Зубчатый редуктор

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых редукторах с переменным расположением осей колес. Целью изобретения является расширение кинематических возможностей редуктора путем расширения диапазона изменения передаточного отношения и повышения нагрузочной способности. В редукторе имеется корпус 1, круглые зубчатые шестерня 2 и колесо 3, делительные поверхности которых выполнены в виде торов. Продольные линии зубьев выполнены с постоянным нормальным шагом по зависимости DV/DU=R√1/(R+R)<SP POS="POST">2.</SP>COS<SP POS="POST">2</SP>β<SB POS="POST">1</SB>-1/(RCOSU+R)<SP POS="POST">2</SP>, где V,U - меридиальная и широтная угловые координаты тороидной поверхности соответственно

β<SB POS="POST">1</SB> - угол наклона зубьев в экваториальном сечении тороидного колеса

R - радиус образующего круга тора

R - расстояние от центра образующего круга тора до оси вращения тора. Редуктор содержит оси, соединенные рычагами и несущие зубчатые секторы. Межосевое расстояние L рычагов равно сумме радиусов образующих кругов торов L=R<SB POS="POST">1</SB>+R<SB POS="POST">2</SB>. Делительные радиусы зубчатых секторов равны соответственно радиусам образующих кругов торов R<SB POS="POST">1</SB> и R<SB POS="POST">2</SB>. Зубчатые секторы закреплены неподвижно на корпусе 1. Зубчатые секторы жестко связаны с рамкой 9, которая установлена с возможностью поворота вокруг оси I-I. На рамке 9 закреплена с возможностью вращения вокруг оси II-II вилка 10, несущая шестерню 2. В корпусе 1 закреплен пространственный кулачок 11, связанный с вилкой 10 посредством толкателя 12, рычагов 13 и 14 и шарниров 15 и 17, причем ось вращения шарнира 17 перпендикулярна осям вращения двух других шарниров. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„,SU„,,15485 (5) )5 F 16 Н 1/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗО6РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

0РН ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1/(r cosU + R)

Pт

11 (21) 44341 53/25-28

1 (22) 31. 05.88 (46) 07.03. 90. Бюл. 9 9 (72) Н. Э. Тернюк, А.В. Устиненко и P.Â,Êîâàëþõ (53) 621 .833 (088.8) (56) Кожевников С.Н, и др. Механизмы. — N.: Машиностроение, 1976, с. 500, рис. 8.29, (54) ЗУБЧАТЫЙ РЕДУКТОР (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в

dV/dU = r 1/(r + R) cos p, А-А

2 зубчатых редукторах с переменным расположением осей колес, Пелью изобретения является расширение кинематических возможностей редуктора путем расширения диапазона изменения передаточного отношения и повьш ения нагрузочной способности. В редукторе имеется корпус 1, круглые зубчатые шестерни 2 и колесо 3, делительные поверхности которых выполнены в виде торов. Продольные линии зубьев выполнены с постоянным нормальным шагом по зависимости

1 548556

dV

dU

1 = г, + где V, U — меридиальная и гиротная угловые координаты тороидной поверхности соответственно, p — угол наклона зубьев в экваториальном сечении то роидного колеса, r — радиус образующего круга тора; R — расстояние от центра образующего круга тора до оси вращения тора. Редуктор содержит оси, соединенные рычагами и несущие зубчатые секторы. Иежосевое расстояние 1 рычагов равно сумме радиусов образующих кругов торов 1 r + r . Дели1 тельные радиусы зубчатых секторов равны соответственно радиусам обраИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых редукторах с переменным расположением осей колес.

Целью изобретения является расши.— 25 рение кинематических возможностей редуктора пчтем расширения диапазона изменения передаточного отношения и повышения нагрузочной способности.

На фиг. 1 показана схема зубчатого редуктора; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1 (шестерня передачи находится в промежуточном положении); на фиг. 3 — тороидная делительная поверх- 5 ность зубчатого колеса.

1 40 где V, U — меридиальная и широтная угловые координаты тороидной поверхности; р — угол наклона зубьев в экГ1 ваториальном сечении торо- 45 идного колеса;

r — радиус образующего круга тора;

R — расстояние от центра образующего руг тор до oc H 50 вращения тора.

Редуктор также содержит оси 4 и 5, несущие зубчатые секторы 6 и 7. Оси

4 и 5 соединены между собой рычагами

8. При этом оси 4 и 5 образуют с рычагами 8 цилиндрические шарниры. Nex<55 осевое расстояние 1 рычагов 8 (т.е. расстояние между осями шарниров, образованных рычагами 8 и осями 4 и 5) зующих KpyroB торов r u r ° Зубчатые секторы закреплены неподвижно на корпусе 1. Зубчатые секторы жестко связаны с рамкой 9, которая установлена с возможностью поворота вокруг оси

I-I. На рамке 9 закреплена с возможностью вращения вокруг оси II-II вилка 10, несущая шестерню 2. В корпусе

1 закреплен пространственный кулачок

11, связанный с вилкой 1 0 посредством толкателя 12, рычагов 13 и 14 и шарниров 15 и 17, причем ось вращения ,шарнира 17 перпендикулярна осям вращения двух других шарниров. 3 ип, Зубчатый редуктор содержит корпус

1, круглые зубчатые шестерню 2 и колесо 3, д лительные поверхности которых внполнены в виде торов с различными радиусами, Радиусы образующих кругов делительных торовых поверхностей шестерни 2 и колеса 3 равны соответственно r, и г . Расстояния OT центров образующих кругов торов шестерни 2 и колеса 3 до осей 0 0 и

020 их вращения равны соответственно

R2

Профили зубьев шестерни 2 и колеса 3 являются взаимоогибаемыми. Продольные линии зубьев выполнены с постоянным нормальным шагом по зависимости

1 равно сумме радиусов образующих кругов торов шестерни 2 г„ и колеса 3 т.е:

Делительные радиусы зубчатых секторов 6 шестерни 2 и зубчатых секторов 7 колеса 3 равны радиусам образующих кругов торов шестерни 2 r u колеса 3 r, соответственно.

Зубчатые секторы 7 колеса 3 закреплены неподвижно на корпусе 1. Это может быть выполнено, например, за счет выполнения участков осей 5 и соответствующих им отверстий в корпусе

1 и секторах 7 квадратного сечения м ипи же путем выполнения шлицевого соединения деталей 1, 5 и 7. Зубчатые секторы 6 шестерни 2 жестко связаны

8556!

О

dV

Г

5 154 рамкой 9. Это может быть выполнено, например, эа счет выполнения участков осей и соответствующих им отверстий в рамке 9 и секторах 6 квадратного сечения или же путем выполнения шлицевого соединения деталей 6, 4 и

9. Рамка 9 установлена с возможностью поворота вокруг оси I-I проходящей через точку P контакта делительных поверхностей шестерни 2 и колеса

3. На рамке 9 закреплена с возможностью вращения вокруг оси II-II, перпендикулярной оси I I поворота рамки

9, вилка О, несущая шестерню 2. Шестерня 2 в вилке 10 может вращаться вокруг оси Ог0 вращения шестерни 2.

В корпусе 1 закреплен пространственный кулачок 11, который связан с вилкой 10 посредством толкателя 12 и шарнирно-рычажного механизма, эакреп— ленного на рамке 9. Шарнирно-рычажный механизм состоит иэ двух рычагов 13 и 14 и трех цилиндрических шарниров

15 - 17 причем ось вращения шарнира

17 перпендикулярна осям вращения шарниров 15 и 16, Х, Y Z — оси координат.

Зубчатый редуктор работает следующим образом.

Вращение от шестерни 2 к колесу 3 или наоборот осуществляется в результате контактирования (зацепления) рабочих поверхностей зубьев, являющихся сопряженными. Сопряжение обеспечивается благодаря выбору взаимоогибаемых зубьев и выполнению условий зацепления.

При необходимости изменения относительного положения осей 0 0 и 0 0

11 2 шестерни 2 и колеса 3 в пространстве поворачивают рамку 9, например, вращая оси 4. При этом сектор 6 обкаты вается по неподвижному сектору 7, который неподвижен, так как закреплен на корпусе 1, т.е. рамка 9 совершает вместе с секторами 7 вращательное где V U — меридиальная и широтная угловые координаты тороидной поверхности;

r — " радиус образующего круга тора;

R - расстояние от центра образующего круга тора до оси вращения тора; двггжение вокруг оси I-I, которая перемещается вместе с точкой P контакта по делительной поверхности колеса

3. В целом данная конструкция аналогична планетарному механизму с остановленной солнечной шестерней (сектор 7) ° Сектор 6 выполняет роль сателлита, а рычаг 8 — водила.

При этом также происходит взаимодействие вилки 1О с пространственным кулачком 11 через шарнирно-рычажный механизм, т.е. через толкатель 12, рычаги 13 и 14 .и цилиндрические шарниры 15 — J 7. Благодаря этому, а также соответственно подобранным длинам рычагов 13 и 14 и профиля кулачка 11 происходит доворот шестерни 2 вокруг оси II-II на угол, необходимый для непрерывности продольного запепления равноудаленных линий зубьев. Величина угла доворота шестерни 2 вокруг оси II-II равна разности углов наклона линий зубьев шестерни 2 и колеса

3 в точке P контакта делительных поверхностей шестерни 2 и колеса 3.

Формула изобретения

Зубчатый редуктор, содержащий корпус, круглые зубчатые шестерню и колесо с тороидальными делител ьными поверхностями, зубчатые секторы шестерни и колеса, установленные на корпусе, рычаги, делительные,радиусы зубчатых секторов равны соответствующим радиусам образующих кругов торов шестерни и колеса, ! 1 а межосевое расстояние рычагов равно сумме радиусов образующих кругов торов, о тл ич а ющийс я тем, что, с целью расширения кинематических воэможностей редуктора путем расширения диапазона изменения передаточного отношения и повышения нагруэоч— ной способности, продольные линии зубьев шестерни и колеса выполнены с постоянньи нормальным шагом по зависимостии р — угол наклона зубьев в эк-!

" 1 ваториальном сечении тороидного колеса, редуктор снабжен огибающей шестерню .рамкой, установленной с возможностью поворота вокруг оси, проходящей че-. рез точку контакта делительных по 1 548556

WI

Составитель А.Верховский

Редактор А.Шандор Техред M.Õîäàíè÷ Корректор С.Шекмар

Заказ 130 . Тираж 489 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,- ул. Гагарина, 101 верхностей шестерни и колеса и жестко связанной с зубчатыми секторами шестерни, закрепленной на рамке с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной оси поворота рамки, вилкой, несущей шестерню, неподвижно установленным в корпусе пространственным кулачком и связывающими его с випкой толкателем и шарнирно-рычажным механизмом, закрепленным на рамке и состоящим из двух рычагов с тремя цилйндрическими шарнирами, ось вращения одного из которых перпендикулярна осям вращения двух других.