Многопоточная зубчатая передача

 

Использование: в зубчатых передачах для изменения передаточного отношения передаваемого потока мощности. Многопоточная зубчатая передача содержит корпус, входной и выходной валы с жестко закрепленными опорными зубчатыми колесами и зацепляющиеся с ним и друг с другом установленные на подшипниках промежуточные блоки шестерен и снабжен по меньшей мере двумя промежуточными валами, дистанционными кольцами и дисками с подшипниковыми опорами для промежуточных валов. Нижний диск жестко прикреплен к корпусу, а дистанционные кольца размещены между дисками. Блоки шестерен образованы спаренными шестернями меньшего и большего диаметров и смонтированы на подшипниках, установленных на промежуточных валах. Диски имеют отверстия для свободного прохода шестерен меньшего диаметра при сборке редуктора. Межцентровые расстояния между валами редуктора образуют равносторонний треугольник и связаны с диаметром делительной окружности шестерни большего диаметра блока шестерен соотношением: l=(0,7-0,8) d_o, где l - межцентровое расстояние, d_o - диаметр делительной окружности шестерни большего диаметра блока шестерен. 2 ил.

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах для изменения передаточного отношения передаваемого потока мощности.

Известна зубчатая передача, содержащая установленные на валах блоки зубчатых колес с возможностью осевого перемещения, снабженная промежуточными втулками с встречно направленными винтовыми шлицами. Каждое колесо блока шестерен установлено на соответствующей втулке [1].

Недостатки этого устройства - громоздкость и динамическая инерционность совершающих винтовое движение зубчатых колес, что приводит к интенсивному износу шестерен при переключении передачи.

Наиболее близким из известных решений по своей технической сущности и достигаемому результату является выбранная в качестве прототипа многопоточная зубчатая передача, содержащая корпус, входной и выходной валы, по крайней мере, два промежуточных вала, зубчатые колеса, объединенные попарно в блоки [2].

Сущность изобретения выражается в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата, который заключается в повышении нагрузочной способности, надежности работы и компактности.

Многопоточная зубчатая передача, содержащая корпус, входной и выходной валы с жестко закрепленными опорными зубчатыми колесами и зацепляющиеся с ними и друг с другом установленные на подшипниках промежуточные блоки шестерен по меньшей мере два промежуточных вала, снабжена дистанционными кольцами и установленными в корпусе дисками с подшипниковыми опорами для промежуточных валов. Нижний диск жестко прикреплен к корпусу, а дистанционные кольца размещены между дисками. Блоки шестерен образованы спаренными шестернями меньшего и большего диаметров и смонтированы на подшипниках, установленных на промежуточных валах, а диски имеют отверстия для свободного прохода шестерен меньшего диаметра при сборке редуктора. Межцентровые расстояния между валами редуктора образуют равносторонний треугольник и связаны с диаметром делительной окружности шестерни большого диаметра блока шестерен соотношением l = (0,7-0,8)d_o, где l - межцентровое расстояние, d_о - диаметр делительной окружности шестерни большего диаметра блока шестерен.

На фиг. 1 изображен многоступенчатый редуктор с тремя блоками зубчатых шестерен; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Многопоточная зубчатая передача содержит цилиндрический корпус 1 с фланцами 2 и 3, к которым прикреплены верхняя 4 и нижняя 5 фланцевые крышки при помощи болтовых соединений 6. Внутри корпуса 1 установлены с возможностью продольного перемещения вставные диски 7, 8 и 9, между которыми размещены подвижные в осевом направлении дистанционные кольца 10, 11 и 12. Нижний вставной диск 7 приварен к цилиндрическому корпусу 1. На двух промежуточных валах 13 и 14 в корпусе смонтированы спаренные блоки 15, 16 и 17 шестерен на подшипниках 18 качения или скольжения, установленных на промежуточных валах 13 и 14, которые установлены в подшипниковых опорах 19 вставных дисков 7, 8 и 9 и опираются своими подшипниками на верхнюю 4 и нижнюю 5 фланцевые крышки.

Спаренные блоки шестерен 15, 16 и 17 образованы спаренными шестернями меньшего и большего диаметров и являются ступенями передаваемого потока мощности. Выходной вал 20 консольно закреплен на подвижной гильзе верхней фланцевой крыши 4 на подшипниках. Выходной вал 21 выполнен за одно целое с зубчатым колесом 22, входящим в зацепление со спаренным блоком шестерен 17 и опирается своими концами на подшипники нижнего вставного диска 7 и нижней фланцевой крышки 5.

В целях рациональной компоновки силовой зубчатой передачи редуктора диаметр внутренней полости цилиндрического корпуса 1 диаметр делительной окружности наибольшего зубчатого колеса d_о блока шестерен и межцентровое расстояние l между валами редуктора взаимосвязаны следующими соотношениями: D = 2d_o + a; l = (0,7 - -0,8)d_o, где D - диаметр внутренней полости цилиндрического корпуса редуктора, а - кольцевой зазор между наибольшей шестерней и корпусом редуктора.

Нижняя граница межцентрового расстояния l обусловлено прочностными характеристиками и передаваемой мощностью, а верхний предел межцентрового расстояния - физическими конструктивными возможностями редуктора.

Работа передачи осуществляется следующим образом.

Поток мощности передается от входного вала 20 редуктора и далее последовательно через блоки спаренных шестерен 15, 16 и 17 тихоходному зубчатому колесу 22 выходного вала 21.

Таким образом, изменение числа оборотов и скорости вращения выходного вала 21 как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения, производится подбором количества зубьев на сопряженных зацепленных блоках шестерен 15, 16 и 17. Промежуточные валы 13 и 14 редуктора выполняют роль цилиндрических опор не передающих крутящих моментов передаваемого потока мощности, и поэтому требования к их прочности ниже традиционных, передающих равнозначный крутящий момент, т. к. в этом случае работу по передаче крутящего момента выполняют ступицы спаренных блоков шестерен, а промежуточные валы испытывают лишь деформации среза и частичного изгиба.

Применение изобретения обеспечивает повышение нагрузочной способности редуктора при его компактности без увеличения его габаритов.

Формула изобретения

МНОГОПОТОЧНАЯ ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА, содержащая корпус, ведущий, ведомый и по крайней мере два промежуточных вала, размещенные на валах и взаимно зацепляющиеся цилиндрические зубчатые колеса разных диаметров, объединенные на каждом из промежуточных валов в блоки из двух колес, отличающаяся тем, что она снабжена установленными в корпуе с возможностью осевого перемещения вставными дисками с отверстиями и подшипниковыми опорами, предназанченными для установки в них промежуточных валов, установленными между дисками дистанционными кольцами и подшипниковыми опорами, установленными на промежуточных валах и предназначенными для установки на них блоков колес, при этом один из дисков жестко закреплен на корпусе, а межцентровые расстояния между валами образуют равносторонний треугольник и связаны с диаметром делительной окружности зубчатого колеса большего диаметра соотношением A = (0,7 - 0,8) d_о, где A - межцентровое расстояние; d_о - диаметр делительной окружности зубчатого колеса большего диаметра.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2