Зубчато-реечная передача

 

Изобретение относится к зубчато-реечным преобразователям вращательного движения в поступательное и может быть использовано в роботах и манипуляторах. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей передачи. Зубчатое колесо 8, закрепленное на валу 7 привода 6, входит в зацепление с рейкой через ведомое зубчатое колесо 9 или непосредственно. При вращении колеса 8 каретка 2 перемещается по направляющей 4, а ролики 10, 11 и два натяжных ролика образуют из защитного ремня 13 петлю под ведущим колесом 8, обеспечивая его свободное вращение и предохраняя подвижные детали передачи от загрязнений. 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К IlATEHTY п H

2б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4028551/25-28 (86) PCT/ЕР 86/00065 (07.02 ° 86) (22) 25.11,86 (31) 85103597. 2 (32) 26.03. 85 (33) ЕР (46) 07.07.90 ° Бюл. № 25 (71) Кука Швейсанлаген унд Роботер

ГмбХ.(VE) (,72) Эрнст Циммер (DE) (53) 621.833 (088.8) (56) Патент ФРГ № 1101096, кл. В 23 Q 11/08, 1961.. (54) ЗУБЧАТО-РЕЕЧНАЯ ПЕРЕДАЧА (57) Изобретение относится к зубчатореечным преобразователям вращательно„„SU„„1577 09 АЗ (5 )5 F 16 Н 19/04 В 23 ) 1/08 го движения в поступательное и может быть использовано в роботах и манипуляторах. Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей передачи. Зубчатое колесо 8, закрепленное на валу 7 привода 6, входит в зацепление с рейкой через ведомое зубчатое колесо 9 или непосредственно.

При вращении колеса 8 каретка 2 перемещается по направляющей 4, а ролики

l0, 11 и дна натяжных ролика образуют из защитного ремня 13 петлю под ведущим колесом 8, обеспечивая его свободное вр ащение и предохраняя подвижные детали передачи от загрязнений.

6 э. п.ф-лы, 9 ил.

1577709

Изобретение относится к машиностроению, а именно к зубчато-реечным преобразователям вращательного движения в поступательное, и может быть использоЭ вано, например, в роботах и манипуляторах.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей передачи, На фиг, 1 показана передача, поперечный разрез; на фиг. 2 — сечение

А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - сечение

Б-Б на фиг,2; на фиг. 4 — сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 и 6 — защитный ремень и его расположение на ооечай :ах продольного канала; на фиг. 7 шариковая прямолинейная направляк1щая на фиг. 8 — передача, в которой ведущее зубчатое колесо непосредственно взаимодействует с зубчатой рейкой; на фиг. 9 - сечение Г-Г на фиг. 8.

ЗубчатО-реечная передача содержит два имекщих .возможность относительного поступательного перемещения звена, одно иэ которых выполнено, например, и 25 виде неподвижного основания 1, а другое." в виде подвижной каретки 2, В основании. i выполнен продольный канал

3, в котором установлена прямолинейная направляющая 4. На направляющей 4 з акреплена продольная зубчатая рейка 5, а

30 на каретке 2 установлен привод 6, на валу

7 которого закреплено ведущее зубчатое

1колесо 8; входящее в зацепление с рейкой

5 или непосредственно, или через ве35 домое зубчатое колесо 9, На валу 7 с возможностью свободного вращения установлен направляющий ролик, состоящий из двух частей 10 и !1, расположенных по обе стороны ведущего эубча- 40 того колеса 8, при этом диаметр частей 10 и 1 1 натяжно ro ролика больше диаметра колеса 8, Симметрично по оое стороны от,офФ вала 7 на каретке 2

" У 1 установлены два натяжных ролика 12.

Ролики 10-12 с образованием петли охватывают защитный ремень 13, закрывающий свободные участки 14 продольного канала 3 и концами с натяжением закрепленный на основании 1, Между частями 10 и 11 натяжного ролика и ведущим зубчатым колесом В на валу 7 с возможно стью свободного вр ащения установлены два идентичных коромысла 15, в других концах который установлена ось 16 ведомого зубчатого колеса 9, Корож«па 15 связаны между собой с помощью направляющей шпильки

17. На одном конце оси 16 выполнен буртик 18, а на другом конце — эксцентрик 19, диаметр которого меньше диаметра оси 16 и который расположен в пазу 20, выполненном в суппорте 21, жестко свяэянном с кареткой 2 ° На этом же конце оси 16 установлена стяжная гайка 22 для закрепления коромысел

l5 в нужном положении, На фиг, 1, 4, 7 и 9 показаны различные конструкции прямолинейной направляющей 4. На фиг. l, 2 и 4 направляющая 4 выполнена н виде плоской пластины, рабочие поверхности 23 которой в сечении имеют форму трапеции, а на суппорте 21 в подшипниках 24 установлены ролики 25, взаимодействующие с рабочиии поверхностями 23 направляющей 4. В этой конструкции продольный канал 3 образован поверхностью. основания 1, на которой закреплена зубчатая рейка 5, и двумя обечайками 26, что облегчает изготовление и сборку п ередачи.

С целью повышения надежности защиты продольного KQHBJIB 3 ремень 13 может быть выполнен с переменным сечением (фиг,,5) и иметь участки 27 тонкого сечения, между которыми расположен участок 28 больше.го сечения, В этом случае участки 27 ремня 13 лежат на плоских закраинах соответствующих обечаек 26. Возможно и прямоугольное сечение ремня 13. В этом случае на ппоских закраинах обечаек 26 закрепляют нап-, равляющие планки 29, между которыми располагают ремень 13 (фиг, 6), Направляющая 4 может быть выполнена и на телах качения (r. 7 ), В этом случае на суппорте 21 с обеих сторон установлены сепараторы 30, а направляющая 4 выполнена из двух параллельных частей, одна из которых смещается для выборки зазора к другой с помощью, например, нажимных винтов

31. В сепараторах 30 установлены шарики или ролики 32, Зажимный ремень 13 лежит непосредственно на направляк щей 4.

Ведущее колесо 8 может входить в зацепление с зубчатой рейкой 5 и непосредственно, без ведомого колеса 9 (фиг, 8 и 9), В этом случае натяжные р спики 12 расположены ближе к напр авляюшим роликам 10 и 11 чем в предыдущих конструкциях, что позволяет уменьшить охватывающую петлю и, соотнетственно, общую длину з ащитного ремня 13

77709 6 установлена н коромыслах 15, зазоры н зубчатых зацеплениях сокращают до минимума. Для этого отпускают гайку 22 к нращают в нужном направлении ось 16 колеса 9. Поскольку эксцентркк 19 оси

16 установлен н пазу 20 суппорта 21, то ось 16, а нме< те с нею коромысла

15 к коле со 9 перемещаются по дуге окружности с центром на оси вала 7, при этом колесо 9 приближается к рейке 5 или удаляется от нее, После получения и зубчатом зацеплении зазоров допустимой величины снова затягинают гайку 22, и коромысла 15 буртиком 18 и гайкой 22 фиксируются н нужном положении, прижимаясь к суппорту 21.

5 15

Однако н этом случае высота зубчатой рейки 5 выше, поэтому в частях 10 и 11 натяжного ролика выполнены кольцевые проточки 33, а на образующих продольный канал 3 краях обечаек 26 выполнены отбортонки .34, э аходя;цие н кольцевые проточки 33, Возможна составная конструкция нала 7 привода 6 (фиг. 9), когда нал

7 выполнен из двух частей 35 и 36, при .этом часть 35 выполнена полой и за одно целое с ведущим зубчатым колесом 8, а вторая часть 36 нала 7 имеет жестко закрепленную на ней втулку 37, предназначенную для самоцентрирующей

< вязи частей 35 и 36. Обе части 35 и

36 вала 7 устанонлены соответстненно н подшипниках 38 и 39; Такая конструкция вала 7 может быть использована и прк наличии ведомого зубчатого колеса 9 с коромыслами 15, На фиг. 8 и 9 показан также вариант направляющей 4, наиболее при годный для тяжело нагруженных передач, В этом случае направляющая 4 также выполняется н виде пластины, рабочие поверхности 23 которой имеют прямоугольный профиль, а на суппорте 21 с обеих сторон установлены нижние 40, боковые 41 и нерхние 42 цилиндрические ролики, нзаимодейстнуюшие с рабочими понерхностямк 23 направляющей 4.

Регулировка зазорон и этом случае может производиться, н пример, за счет выполнения осей роликон 40-42 эксцентриконы ы и поноротными или любым другим известным способом, Зубчато-реечная передача работает . следующим образом, Вал 7, получая нр ащение от привода б, нращает ведушее зубчатое коле. со 8, которое через ведомое зубчатое

I колесо 9 (фиг. 1-4) или непосредстненно (фиг, 8 и 9) нходит н зацепление с зубчатой рейкой 5, В результате каретка 2 перемещается по направляющей

4, а части 0 и l l напр анляюще го р олика и натяжные ролики 12, обкатынаясь по защитному ремню 13, нсе время поддерживают образуемую ими из ремня

13 петлю на расстоянии от зубчатого колеса 8, обеспечивая тем самым свободное вращение последнего и защищая подвижные детали передачи от э агрязнений.

С целью повышения точности работы передачи при выполнении ее с ведомам зубчатым колесом 9, ось 16 которого

Фор мул а и эобретения

1, Зубчато-реечная передача, содержащая дна звена, установленные с воэможностью относительного поступательного пере меще нкя, прямолинейную н ап25 ранляющую, установленную в продольном канале, который ныполнен в одном из зненьен, закрепленную на направляющей параллельно ей зубчатую рейку, установленный на втором звене привод, закрепленное на его валу ведущее зубчатое колесо, входящее в зацепление с рейкой, соосный с ведущим колесом напранляющкй ролик, дна натяжных ролика, установленных на втором звене симметрично по обе стороны от оси нраще35 нкя направляющего ролика, направляющие элементы, установленные на втором звене, размещен же н продольном канале. первого звена и предназначенные для взаимодействия с его прямолинейной

40 напранляюи1ей, и ремень для защиты зубчатой рейки, охватывающий ролики с обр аз она ыем петли, з акрынающий свободные участки продольного канала и своими концами с натяжением закрепленный

45на перномзвене, о тли ч ающ аяс я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, направляющий ролик выполнен по длине из двух

I одинаконык частей, аксиально устанбвленных с возможностью свободного вращения на валу привода по обе стороны ведущего зубчатого колеса, а диаметр ролика превышает диаметр ведущего зубчатого колеса, 2, Передача по п, 1, о тл и ч ающ а я с я тем, что она снабжена днумя идентичными коромыслами, установленными с возможностью свободноГо вращения!

577709 на валу привода между соответствующими частями направляющего ролика и ведущим зубчатым колесом и с возможностью поворота относительно второго звена и фиксации, и входящим в зацепление с ведущим зубчатым колесом и с зубчатой рейкой ведомым зубчатым колесом с осью, которая установлена своими концами в соответствующих коромыслах.

3. Передача по пп. I и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что во втором зве/ не выполнен прямолинейный паэ, продоль."ая ось которого совмещена с прямой, пересекающей оси вращения ведущего и ведомого колес под прямым углом, а на одном из концов оси ведомого колеса выполнен размещеннйй в пазу с воэможностью поворота и фиксации эксцентрик, диаметр которого равен ширине паза, но меньше диаметра оси.

4. Передача по пп. 1-3, о т л и— ч а ющ ая с я тем,что,сцельюулучшения условий сборки, продольный канал образован поверхностью первого 2 звена, на который закреплена прямоли нейная направляющая, и двумя обечайками, закрепленными на первом звене параллельно направляющей.

5. Передача по пп. 1 и 4, о т л и -3О ч а ю щ а я с я тем, что на наружных поверхностях обеих частей направляющего ролика выполнены кольцевые проточки, а на образующих продольный канал краях обечаек выполнены отбортовки, размещенные н кольцевых проточках, 6. Передача по пп. 1-5, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что вал привода по длине выполнен иэ двух частей, при этом одна часть вала выполнена полой и за одно целое с ведущим зубчатым колесом, передача снабжена втулкой, жестко закрепленной на одном конце полой части вала и предназначенной для самоцентрирующей связи полой части вала с его второй частью, и эакреппенным на втором звене подшипником, а другой конец полой части вала установлен в этом подшипнике.

7, Передача по пп. 1-б, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что прямолинейная направляющая первого звена выполнена в. ниде пластины, рабочие поверхности кото р ой имеют тр апеци евидный или пр ямоугольный профиль, а взаимодействующие с ними направляюаие элементы второго звена выполнены в виде роликов, установленных с возможностью перемещения для р е гулир ов к и з аз ор а между ними и направляющей.

1577709

Фиг.Ф

1577709

10 11 — у

15 77709

Г-Г

Составитель В,Савицкий

Техред M. Ходанич

Pедактор И,111улла

Корректор Л. Патай

Заказ 1857 Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г ° Ужгород, ул. Гагарина, 101