при максимальном угле давления атах = 45 градусов.

Полученные результаты совпали с результатами других исследователей (Майсюк Л.Б., Катков Н.П., Васильев М.С.) простейшего ЗРМПД.

Проведен анализ влияния геометрических параметров на кинематические характеристики ЗРМПД, показавший ограниченные кинематические возможности зубчато-рычажных приводов периодического движения на основе круглых зубчатых колес. Одним из предлагаемых путей расширения кинематических возможностей зубчато-рычажных механизмов может быть выполнение зубчатых колес некруглыми.

В третьей главе «Разработка и анализ зубчато-рычажных механизмов периодического движения на основе некруглых зубчатых колес» выдвигается научная гипотеза о возможности улучшения кинематических характеристик ЗРМПД путем применения некруглых зубчатых колес.

На рис. 2 представлена обобщенная физическая модель зубчато-рычажных механизмов на основе некруглых зубчатых колес.

Физическая модель содержит сблокированное под углом с кривошипом О,А некруглое колесо 1, входящее в зацепление с некруглым колесом 2. В свою очередь колесо 2 сблокировано под углом 02 с некруглым колесом 2', которое входит в зацепление с некруглым колесом 3, соединенным с роторным рабочим органом движения с остановками.

основе некруглых зубчатых колес

Математическая модель зубчато-рычажного привода периодического движения имеет вид:

"з = ^ ■■ а..:м + Ш4 .■ м ((-!.)- й) + Ш5 ■ (х _(_!.) . М), (5)

из анализа которой получено условие остановки рабочего органа в приводе периодического движения:

В выражениях (5) и (6) обозначено: 0)1( 0)4,005 - угловые скорости соответствующих звеньев передаточного рычажного механизма; rx, г2, Г2/, Г3 - сопряженные радиусы соответствующих некруглых зубчатых колес, смонтированных на осях рычажного механизма.

Анализ выражений (5) и (6) показывает, что предлагаемая обобщенная модель зубчато-рычажных механизмов позволяет охватить различные варианты сочетаний некруглых и круглых зубчатых колес за счет варьирования монтажными углами 01, 02 и постоянных и переменных соотношений сопряженных радиусов некруглых зубчатых колес.

При условии 92=0 схема приводится к трехколесному механизму.

При т2> = г2, — = — = const и = const вырождается в из-

гг z2 r3 z3

вестный простейший трехколесный зубчато-рычажный механизм с круглыми зубчатыми колесами (см. рис. 1).

Г1 Z1 Z2' При — = — = const, либо r2' = r2, -= — = const приводится к

r2 z2 r3 z3

комбинированному зубчато-рычажному механизму, содержащему как круглые, так и некруглые зубчатые' колеса. В других случаях приводится к множеству комбинированных зубчато-рычажных механизмов, содержащих как круглые, так и некруглые зубчатые колеса.

Характер изменения передаточных отношений зависит от формы сопряженных некруглых зубчатых колес, при этом наиболее приемлемой формой (с точки зрения технологичности изготовления) зубчатых колес следует считать эллиптическую или производную от нее.

Действительно два равных эллипса с осями вращения, проходящими через фокусы, могут быть приняты за центроиды некруглых зубчатых колес, реализующие определенную функцию передаточного отношения. На основании чего, были представлены основные типы ЗРМПД с эллиптическими зубчатыми колесами (рис. 3).

Рис. 3. Типы ЗРМ с эллиптическими зубчатыми колесами: а - ЗРМПД первого типа; б - ЗРМПД второго типа; в - ЗРМПД третьего типа

В ЗРМПД первого типа, пара ведущих зубчатых колес 5-6 выполнена в виде сопряженных эллипсов, а вторая пара - в виде круглых зубчатых колес 7-8.

В ЗРМПД второго типа, первая пара ведущих зубчатых колес 5-6 выполнена в виде зацепления круглых зубчатых колес, а вторая пара - в виде зацепления эллиптических зубчатых колес 7-8.

В ЗРМПД третьего типа все зубчатые колеса выполнены в виде попарно сопряженных эллипсов.

На (рис. 4) представлена схема зубчато-рычажного механизма периодического движения на основе эллиптических зубчатых колес, который представляет собой совокупность рычажного кривошипно-коромыслового механизма, ведущее (кривошип 1) и ведомое (коромысло 3) звенья которого шарнирно соединены с шатуном 2 и основанием 4 , и передаточного зубчатого механизма для передачи вращения от кривошипа 1 на ведомый вал (на рис. 4 не показан), расположенный соосно с шарниром 03, соединяющим коромысло 3 с основанием 4.

Передаточный зубчатый механизм выполнен в виде зацепляющихся между собой некруглых эллиптическими зубчатых колес 5, 6, 7 и 8, смонтированных на звеньях рычажного механизма. Колесо 5 и кривошип 1 жестко закреплены между

собой таким образом, что колесо 5 вращается относительно центра 03 вместе с кривошипом.

V 5 2 6

4

Рис. 4. Схема зубчато-рычажного механизма периодического движения на основе эллиптических зубчатых колес

Из анализа схемы получена математическая модель ЗРМПД с эллиптическими зубчатыми колесами.

Передаточные отношения эллиптических зубчатых колес имеют переменные значения:

1 + е? — 2е1-созф1

"65(44)=-Ч-2---(?)

1 1 ~ е1

. ч 1 + е2 - 2е2-со5ю,

"в7М =--(8)

х е2

Принимая

Дф.

были получены выражения для приращения углов поворота колес при переходе механизма из положения 1 в следующее положение \ + 1:

Лф6а 1+1) = дф2О, 1+1) + и65(ф1)(дф5а 1+1) - АФ2О, 1+1)); (9)

Дф8а ¡+1) = Лф3а 1+1)+ивуСф^^о, ¡+1) - Дф3а 1+1)), (ю)

где Дф2а 1+1) = ф20 + 1) - ф2(0; Дф30,1+1) = Ф30 + 1) - ф3(0; Дф, о, 1+1) =2-тс/к,

к - количество рассчитываемых положений в кинематическом цикле механизма, в дальнейших расчетах принято к = 360 (т.е. Дф,0, ¡+1) = 1°).

Выражение (10) позволяет расчетным путем построить функцию положений ведомого колеса 8:

Ф80+1)=Ф8С)+Дф8(и+1). (11)

и

В связи с большим объемом расчетов при поиске оптимального решения и сложного вида функции (11) был применён метод случайного поиска (известный как метод Монте-Карло).

Входным параметром синтеза является заданная точность позиционирования Аф8доп. В качестве функции цели (критерия оптимальности) принимается продолжительность выстоя ведомого звена.

Для расчета кинематических характеристик исследуемых ЗРМПД была разработана программа вычислений на ЭВМ под именем «ZR_POISK». При помощи данной программы была решена задача многопараметрического оптимизационного синтеза. Для каждого типа ЗРМПД было просчитано свыше 1 ООО ООО наборов параметров и были определены их предельные кинематические возможности.

Определено, что кинематические возможности таких механизмов превышают возможности ЗРМПД с круглыми зубчатыми колесами.

Продолжительность выстоя в ЗРМПД первого типа при прочих равных условиях (точность позиционирования, силовые характеристики) увеличена на 40%, но не превышает 75 градусов угла поворота кривошипа, при котором обеспечивается остановка ведомого колеса 8. В ЗРМПД второго типа продолжительность выстоя в сравнении с ЗРМПД с круглыми зубчатыми колесами увеличена на 80%, но не превышает 105 градусов. В ЗРМПД третьего типа продолжительность остановки на 150 % больше, в сравнении с ЗРМПД с круглыми зубчатыми колесами и достигает 125 градусов.

На основании того, что в исследуемых ЗРМПД эллиптические зубчатые колеса 5 и 7 имеют возможность поворота и фиксации под углами 0г и 02 (регулируемое угловое смещение большой полуоси эллипса относительно шатуна 2 и коромысла 3 рычажного механизма при расположении на одной прямой кривошипа и шатуна в крайнем правом положении рычажного механизма) был предложен новый способ регулирования угла выстоят, за счет изменения радиусов начальных окружностей входящих в зацепление пар эллиптических зубчатых колес, передающих вращательное движение на ведомый вал механизма, путем поворота и фиксации монтажных углов Ох и 02. На данный способ и устройство регулирования был получен патент RU 2285168.

Возможности регулирования зубчато-рычажных механизмов с эллиптическими зубчатыми колесами представлены на рисунке 5, где изображены зависимости продолжительности выстоя ф„ыст от начальных положений углов разворота 0г и 02 эллиптических зубчатых колес относительно звеньев рычажного механизма в крайнем правом положении. В зависимости от типа механизма регулирование осуществляется либо при помощи одной пары колес, либо двух.

30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

О 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

в) г)

Рис. 5. Возможности регулирования ЗРМПД с эллиптическими зубчатыми колесами: а - ЗРМПД первого типа; б - ЗРМПД второго типа; в, г - ЗРМПД третьего типа

В четвертой главе «Экспериментальные исследования зубчато-рычажных механизмов периодического движения на основе эллиптических зубчатых колес» проводились экспериментальные исследования ЗРМПД.

Кинематика движения ЗРМПД на основе эллиптических зубчатых колес исследовалась на реальной модели механизма. В качестве исследуемого механизма был выбран ЗРМПД третьего типа. Конструкция опытной модели представлена на рис. 6.

Рис. 6. Опытная модель ЗРМПД с эллиптическими зубчатыми колесами третьего типа в различных положениях

Адекватность расчетных по программе значений между углами поворота ведущего зубчатого колеса ф) и ведомого ф8 проверялась на модели путем измерения углов порота ведущего вала и ведомого. Значения углов полученных при вычислении по программе и углов полученных на модели, совпали в пределах точности измерения в диапазоне полного оборота ведущего зубчатого колеса (рис.7).

•360 -340 -320 -300 -2S0 -260 -240 -220 -200 -180 -160 -140 -120 -100 -80 -60 -40

ф Экспериментальные '^W

ГОаа ----Данные

. ^ ' * > \ i i м lit i l " -100

Теоретические данные

Средняя погрешность 6,2%

Фаг

-120 -140 -160 -180 -200 -220 -240 -260 -280 -300 -320 , -340

Рис. 7. Оценка адекватности математической модели

Дальнейшее исследование ЗРМПД с эллиптическими зубчатыми колесами проводилось путем компьютерного моделирования кинематики движения механизмов в среде Macromedia Flash MX, для чего была разработана программа на ЭВМ под именем «tmm5».

Обладая значительным преимуществом, по сравнению с натурными испытаниями, компьютерное моделирование позволило проанализировать бесчисленное множество вариантов сочетания наборов параметров влияющих на выстой ведомого звена зубчато-рычажного механизма и в каждом случае проследить его продолжительность с детальной визуализацией движения всех звеньев конкретного механизма. На рис. 8 показано окно программы. О "И

ь.р»] W с = |300 I d - )267") ОХ1 = 0.48 ] »<2-^77]

„и,Z.|5i]

О ф

о @ ®

Рис. 8. Окно программы компьютерного моделирования кинематики движения ЗРМПД с эллиптическими зубчатыми колесами

В пятой главе «Практические рекомендации» проведен динамический анализ ЗРМПД, даны рекомендации по оценке динамических моментов приводов

на этапе их проектирования. Показано, что для улучшения динамических показателей необходимо уменьшать эксцентриситет эллиптических зубчатых колес, образующих выходную пару зацепления в механизме.

Также, приведены новые схемы ЗРМПД с эллиптическими зубчатыми колесами на уровне изобретений.

На рис. 9 изображен ЗРМПД третьего типа, в котором зацепление зубчатых колес на выходе выполнено при среднем передаточном отношении 2, что позволяет использовать его в качестве регулируемого привода двухпозиционного револьверного питателя машины-автомата.

Рис. 9. Схема ЗРМПД для двухпозиционного револьверного стола

На рис. 10 изображен регулируемый зубчато-рычажный привод периодического движения. Привод содержит устройство регулирования угла выстоя 1, выполненное в виде червячного дифференциального механизма, установленного между двумя зубчато-рычажными механизмами 2 и 3, и содержит червяк, установленный вместе с реверсивным двигателем на подвижной поворотной опоре.

22

2/1] 21 Рис. 10. Регулируемый зубчато-рычажный привод периодического движения

Применение таких приводов обеспечивает увеличение угла выстоя рабочего органа без разрыва кинематической цепи привода до <рв=240°, при этом появляется возможность регулирования продолжительности остановки выходного ва-

ла на ходу, т.е. без остановки автоматической линии. На данное изобретение получено решение о выдаче патента № 2010140056/11(057291) от 17.08.11).

Основные результаты и выводы

1. Разработаны новый способ и устройство регулирования угла выстоя зубчато-рычажных приводов периодического движения непрерывного действия (получен патент Ии № 2285168).

2. Составлены обобщенные физические и математические модели и выделены 3 основных типа ЗРМПД непрерывного действия с различными вариантами сборки некруглых зубчатых колес с четырехзвенным рычажным механизмом.

3. Разработаны основы проектирования регулируемых зубчато-рычажных приводов с эллиптическими зубчатыми колесами по комплексу из 10 проектных параметров из условия их кинематической и силовой работоспособности с заданной точностью позиционирования рабочего органа.

4. Разработаны программы компьютерного моделирования зубчато-рычажных МПД непрерывного действия, позволяющие задать любую форму некруглых зубчатых колес (включая в пределе и круглые колеса), параметры рычажного механизма, а затем воспроизвести фазы их движения и остановок с точным расчетом получаемого в приводе угла выстоя рабочего органа. При этом расхождение теории с экспериментом не более 6 %.

5. Из анализа на экстремум целевой функции по углу выстоя ведомого звена выполнена оптимизация зубчато-рычажных МПД непрерывного действия по 10 проектным параметрам (комплексный анализ 3 000 000 вариантов проектирования):

1) определены предельные возможности привода: 1-й тип (наибольший угол выстоя ведомого звена Фвмах=75°), Н-й тип (наибольший угол выстоя ведомого звена Фвмах=105°), Ш-й тип (наибольший угол выстоя ведомого звена Фвмах=125°);

2) составлены регулировочные таблицы для эксплуатационной переналадки угла выстоя ведомого звено в технологическом оборудовании.

6. В результате оптимизационного синтеза разработан новый тип регулируемых зубчато-рычажных приводов непрерывного действия на основе эллиптических зубчатых колес, который обеспечивает увеличение угла выстоя рабочего органа без разрыва кинематической цепи привода в 2-3 раза по сравнению с МПД на основе круглых зубчатых колес, а также обеспечивает 6 кратный диапазон регулирования привода простой переналадкой его узлов.

7. Последовательное применение двух регулируемых зубчато-рычажных приводов непрерывного действия на основе эллиптических зубчатых колес совместно с дополнительным устройством регулирования угла выстоя, выполненным в виде червячного дифференциального механизма обеспечивает увеличение угла выстоя рабочего органа без разрыва кинематической цепи привода до Фв=240°, при этом появляется возможность регулирования продолжительности остановки выходного вала на ходу, т.е. без остановки автоматической линии (получено решение о выдаче патента на изобретение № 2010140056/11(057291) от 17.08.11).

8. Применение в машиностроении разработанных регулируемых зубчато-рычажных приводов непрерывного действия на основе эллиптических зубчатых колес позволит:

1) расширить диапазон применения и увеличить быстродействие машин-автоматов и производительность технологических операций с увеличенной продолжительностью рабочего хода;

2) создать ресурсосберегающие технологии проектирования и изготовления гибких автоматизированных производств и автоматических линий с простой их переналадкой.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Пожбелко, В.И. Зубчато-рычажный привод машин с периодическими остановками на основе некруглых зубчатых колес / В.И. Пожбелко, А.И. Шагиахметов // Механика и процессы управления: Труды XXXII Уральского семинара. - Екатеринбург: УрО РАН, 2002. - С. 83-85.

2. Пожбелко, В.И. Структура и кинематические возможности трехколесного зубчато-рычажного механизма периодического поворота / В.И. Пожбелко,

A.И. Шагиахметов, Н.И. Ахметшин // Проблемы механики современных машин: Материалы II международной конференции. - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2003.-Том 1. - С.35-39.

3. Шагиахметов, А.И. Кинематические возможности зубчато-рычажного механизма с некруглыми зубчатыми колесами / А.И. Шагиахметов, Н.И. Ахметшин // Механика и процессы управления: Труды XXXIV Уральского семинара. - Екатеринбург: УрО РАН, 2004. - Том 2. - С. 168-171.

4. Шагиахметов, А.И. Кинематические характеристики зубчатых зацеплений круглых эксцентриковых колес / А.И. Шагиахметов // XXIV Российская школа по проблемам науки и технологий, посвященная 80-летию со дня рождения академика В.П. Макеева: Тезисы докладов. - Миасс: Изд-во МСНТ, 2004. -С. 112-115.

5. Пожбелко, В.И. Новый способ регулирования угла выстоя и классификация регулируемых зубчато-рычажных механизмов периодического поворота / В.И. Пожбелко, А.И. Шагиахметов, Н.И. Ахметшин // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Машиностроение». -2005. - Вып. 6. - № 1 (41). - С. 181-184.

6. Шагиахметов, А.И. Гибкий привод автоматизированных технологических машин на основе зубчато-рычажных механизмов с некруглыми зубчатыми колесами / А.И. Шагиахметов // XXV Российская школа по проблемам науки и технологий, посвященная 60-летию Победы: Тезисы докладов. - Екатеринбург: УрО РАН, 2005.-С. 407^110.

7. Пат. 2285168 Российская Федерация, МПК CI F16H 27/04, Способ и устройство регулирования угла выстоя зубчато-рычажного механизма /

B.И. Пожбелко, А.И. Шагиахметов, Н.И. Ахметшин. - Заявлено 22.03.2005; опубл. 10.10.2006. - Бюл. № 28.

8. Шагиахметов, А.И. Компьютерное моделирование кинематики движения технологических машин на основе зубчато-рычажного механизма с эллиптическими колесами / А.И. Шагиахметов, И.С. Грибанов // XXVI Российская школа по проблемам науки и технологий: Краткие сообщения. - Екатеринбург: УрО РАН, 2006.-С. 283-285.

9. Шагиахметов, А.И. Динамика зубчато-рычажных механизмов на основе эллиптических колес / А.И. Шагиахметов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Машиностроение». - 2007. - Вып. 9. -№11 (83).-С. 42-47.

10. Шагиахметов, А.И. Структурный синтез и анализ зубчато-рычажных механизмов периодического движения с некруглыми зубчатыми колесами / А.И. Шагиахметов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Машиностроение». - 2007. - Вып. 10. - № 25 (97). - С. 23-30.

11. Шагиахметов, А.И. Новый способ регулирования угла выстоя зубчато-рычажных механизмов прерывистого движения / А.И. Шагиахметов // Проблемы механики современных машин: Материалы IV Международной конференции. -Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2009. - Том 3. - С.254-257.

12. Решение о выдаче патента. № 2010140056/11(057291) Регулируемый зубчато-рычажный привод периодического движения / В.И. Пожбелко, А.И. Шагиахметов. Заявлено 29.09.2010; решение о выдаче 17.08.2011.

Издательский центр Южно-Уральского государственного университета

Подписано в печать 21.10.2011. Формат 60x84 1/16. Печать цифровая. Усл. печ. л. 0,93.Уч.-изд. л. 1. Тираж 120 экз. Заказ 349/617.

Отпечатано в типографии Издательского центра ЮУрГУ. 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Обзор механизмов периодического движения.

1.1.1. Механизмы периодического движения, обеспечивающие точную остановку рабочего органа.

1.1.2. Механизмы периодического движения, обеспечивающие квазиостановку рабочего органа.

1.2. Задачи исследования.

2. АНАЛИЗ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗУБЧАТО-РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ КРУГЛЫХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС.

2.1. Анализ оптимальных кинематических возможностей простейшего зубчато-рычажного механизма периодического движения.

2.2. Анализ влияния размерных параметров простейшего зубчато-рычажного механизма периодического движения на его кинематические характеристики.

3. РАЗРАБОТКА И АНАЛИЗ ЗУБЧАТО-РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ НЕКРУГЛЫХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС.

3.1. Обобщенная модель зубчато-рычажного механизма с некруглыми зубчатыми колесами.

3.2. Анализ зацеплений некруглых зубчатых колес.

3.2.1. Анализ зацеплений некруглых эллиптических зубчатых колес.

3.3. Анализ зубчато-рычажных механизмов с эллиптическими зубчатыми колесами.

3.3.1. Разработка методики расчета кинематических характеристик зубчато-рычажного механизма с эллиптическими зубчатыми колесами на ЭВМ.

3.3.2. Исследование кинематических характеристик зубчато-рычажных механизмов с эллиптическими зубчатыми колесами первого типа.

3.3.3. Исследование кинематических характеристик зубчато-рычажных механизмов с эллиптическими зубчатыми колесами второго типа.

3.3.4. Исследование кинематических характеристик зубчато-рычажных механизмов с эллиптическими зубчатыми колесами третьего типа.

3.3.5. Новый способ регулирования зубчато-рычажных механизмов.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗУБЧАТО-РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ЭЛЛИПТИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС.

4.1. Экспериментальная проверка адекватности математической модели кинематики зубчато-рычажного механизма с эллиптическими зубчатыми колесами.

4.1.1. Оценка погрешностей измерений.

4.2. Компьютерное моделирование кинематики движения зубчато-рычажного механизма с эллиптическими зубчатыми колесами.

Качество продукции, повышение производительности труда, а также безопасность работающего персонала достигается в результате автоматизации производства [1]. В связи с чем, широкое применение в технике имеют машины полуавтоматического и автоматического действия. В многошпиндельных металлообрабатывающих автоматах шпиндельный блок периодически поворачивается на некоторый угол для перехода заготовки из одной позиции в другую. Аналогичным образом происходит в автоматах для изготовления и сборки электрических и электронных ламп, диодов, в расфасовочных и заверточных автоматах пищевой промышленности, в фармацевтической промышленности и т.д. В станках роторного и револьверного типа периодические перемещения должны иметь рабочие; органы, последовательно вступающие в работу. В долбежных и строгальных станках периодические перемещения обеспечивают подачу обрабатываемых заготовок, смену инструмента и т.д. Подача обрабатываемого материала в рабочую зону машины-автоматы или удаление обработанной детали из рабочей зоны осуществляется различными транспортно-загрузочными устройствами. При этом заготовка, помещенная в рабочую зону технологической машины, должна быть зафиксирована на время технологической операции, и если транспортно-загрузочное устройство контактирует с обрабатываемой заготовкой, то оно должно в течение всего времени технологической операции оставаться неподвижным. Эти устройства основаны на механизмах, периодически преобразующих непрерывное движение входного звена в движение с остановками (выстоями) выходного звена.

Периодичность движения может осуществляться храповыми, мальтийскими, получервячными, фрикционными, зубчатыми с неполным числом зубьев механизмами. В перечисленных механизмах прерывание движения обеспечивается за счет разрыва кинематической цепи на время остановки с последующим ее замыканием на время движения, что приводит жестким ударам, вследствие чего возникают большие динамические нагрузки на детали механизма периодического движения (МПД), приводящие к их интенсивному износу.

Существуют и другие МПД, которые обеспечивают остановку без разрыва кинематической цепи. Это комбинированные механизмы, в которых рычажные системы и системы круглых зубчатых колес включены параллельно, причем звенья рычажного механизма несут на себе оси зубчатых колес таким образом, что, по крайней мере, одно из них движется вместе с шатуном. Такие механизмы получили название зубчато-рычажные. В таких механизмах при переходе выходного звена от движения к остановке функции положений, первые и вторые передаточные функции не имеют разрывов, что весьма благоприятно сказывается на динамику привода в целом поэтому могут применяться в более быстроходных технологических машинах и не требуют использования тормозов и фиксаторов выходного звена, которые являются наименее надежными элементами подачи. Зубчато-рычажные механизмы (ЗРМ) имеют также невысокую трудоемкость изготовления, поскольку состоят только из зубчатых колес и шарнирных рычагов. Эти обстоятельства позволяют использовать ЗРМ в тех случаях, когда необходимо передавать большие нагрузки с высокой надежностью [53, 106, 123].

Однако недостатком зубчато-рычажного механизма, как механизма с выстоем, является "псевдовыстой": фактически выходное звено не бывает неподвижным в течение какого-либо конечного промежутка времени, оно поворачивается на малый угол в сторону, противоположную основному направлению движения. При этом обратный поворот должен быть ограничен пределом (точностью позиционирования выходного звена), не препятствующим выполнению технологического процесса. Кроме того, зубчато-рычажные механизмы в большинстве своем являются нерегулируемыми при неизменной длине звеньев базового рычажного механизма (регулирование же продолжительности остановки за счет изменения длин кривошипа или стойки значительно ограничены условиями кинематической и силовой работоспособности механизма).

Вместе с тем предварительный анализ зубчато-рычажных механизмов периодического движения, позволяет говорить о том, что кинематические возможности таких механизмов до конца не изучены, и в имеющихся литературных источниках не описаны. В частности не достаточно изучен вопрос о влиянии геометрии зубчатых колес зубчато-рычажных механизмов на их кинематические характеристики, а также возможности регулирования продолжительности выстоя при условии сохранения качества передачи усилий от ведущих звеньев к ведомым.

Решение этих вопросов будет способствовать более широкому применению в производстве транспортно-загрузочных устройств на основе зубчато-рычажных механизмов периодического движения и увеличению быстродействия технологических машин.

Цель работы - создание регулируемых приводов периодического движения непрерывного действия на основе зубчато-рычажных механизмов с некруглыми зубчатыми колесами и разработка основ их проектирования для различных областей машиностроения.

Задачи исследования.

1. Проанализировать основные существующие конструкции базовых элементов привода в виде механизмов периодического движения и их кинематические возможности.

2. Разработать новый способ и устройство регулирования угла аыстся зубчато-рычажных механизмов периодического движения (ЗРМПД) поворотного рабочего органа.

3. Разработать и проанализировать обобщенные физическую и математическую модели МПД непрерывного действия на основе некруглых зубчатых колес.

4. Разработать основы проектирования регулируемых приводов на базе зубчато-рычажных механизмов с эллиптическими зубчатыми колесами и произвести их оптимизационный синтез для определения предельных кинематических возможностей по углу выстоя, путем расширения диапазона их регулирования и составления расчетных регулировочных таблиц их эксплуатационной переналадки в машинах-автоматах.

5. Разработать программы компьютерного моделирования ЗРМ непрерывного действия (с возможностью задания любой формы некруглых зубчатых колес, различных проектных параметров рычажного механизма) для расчета и оптимизации угла выстоя и воспроизводящие с заданной точностью позиционирования фазы движения и остановок рабочего органа.

6. Разработать экспериментальную модель регулируемого зубчато-рычажного механизма для сравнения теории с экспериментом.

Методы исследования. Для достижения поставленной цели в работе использовались методы теории механизмов и машин, теоретической механики, методы математического и компьютерного моделирования, методы и средства экспериментального исследования.

Научная новизна работы:

1. Выдвинута и экспериментально подтверждена гипотеза о возможности регулирования продолжительности выстоя рабочего органа и расширения кинематических свойств ЗРМПД путем применения некруглых зубчатых колес.

2. Созданы обобщенные физическая и математическая модели регулируемых ЗРМПД непрерывного действия с некруглыми колесами, позволяющие решить задачу оптимизационного синтеза таких механизмов.

3. Впервые из анализа на экстремум целевой функции по углу выстоя ведомого звена решена задача оптимизации ЗРМПД непрерывного действия с некруглыми зубчатыми колесами.

4. Теоретически установлен и экспериментально подтвержден новый способ регулирования угла выстоя зубчато-рычажных приводов периодического движения непрерывного действия.

Практическая ценность.

1. Разработано устройство регулирования угла выстоя зубчато-рычажных механизмов привода периодического движения поворотного рабочего органа.

2. Разработана программа компьютерного расчета оптимального выстоя выходного звена МПД непрерывного действия при заданной точности позиционирования в зависимости от формы некруглых зубчатых колес.

3. Разработана программа компьютерного моделирования кинематики движения ЗРМПД с различными некруглыми колесами.

4. Разработанный в результате оптимизационного синтеза новый тип регулируемых зубчато-рычажных приводов непрерывного действия на основе эллиптических зубчатых колес обеспечивает увеличение в 5 раз продолжительность выстоя рабочего органа без разрыва кинематической цепи привода (по сравнению с ЗРМ с круглыми колесами), при этом появляется возможность регулирования продолжительности остановки выходного вала на ходу, т.е. без остановки автоматической линии

Полученные результаты позволяют создавать приводы подачи предметов обработки в рабочую зону технологической машины с регулируемой продолжительностью остановки, отличающиеся малой динамичностью и, следовательно, повышенной надежностью. Более широкое применение таких устройств позволит существенно повмсить быстроходность и надежность технологических машин.

Реализация работы. Руководящие материалы по наиболее рациональной технологии проектирования гибких автоматизированных производств с регулируемой продолжительностью выстоя приняты к использованию при модернизации производства в ООО «Центр Точной Механики» (г. Челябинск).

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на:

- ежегодных научно-технических конференциях ЮжноУральского государственного университета в период 2003-2011 гг.;

- на конференции в рамках XI Международной специализированной выставки «Машиностроение. Металлообработка» в г. Челябинске в апреле 2007 г.;

- на IV международной конференции «Проблемы механики современных машин» в г. Улан-Удэ в июне 2009 г.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 10 печатных работах, в том числе 3 статьи в изданиях рекомендованных ВАК. По результатам работы получен 1 патент РФ на изобретение и 1 положительное решение о выдаче патента на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, библиографического списка, включающего 135 наименований, 6 приложений. Работа содержит 126 страниц основного текста, 52 иллюстраций и 12 таблиц. Общий объем диссертации 168 страниц.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАБОТЫ

1. Разработаны новый способ и устройство регулирования угла выстоя зубчато-рычажных приводов периодического движения непрерывного действия (получен патент Ки № 2285168).

2. Составлены обобщенные физические и математические модели и выделены 3 основных типа ЗРМПД непрерывного действия с различными вариантами сборки некруглых зубчатых колес с четырехзвенным рычажным механизмом.

3. Разработаны основы проектирования регулируемых зубчато-рычажных приводов с эллиптическими зубчатыми колесами по комплексу из 10 проектных параметров из условия их кинематической и силовой работоспособности с заданной точностью позиционирования рабочего органа.

4. Разработаны программы компьютерного моделирования зубчато-рычажных МПД непрерывного действия, позволяющие задать любую форму некруглых зубчатых колес (включая в пределе и круглые колеса), параметры рычажного механизма, а затем воспроизвести фазы их движения и остановок с точным расчетом получаемого в приводе угла выстоя рабочего органа. При этом расхождение теории с экспериментом не более 6 %.

5. Из анализа на экстремум целевой функции по углу выстоя ведомого звена выполнена оптимизация зубчато-рычажных МПД непрерывного действия по 10 проектным параметрам (комплексный анализ 3 ООО ООО вариантов проектирования):

1) определены предельные возможности привода: 1-й тип (наибольший угол выстоя ведомого звена Фвмах=75°), Н-й тип (наибольший угол выстоя ведомого звена фВмАх=Ю5°), Ш-й тип (наибольший угол выстоя ведомого звена Фвмах=125°);

2) составлены регулировочные таблицы для эксплуатационной переналадки угла выстоя ведомого звено в технологическом оборудовании.

6. В результате оптимизационного синтеза разработан новый тип регулируемых зубчато-рычажных приводов непрерывного действия на основе эллиптических зубчатых колес, который обеспечивает увеличение угла выстоя рабочего органа без разрыва кинематической цепи привода в 2-3 раза по сравнению с МПД на основе круглых зубчатых колес, а также обеспечивает 6 кратный диапазон регулирования привода простой переналадкой его узлов.

7. Последовательное применение двух регулируемых зубчато-рычажных механизмов непрерывного действия на основе эллиптических зубчатых колес совместно с дополнительным устройством регулирования угла выстоя, выполненным в виде червячного дифференциального механизма обеспечивает увеличение угла выстоя рабочего органа без разрыва кинематической цепи привода до фв=240°, при этом появляется возможность регулирования продолжительности остановки выходного вала на ходу, т.е. без остановки автоматической линии (получено решение о выдаче патента на изобретение № 2010140056/11(057291) от 17.08.11).

8. Применение в машиностроении разработанных регулируемых зубчато-рычажных приводов непрерывного действия на основе эллиптических зубчатых колес позволит:

1) расширить диапазон применения и увеличить быстродействие машин-автоматов и производительность технологических операций с увеличенной продолжительностью рабочего хода;

2) создать ресурсосберегающие технологии проектирования и изготовления гибких автоматизированных производств и автоматических линий с простой их переналадкой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Развитие современного производства предполагает внедрение гибких автоматизированных участков, робототехнических комплексов, машин-автоматов и манипуляторов. Преобразования различных видов движений рабочих органов, в том числе реализация движения с регулируемой на ходу продолжительностью выстоя может быть обеспечена ЗРМ с некруглыми зубчатыми колесами.

Машины-автоматы, спроектированные на базе ЗРМ с некруглыми зубчатыми колесами, обладают повышенной надежностью, долговечностью, возможностью применения в быстроходных машинах-автоматах по сравнению с храповыми, мальтийскими, получервячными, фрикционными, кулачковыми, зубчатыми с неполным числом зубьев механизмами.

Зубчато-рычажные механизмы с некруглыми зубчатыми колесами благодаря своим кинематическим особенностям обладают свойством регулируемости. Используя эти свойства, можно получить широкий диапазон законов движения выходных звеньев зубчато-рычажных механизмов. В этом отношении другие типы механизмов конкурировать с ними не могут. Например, регулирование величины угла выстоя выходного звена и положения его внутри одного цикла соответствующего механизма машины-автомата можно осуществлять только с помощью зубчато-рычажных механизмов регулируемого типа.

В имеющихся литературных источниках приводы периодического движения на основе зубчато-рычажных механизмов с некруглыми колесами не описаны и отсутствуют основы их проектирования. Исходя из этого, целью диссертационной работы являлось создание регулируемых приводов периодического движения непрерывного действия на основе зубчато-рычажных механизмов с некруглыми зубчатыми колесами и разработка основ их проектирования для различных областей машиностроения.

1. Автоматизация в промышленности: Справочная книга / М.С. Лебедовский,

2. A.И. Федотов. Л.: Лениздат, 1976. -254 с.

3. И.С. Бляхеров, Г.М. Варьяш, A.A. Иванов и др.; Под общ. ред. И.А. Клусова. М.: Машиностроение, 1990. - 400 с.

4. A.c. № 468047 М.Кл. F 16 h 3/20. Кулачково-зубчато-рычажный механизм/ Р.В. Вирабов, Е.Е. Щекутьев Б.И. № 15. -25.04.75.

5. A.c. № 699262 М.Кл.2 F 16 h 3/20. Кулачково-зубчато-рычажный механизм/ Р.В. Вирабов/ Б.И. 43. - 25.11.79.

6. A.c. № 916824 М.Кл.З F 16 h 3/20. Зубчато-рычажное устройство / А.Ч. Давыдов, В.Г. Крешнянский, Н.П. Катков/ Б.И. -№ 12.-30.03.82.

7. A.c. № 1087723 М.Кл.З F 16 h 3/20. Зубчато-рычажное устройство / Н.П. Катков, В.Г. Крешнянский, А.Н. Давыдов, В.П. Босов, В.Д. Кайзер / Б.И. № 15.-23.04.84.

8. A.c. № 1100447 М.Кл.З F 16 h 3/20. Зубчато-рычажное устройство / Н.П. Катков, А.Н. Давыдов, В.Г. Крешнянский, С.Д. Бакин, С.А. Веселов / Б.И. № 24.-30.06.84.

9. A.c. № 1143502 М.Кл.З В 21 D 43/14. Револьверное подающее устройство /

10. B.Г. Крешнянский, А.Н. Давыдов, Н.П. Катков, В.П. Босов, В.Д. Кайзер / Б.И. -№ 9.-07.03.85.

11. A.c. № 1421923 М.Кл.З F 16 h 21/14. Рычажно-зубчатый механизм v остановками / Н.П. Катков, А.Н. Давыдов / Б.И. № 33. - 07.09.88.

12. A.c. № 1493838 МКИ4 F 16 h 21/14. Рычажно-зубчатый механизм с остановками / Н.П. Катков, А.Н. Давыдов, В.П. Босов, В.Д. Кайзер / Б.И. № 26.- 15.07.89.

13. A.c. № 1732086 МКИ5 F 16 h 21/14. Рычажно-зубчатый механизм с остановками / А.Н. Давыдов, Н.П. Катков, В.П. Босов, В.Д. Кайзер / Б.И. № 17.-07.05.92.

14. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. 5-е изд., перераб. и дополн. -М.: Изд-во стандартов, 1986.

15. Артемьев М.Н., Ахметшин Н.И., Виницкий П.Г. Синтез и анализ плоских рычажных механизмов: Учебное пособие- Челябинск: Издательство ЧПИ, 1983.-39 с.

16. Артемьев М.Н., Ахметшин Н.И., Пожбелко В.И. Многозвенные зубчатые механизмы: Учебное пособие. Челябинск.: Изд-во ЧГТУ, 1996 - 42 с.

17. Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике: Справочное пособие для инженеров, конструкторов, изобретателей. В 7-ми т. 2-е изд., перераб. - М.: Наука, 1979. - Т.З.

18. Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике: Справочное ПОСОбие для Инженеров, КОНСТруКТОрОВ, ИЗОбретателеЙ. В 7-МИ т. 2-с из;;., перераб. - М.: Наука, 1980. - Т.4.

19. Артоболевский И.И., Левитский Н.И., Черкудинов С.А. Синтез плоских механизмов. М., 1959. - 1084 с.

20. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. М.: Наука, 1988. - 640 с.

21. Боренштейн Ю.П. Исполнительные механизмы со сложным движением рабочих органов. Л.: Машиностроение, 1973. - 120 с.

22. Васильев М. С. Основы проектирования зубчато-рычажных механизмов периодического движения револьверных питателей: Автореф. дис. канд. техн. наук: Спец. 05.02.02; ЮУрГУ. Челябинск, 2000. - 19 с.

23. Векилов Р. В., Марнаутов Г.В., Майсюк Л.Б., Нахапетян Н.Г. Экспериментальное исследование динамики зубчато-рычажных механизмов // Механика машин. 1974.-Вып. - 44,- С. 106-114.

24. Вирабов Р.В., Щекутьев Е.Е. Расчет и проектирование кулачково-зубчато-рычажных механизмов периодического поворота // Машиноведение. 1970. -№ 3. - С. 58-62.

25. Власов В.И., Щекутьев Е.Е., Дубровин JI.H. Исследование и промышленное внедрение револьверных подач для быстроходных прессов // Кузнечно-штамповочное производство. 1971. -№ 10. - С. 23 -- 26.

26. Власов В.И., Щекутьев Е.Е. Револьверные подачи для быстроходных прессов // ГОСИНТИ. 1968. - № 7 - 68. - 17 с.

27. Вульфсон И.И., Ерихов M.JI., Коловский М.З. Механика машин.: Учебное пособие для студентов высших технических учебных заведений. М.: Высшая школа, 1996. - 364 с.

28. Выгодский М. Я. Справочник по высшей математике. М.: Наука, 1973. -870 с.

29. Гавриленко В.А. Зубчатые передачи в машиностроении. М.: Машгиз, 1962.- 531 с.

30. Гавриленко В.А. и др. Теория механизмов. М.: Машгиз, 1973. - 324 с.

31. Геронимус Я.Л. Геометрический аппарат теории синтеза плоских механизмов. М.: Физматгиз, 1962. - 399 с.

32. Гернет М.М., Майсюк Л.Б., Чеботарева А.Б., Щербин В.В. Синтез зубчато-рычажного механизма с регулируемой длительностью приближенного выстоя ведомого звена. М.: Машиностроение, 1971. - № 3 - 54. - 58с.

33. Головин A.A. Иванов A.B. Определение оптимальных допусков на размеры элементов плоских рычажных механизмов // Материалы II международной конференции «Проблемы механики современных машин». -Т.1, Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2003. - С.63 - 66.

34. Грозденская JI.C. К проектированию шарнирных механизмов по заданной продолжительности остановке ведомого звена. Труды семинара по ТММ. М.: Изд. А.Н. СССР, 1958.-Т. 18; Вып. 71. - С. 21 - 25.

35. Давыдов А.Н. Статика зубчато-рычажного механизма периодического вращения // Исследование машин и технологии кузнечно-штамповочного производства: Сб. науч. тр. Челябинск: Изд. ЧПИ, 1986. - С. 75 - 79.

36. Давыдов А.Н. Расчет размеров зубчато-рычажного механизма периодического вращения // Исследование машин и технологии кузнечно-штамповочного производства: Сб. науч. тр. Челябинск: ЧГТУ, 1990. - С. 22 - 27.

37. Давыдов А.Н., Катков Н.П. Сдвоенный зубчато-рычажный механизм периодического поворота револьверного стола кривошипно-коленного пресса мод. К8338А // Кузнечно-штамповочное производство. 1990. - № 3.

38. Детали машин. Расчет и конструирование: Справочник / В.Е. Беляев, Т.П. Болотовская, A.A. Готовцев и др.; Под общ. ред. Н.С. Ачеркана. В 3-х т. 3-е изд., перераб. - М.: Машиностроение, 1968. - Т.З. - 471с.

39. Зазян Ф.С. Регулируемые зубчато-рычажные механизмы // Механика машин. 1973. - Вып. - С. 67 - 72.

40. Зазян Ф. С. Силовой анализ и экспериментальное исследование динамики зубчато-рычажных механизмов // Механика машин. 1974. Вып. 44. - С. 91 -97.

41. Зиновьев В.А. Аналитические методы расчета плоских механизмов. М.: Гостехиздат, 1949.

42. Зиновьев В.А. Аналитические методы расчета плоских механизмов. М.: Гостехиздат, 1949.

43. Зиновьев В.А. Курс теории механизмов и машин. М.: Гостехиздат, 1960. -432 с.

44. Карелин B.C. Проектирование рычажных и зубчато-рычажных механизмов: Справочник. М.: Машиностроение, 1986. - 184 с.

45. Катков Н.П. Кривошипные прессы двойного действия. Челябинск: Изд. ЧПИ, 1977.

46. Катков Н.П., Давыдов А.Н. Совершенствование привода револьверных подач кривошипных прессов // Исследование в области безлюдной технологии гибких производственных и комплексно автоматизированных систем: Сб. науч. тр. Тула: Изд. ТПИ, 1986. - С. 82 - 89.

47. Катков Н.П., Васильев М.С. К статике зубчато-рычажного механизма периодического вращения // Безопасность жизнедеятельности: Сб. науч. тр -Челябинск: Изд. ЧГТУ, 1996. С. 69 - 71.

48. Катков Н. П., Васильев М.С. Зубчато-рычажный механизм питателя пресса автомата // Машины и технология обработки давление порошковых и композиционных материалов: Сб. науч. тр. Челябинск: ЧГТУ, 1997. - С. 111171.

49. Катков Н.П., Васильев М.С. Зубчато-рычажный механизм револьверной подачи с увеличенным углом выстоя // Труды Рубцовского индустриального института: Межвузовский сборник. Рубцовск: Изд. РИИ, 2000. - С. 18-21.

50. Катков Н.П., Васильев М.С. Расчет размерных параметров зубчато-рычажного механизма питателя пресса-автомата // Машины и технология обработки материалов давлением: Сб. науч. тр. Челябинск: ЮУрГУ, 1998. -С. 11 - 15.

51. Катков Н.П., Васильев М.С. Размерный ряд зубчато-рычажных механизмов привода револьверных питателей // Машины и технология обработки материалов давлением: Сб. науч. р. Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 1998.-С. 59-64.

52. Кирдяшев Ю.Н. Проектирование сложных зубчатых механизмов. Л.: Машиностроение, 1973. - 350 с.

53. Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин. М.: Машиностроение, 1973.-592 с.

54. Кожевников С. Н., Есипенко Я.И., Раскин Я.М Механизмы. М.: Машиностроение, 1976. - 784 с.

55. Колчин Н.И. Общие геометрические соотношения в зацеплении некруглых колес. Сб. ЛОНИТОМАШ. Л: Машгиз, 1949. С. 75-79 Сб. науч. тр. - Тула: Изд. ТПИ, 1986. - С. 82-89. - М.: Машгиз, 1950. - 220 с.

56. Кореняко A.C. Теория механизмов и машин. Киев.: Вища школа, 1976. -444 с.

57. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1968. - 720 с.

58. Крайнев А.Ф. Словарь справочник по механизмам. 2-е изд. - М.: Машиностроение, 1987. - 326 с.

59. Крайнев А.Ф. Механика машин. Фундаментальный словарь. М.: Машиностроение, 2000. - 904 с.

60. Кривошипные кузнечно-прессовые машины / В.И. Власов, А .Я. Борзыкин, И.К. Букин-Батырев и др. М.: Машиностроение, 1982. - 424 с.

61. Кудрявцев В.Н. Планетарные передачи. М.: Л.,1966. - 308 с.

62. Кузнечно-штамповочное оборудование / А. Н. Банкетов, Ю.А. Бочаров, Н.С. Добринский и др. М.: Машиностроение, 1982. - 576 с.

63. Левитский Н.И. Проектирование плоских механизмов с низшими парами. -М.: Изд. А.Н. СССР, 1950.

64. Левитский Н. И. Теория механизмов и машин. М.: Наука, 1979. - 576 с.

65. Левитская О.Н., Левитский Н. И. Курс теории механизмов и машин. М.: Высш. школа, 1978. - 269 с.

66. Литвин Ф.Л. Некруглые зубчатые колеса. М.: Машгиз, 1950. - 220 с.

67. Литвин Ф.Л. Теория зубчатых зацеплений. М.: Физматгиз, 1968. - 584 с.

68. Майсюк Л.Б. Учет ошибки перемещения при синтезе шарнирно-зубчатого механизма с остановкой // Анализ и синтез машин-автоматов: Сб. науч. тр. -М.: Наука, 1964.

69. Майсюк Л.Б. К расчету шарнирно-зубчатых механизмов с остановкой // Машиноведение. 1956. - № 4. - С. 68 - 77.

70. Майсюк Л.Б. Сводные карты и таблицы для выбора параметров зубчато-рычажных механизмов // Механика машин. 1974. - Вып. 44. - С. 117 - 125.

71. Майсюк Л.Б., Полухин В.П. Метод синтеза зубчато-рычажных механизмов с регулируемой на ходу продолжительностью выстоя // Теория и применение зубчато-рычажных механизмов. 1974. - С. 23 - 25.

72. Малов А.Н. Загрузочные устройства для металлорежущих станков. 2-е изд., перераб. и дополн. - М.: Машиностроение, 1972.- 399 с.

73. Марнаутов Г.Е. Автоматизация вырубки деталей из листа // Кузнечно

74. Марнаутов Г.Е. К синтезу одной схемы шарнирно-зубчатого механизма // Механика машин. 1966. —Вып. 3-4.

75. Марнаутов Г.Е., Сергеев В.И., Сперанский Н.В. Некоторые кинематические характеристики механизмов одностороннего прерывистого движения// Механика машин. 1966. - Вып. 5-6.

76. Марнаутов Г.Е., Сергеев В.И Некоторые вопросы исследования механизмов одностороннего прерывистого движения // Механика машин. -1967.-Вып. 11-12.-С. 41-45.

77. Марнаутов Г.Е. К синтезу одного шарнирно-зубчатого механизма // Механика машин. 1967. - Вып. 11-12.

78. Нахапетян Е.Г. Сравнительные характеристики быстроходных механизмов одностороннего прерывистого движения современных машин-автоматов // Механика машин. 1967. -Вып. 11 - 12. - С. 17-23.

79. Нахапетян Е.Г. Динамические характеристики зубчато-рычажных, кулачково-зубчато-рычажных и кулачково-планетарных механизмов с остановкой // Механика машин. 1973. - Вып. 42. - С. 63 - 66.

80. Никитина И.П. Методы анализа сложных зубчато-рычажных механизмов и некоторые вопросы их синтеза // Труды МАИ. 1953. - № 30.

81. Никитина И.П. Выбор некоторых параметров сложных зубчато-рычажных механизмов с остановками // Труды МАИ. 1957. - № 72.

82. Норицын И.А., Власов В.И. Автоматизация и механизация технологических процессов ковки и штамповки. М.: Машиностроение, 1967. -368 с.

83. Озол О.Г. Теория механизмов и машин. М.: Наука, 1984. - 432 с.

84. Пат. РШ 2057977 С1, МПК 6 Б16Н 3/20. Кулачково-зубчато-рычажный механизм для воспроизведения периодического поворота / Т.А. Балабина; заявлено 13.04.1992; опубл. 10.04.1996.

85. Пат. Яи 2030246 С1, МПК 6 В22В 11/04. Механизм качания кристаллизатора/ В.В. Матвеев, Р.Х. Хайдаров, Ю.В. Матвеев; заявлено 24.04.1991; опубл. 10.03.1995.

86. Пат. 1Ш 2091642 С1, МПК 6 Р16Н 27/02. Механизм прерывистого движения / М.Р. Тимиргазин; заявлено 27.12.1994; опубл. 27.09.1997.

87. Пат. БШ 92012231 А, МПК 6 Б16Н 29/00. Рычажно-зубчатый механизм с остановками / А.И. Балаболин, М.М. Загиров, Г.М. Ситникова; заявлено 14.12.1992; опубл. 20.05.1995.

88. Пат. ГШ 2285168 С1, МПК Р16Н 27/04. Способ и устройство регулирования угла выстоя зубчато-рычажного механизма / В.И. Пожбелко, А.И. Шагиахметов, Н.И. Ахметшин; заявлено 22.03.2005; опубл. 10.10.2006. Бюл. № 28.

89. Пат. Яи 2019767 С1, МПК 5 Б16Н 21/00. Шарнирно-рычажный механизм с выстоями /Е.С. Аскаров; заявлено 22.04.1991; опубл. 15.09.1994 .

90. Пат. Яи 1599606, МПК Б16Н 21/14. Зубчато-рычажный механизма с переменной длиной кривошипа / Т.А. Балабина; опубл. 15.10.90.

91. Пожбелко В.И., Артемьев М.Н., Лившиц В.А. Синтез рычажных механизмов: Учебное пособие. Челябинск: изд-во ЧГТУ, 1996. - 58 с.

92. Пожбелко В.И., Ахметшин Н.И., Лившиц В.А. Методы решения задач синтеза механизмов: Учебное пособие. Челябинск, изд-во ЧГТУ, 1993. - 62 с.

93. Пожбелко В.И., Шагиахметов А.И. Зубчато-рычажный привод машин с периодическими остановками на основе некруглых зубчатых колес / Труды XXXII уральского семинара по механике и процессам управления. -Екатеринбург : УрО РАН, 2002. Т. 1.-С. 215-218.

94. Полак Э. Численные методы оптимизации. М.: Мир, 1974. - 376 с.

95. Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие для втузов / Чернавский С.А., Снесарев Г.А., Козинцев Б.С. и др. -5-е изд. перераб. и доп. М.: машиностроение, 1984. - 560 с.

96. Пыж O.A. Эллиптические зубчатые колеса // Вестник машиностроения. -1946,- Вып. 2.-С. 5 -7.

97. Ротбарт Г.А. Кулачковые механизмы. Л.: Гос. изд. судостроит. пром-ти, 1960.-336 с.

98. Руденко В.Н. Планетарные передачи. М.: Л., 1947. - 756 с.

99. Семенов М.В. Кинематические и динамические расчеты исполнительных механизмов. Л.: Машиностроение, 1974. - 430с.

100. Семенов M.B. Исследование движения сателлитов планетарных механизмов. / Труды семинара по ТММ. М.: Изд. А.Н. СССР, 1954. — С. 15 — 30.

101. Сумский С.Н. Расчет кинематических и динамических характеристик плоских рычажных механизмов. М.: Машиностроение, 1980. - 312с.

102. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. М.: Наука, 1968. - 482 с.

103. Тышкевич В.А. Коэффициенты качества шарнирных четырехзвенников // Анализ и синтез механизмов: Сб. М.: Машиностроение, 1966. - С. 70 - 95.

104. Фролов К.В., Попов С.А., Мусатов А.К. Теория механизмов и механика машин.: Учебник для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 532 с.

105. Черкудинов С.А. Угол передачи в шарнирном четырехзвеннике / Тру, ы семинара по ТММ. М.: Изд. А.Н. СССР, 1947. - Т. 3; Вып. 9.

106. Черкудинов С.А. Синтез плоских шарнирно-рычажных механизмов. -М.: Изд. А.Н. СССР, 1959. 315 с.

107. Черкудинов С.А., Майсюк Л.Б. Синтез шарнирно-зубчатого механизма с остановкой / Труды семинара по ТММ. М.: Изд. А.Н. СССР, 1960. - Т. 21; Вып. 81-82,- С. 92-118.

108. Черкудинов С.А., Майсюк Л.Б., Олейник И.Г. Составление справочных карт по синтезу механизмов машин-автоматов с использованием электронной цифровой машины/ Труды Третьего всесоюзного совещания по основным проблемам ТММ. М.: Машгиз, 1963.

109. Черкудинов С.А., Сперанский Н.В. К синтезу плоских шарнирных механизмов с остановками / Труды семинара по ТММ. М.: Изд. А.Н. СССР, 1951.-Т. И; Вып. 43.-С. 15-30.

110. Шаблинский Е.П. Револьверные подачи с пневмоприводом // Новые кузнечно-штамповочные машины ЭНИКМАШа: Сб. М.: Машиностроение, 1965.-Вып. 11.

111. Шагиахметов А.И., Ахметшин Н.И. Кинематические возможности зубчато-рычажных механизмов с некруглыми зубчатыми колесами / Труды XXXIV уральского семинара по механике и процессам управления. -Екатеринбург: УрО РАН, 2004. Т.2. - С. 168 - 171.

112. Шагиахметов А.И. Динамика зубчато-рычажных механизмов на основе эллиптических колес// Вестник Южно-Уральского госуд. ун-та. Серия «Машиностроение». 2007. - №11 83. - С. 42 - 47.

113. Шагиахметов А.И. Кинематические характеристики зубчатых зацеплений круглых эксцентриковых колес / XXIV Российская школа по проблемам науки и технологии. Краткие сообщения. Екатеринбург: УрО РАН, 2004.

114. Шагиахметов А.И. Новый способ регулирования угла выстоя зубчато-рычажных механизмов прерывистого движения // Проблемы механики современных машин. Материалы четвертой международной конференции. -Т.З. Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2009. - С. 254 - 257.

115. Шагиахметов А.И. Структурный синтез и анализ зубчато-рычажных механизмов периодического движения с некруглыми зубчатыми колесами // Вестник Южно-Уральского госуд. ун-та. Серия «Машиностроение». 2007. -№2597. - С. 23 -30.

116. Шаумян Г.А. Комплексная автоматизация производственных процессов. -М.: Наука, 1967.-639 с.

117. Шашкин А.С. Регулируемые зубчато-рычажные и волновые механизмы. -Воронеж: Изд-во ВГУ, 1987. 248 с.

118. Шашкин А.С., Муравьев В.А. К выбору параметров зубчато-рычажных кулисных механизмов // Машиноведение. М.: Машиностроение, - 1973. - № 6.-С. 34-42.

119. Юдин В.А., Петрокас JI.B. Теория механизмов и машин. М.: Высшая школа, - 1977. - 639 с.

120. Яблонский Н.С. Дифференциальный механизм в сочетании с двумя парами некруглых зубчатых колес // Известия высших учебных заведений. -М.: Машиностроение, 1963. - № 11. - С. 11 - 16.

121. Яблонский Н.С. Простой и планетарный ряды некруглых зубчатых колес // Известия высших учебных заведений. М.: Машиностроение, - 1964. - № 2. -С. 13-27.

122. Яворская А.Р. Об использовании планетарного механизма с некруглыми колесами для получения прерывистого периодического движения / Труды семинара по ТММ. М.: Изд. А.Н. СССР, 1960. - Т.21; Вып. 81 - 82. - С. 16 -29.

123. Bickford, J. Н. (1972) Mechanisms for Intermittent Motion Industrial Press Inc, New York, 1972.

124. Cunningham F. W. Designing and using non-circular gears to generate mathematical functions. Journal of Machine Design. Feb. 19, 1959, pp. 161-164.

125. Dooner D. B. Function generation utilizing an eight-link mechanism and optimized non-circular gear elements with application to automotive steering. Trans. ASME, J. Mech. Des., 2001, 215, 847 857.

126. Dooner, D. B. Use of noncircular gears to reduce torque and speed fluctuations in rotating shafts. Trans. ASME, Journal of Mechanical Design, 1997, 119, 299 -306.

127. Erdman A. G. and Sandor G. N. Kinematic synthesis of a geared five-bar function generator. Journal of Engineering for Industry, 1971, 93, B, No. 1, 157 -164.

128. Figliolini, G. and Angeles, J. The synthesis of elliptical gears generated by shaper-cutters. Trans. ASME, J. Mech. Des., 2003, 125, 793 801.

129. Francis C. M. The machines of Leonardo da Vinci and Franz Reuleaux. Mechanical and Aerospace Engineering. New York, 2007, 327-339.

130. Freudenstein, F., Maki, E.R. "The Creation of Mechanisms According to Kinematic Structure and Function." Journal of Environment and Planning B, pp. 375-391, 1979.

131. Hain K. Das Übersetzungsverhältnis in Raderkurbelgetrieben // Werkstatt und Betrieb. 1954.-№ 87.

132. Программа оптимизации проектных параметров регулируемого зубчато-рычажного привода периодического движения на основе эллиптических зубчатых колес.rem*ЗУБЧАТО-РЫЧАЖНЫЙ МЕХАНИЗМ СО СЛУЧАЙНЫМ ПОИСКОМdefint i: defstr sdim

133. R=(a+b)/2: Fit=R+sqr((R*cos(fi)-Lf)A2+(R*sin(fi))A2)-Lo12 if Fit>.00001 then goto 13 else goto 1413 b=R: goto 1114 if Fit<-.00001 then goto 15 else goto 1615 a=R: goto 11

134. R=(a+b)/2: Fit=R+sqr((R*cos(fi)-Lf)A2+(R*sin(fi))A2)-Lo12 if Fit>.00001 then goto 13 else goto 1413 b=R: goto 1114 if Fit<-.00001 then goto 15 else goto 1615 a=R: goto 11

135. R1=R: R2=Lo-R: u=-Rl/R2 Returnif ins=l or ins=3 then print #iout, "круглое" if ins=2 or ins=4 then print #iout, "эллипсное"

136. А1 =( 1 +(р 1 +р4)А2-р5 А2)/(2 * (р 1 +р4))if abs(Al)> 1.000001 then imisk=l:return'HeT кривошипа

137. A11 =( 1 +(p4-p 1 )А2-р5л2)/(2 * (p4-p 1))if abs(Al 1)>1.000001 then imisk=l:return'HeT кривошипаaru=Al: gosub ARCCOS1. Dl(0)=arcos: D4(0)=dl(0)

138. D1 (i)=D 1 (0)+nvr* i* dD 1xA=p 1 * cos(D 1 (i)): yA=p 1 * sin(D 1 (i))pAC=sqr(( 1 -xA)A2+yAA2)aru=( 1 -xA)/pAC: gosub ARCCOS1. D AC=- sgn(y A) * arco s

139. A4=(p4 A2+p AC A2-p5 A2)/(2 * p4 * p AC)aru=A4: gosub ARCCOS

140. D4(i)=arcos+DAC: dD4=d4(i)-d4(i-1)

141. Программа компьютерного моделирования работы привода периодического движения и расчета угла выстоя регулируемого зубчато-рычажного механизма с различной формой и параметрами круглых и некруглых зубчатых колес.

142. СПОСОБ И УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛА ВЫСТОЯ ЗУБЧАТО-РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА

143. Патентообладатель(ли): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет " (ЯП)1. Автор(ы); см. на обороте1. Заявках» 2005108131

144. МПК Р16Н 27/04 Р16Н 13/00 Р16Н 21/1413;2 285 168 С12006.01) (2006.01) (2006 01)

145. ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

146. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ21.. (22) Заявка: 2005103131/11, 22.03.2005

147. Дата начала отсчета срока дейсівия патента 22.03.2005

148. Опубликовано: 10.10.2006 Бюл. Мг 28

149. Ложбелко Владимир Иванович (Яи). Шагиахметов Алексей Ильйсович (Яи) Ахметщин Нашьаі Исламович ((Чи)

150. Патентообладателей): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования 'Южно-Уральский государственный университет' (РШ)

151. СПОСОБ И УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ МЕХАНИЗМА57. Реферат.

152. ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ1. РОСПАТЕНТ) .' ,

153. Бережковская наб., 30. корп. 1, Москва. Ґ-59.ГСН-5. 123995 Телефон (8-199) 240- 60- 15. Факс (8-495) 234- 30- 581. На N2 от

154. Наш № 2010140056Я 1(057291)

155. При переписке просим ссылаться на иомер тявки и сообщить Оату папчешгя настоящей поросі і онде иции от1 7 АВГ2011 .454080, г.Челябинск, пр. им. В.И. Ленина. 76, ЮУрГУ, технический огдел

156. РЕШЕНИЕ о выдаче патента на изоГ>ретенне

157. Заявка № 2010140056/11(057291) (22) Дата подачи заявки 2е-1 09.20К)

158. Заключение по результатам экспертизы прилагается.