Передача с промежуточными звеньями

 

Изобретение относится к машиностроению. Передача обладает увеличенным вдвое значением срока службы или мощности и возможностями дальнейшего увеличения мощности в 1,5 - 2 раза и более при незначительном увеличении габаритов. Преимущество устройства достигается в результате использования дополнительных мест зацепления промежуточных звеньев с центральным колесом за счет выполнения на нем дополнительных зубчатых венцов с наружными зубьями и дополнительных, ответных этим венцам, зубьев на промежуточных звеньях, входящих в зацепление с дополнительными венцами при их движении в сторону оси вращения кулачка, а также выполнением в вариантах передач одновременного зацепления промежуточных звеньев с несколькими дополнительными зубчатыми венцами центрального колеса при их движении как в сторону от оси вращения кулачка, так и в сторону к этой оси. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механических приводах машин.

Известно устройство, содержащее соосные быстроходный и тихоходный валы, закрепленный на быстроходном валу кулачок, по периметру которого выполнен фигурный паз, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями, обойму с радиальными пазами, закрепленную на тихоходном валу, и промежуточные звенья, размещенные в пазах обоймы и установленные одним своим концом в фигурном пазе кулачка и имеющие на другом конце зуб, предназначенный для взаимодействия с центральным колесом, причем кулачок, промежуточные звенья и центральное колесо расположены коаксиально, а число зубьев колеса может быть больше или меньше числа промежуточных звеньев.

Недостаток этого устройства большой износ контактирующих поверхностей кулачка и промежуточных звеньев на рабочих участках кулачка, предназначенных для введения промежуточных звеньев в зацепление с центральным колесом.

Целью изобретения является уменьшение износа рабочих участков фигурного паза кулачка и ответных этому пазу концом промежуточных звеньев, а так же увеличение мощности передачи при незначительном увеличении ее габаритов.

На фиг.1 изображена передача с промежуточными звеньями, продольный разрез; на фиг.2 то же, поперечный разрез; на фиг.3 вариант передачи с дополнительными зубчатыми венцами внутреннего зацепления, продольный разрез; на фиг.4 вариант передачи с двумя парами дополнительных зубчатых венцов внутреннего и наружного зацепления, продольный разрез.

Передача содержит соосные быстроходный 1 и тихоходный 2 валы, закрепленный на быстроходном валу кулачок 3, по периметру которого выполнен фигурный паз, неподвижное центральное колесо 4 с зубчатыми венцами внутреннего 5 и наружного 6 зацепления, обойму 7 с радиальными пазами 8, закрепленную на тихоходном валу, и размещенные в пазах обоймы промежуточные звенья 9 с зубьями 10, 11 на одном своем конце и другим концом 12 установленные в имеющем фигурное поперечное сечение пазу 13 кулачка. Кулачок 3, звенья 9 и колесо 4 расположены коаксиально, а число зубьев на зубчатых венцах 5, 6 колеса одинаково и может быть больше или меньше числа звеньев.

Передача работает следующим образом.

В процессе работы кулачок 3 вращается с частотой быстроходного вала 1. Рабочие участки поверхностей 14, 15 фигурного паза кулачка воздействуют на ответные этому пазу концы 12 звеньев. При этом звенья совершают возвратно-поступательные движения в радиальных пазах обоймы в направлениях от оси к оси вращения кулачка 3.

В процессе движения звена в сторону от оси вращения кулачка происходит зацепление его зуба 10 с неподвижным колесом 4. После выполнения полного зацепления зуба 10 с венцом 5 колеса рассматриваемое звено выводится поверхностью 15 кромок фигурного паза 13 кулачка из этого зацепления, т.е. звено перемещается в сторону оси вращения кулачка сначала в исходное положение, при котором его зубья 10, 11 размещаются в зазоре между зубчатыми венцами 5, 6.

В последующем рабочие участки поверхности 15 паза продолжают перемещение звена к оси вращения кулачка, при этом его зубья 11 входят в зацепление с зубчатым венцом 6 колеса.

Выведение звена из этого зацепления и последующий цикл зацепления его зуба 10 с колесом 4 осуществляет воздействие поверхности 14 паза 13 кулачка на торцовую поверхность звена в соответствии с описанным. Таким образом каждое звено 9 входит в зацепление выходит из зацепления попеременно с венцами внутреннего 5 и наружного 6 зацепления колеса 4.

Число зубьев зубчатых венцов 5, 6 одинаково, но может быть больше или меньше числа промежуточных звеньев. Вследствие этого в процессе зубчатых зацеплений звеньев 9 с колесом 4 в результате клинового эффекта возникают усилия, вызывающие угловое перемещение звеньев, связанной с ними обоймы и закрепленного с ней тихоходного вала относительно неподвижного колеса.

Увеличение мест зацеплений звеньев с колесом в передаче за счет зацеплений с дополнительными зубчатыми венцами при неизменном значении крутящего момента позволит уменьшить необходимое распорное усилие между кулачком и звеньями и следовательно трение пары кулачок промежуточное звено на каждом виде рабочих участков кулачка, предназначенных для обеспечения обоих типов зацеплений, а также уменьшить их износ.

На фиг.3 показана передача, в которой на колесе 4 выполнены дополнительные венцы 16 с внутренними зубьями, а на звеньях 9 дополнительные зубья 17 для взаимодействия с этими венцами.

Передача работает аналогично предыдущей передаче со следующей особенностью. При движении звеньев 9 в сторону от оси вращения кулачка производится введение их зубьев 10, 17 в зацепление с зубчатыми венцами 5, 16 соответственно. При движении звеньев в сторону оси вращения кулачка зубья 10, 17 выводятся из зацепления, а зубья 11 вводятся в зацепление с зубчатым венцом 6. Далее цикл зацеплений повторяется.

Исходя из одних и тех же допустимых контактных напряжений в зубчатых зацеплениях увеличение мест зацеплений на 50% позволяет увеличить мощность передачи при незначительном увеличении ее габаритов.

На фиг. 4 показана передача, в которой с целью увеличения мощности в 2 раза выполнены дополнительные венцы 16 и 18 с внутренними и наружными зубьями соответственно, а на звенья 9 дополнительные ответные им зубья 17, 19.

Передача работает аналогично передаче, изображенной на фиг.1, 2, со следующей особенностью. При движении звеньев 9 в сторону от оси вращения кулачка производится одновременное введение их зубьев 10, 17 в зацепление с зубчатыми венцами 5, 16 соответственно. При движении звеньев к оси вращения кулачка зубья 10, 17 выводятся одновременно из зацепления, а зубья 11, 19 вводятся одновременно в зацепление с зубчатыми венцами 6, 18 соответственно. Далее цикл зацеплений повторяется.

Отличия устройств от прототипа: дополнительное зацепление промежуточных звеньев с центральным колесом при их движении в сторону оси вращения кулачка за счет конструктивных особенностей: дополнительных зубчатых венцов с наружными зубьями на центральном колесе; дополнительных зубьев на промежуточных звеньях для наружного зацепления; дополнительных рабочих участков фигурного паза кулачка для введения промежуточных звеньев в зацепление с центральным колесом; вариант передачи с одновременным двойным или большим зацеплением промежуточных звеньев с центральным колесом при их движении в сторону от оси вращения кулачка за счет выполнения дополнительных зубчатых венцов с внутренними зубьями на центральном колесе и дополнительных, ответных этим венцам зубьев на промежуточных звеньях; вариант передачи с одновременным двойным или большим зацеплением промежуточных звеньев с центральным колесом при их движении как в сторону от оси, так и в сторону оси вращения кулачка за счет дополнительных зубчатых венцов с внутренними и наружными зубьями соответственно на центральном колесе и дополнительных, ответных этим венцам зубьев на промежуточных звеньях.

Формула изобретения

1. ПЕРЕДАЧА С ПРОМЕЖУТОЧНЫМИ ЗВЕНЬЯМИ, содержащая соосные быстроходный и тихоходный валы, закрепленный на быстроходном валу кулачок, по периметру которого выполнен фигурный паз, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями, обойму с радиальными пазами, закрепленную на тихоходном валу, и промежуточные звенья, размещенные в пазах обоймы, установленные каждый одним своим концом в фигурном пазе кулачка и имеющие на втором своем конце зуб, предназначенный для взаимодействия с центральным колесом, причем кулачок, промежуточные звенья и центральное колесо расположены коаксиально, а число зубьев колеса может быть больше или меньше числа промежуточных звеньев, отличающаяся тем, что центральное колесо дополнительно снабжено зубчатыми венцами с наружными зубьями, число которых равно числу внутренних зубьев, а прмежуточные звенья соответствующими ответными зубьями, обеспечивающими зацепление с центральным колесом при движении промежуточного звена в сторону оси вращения кулачка.

2. Передача по п.1, отличающаяся тем, что центральное колесо дополнительно снабжено по крайней мере одними зубчатыми венцами с внутренними или наружными зубьями или зубчатыми венцами с внутренними и наружными зубьями, а промежуточные звенья соответствующими ответными зубьями, обеспечивающими зацепление с центральным колесом при движении промежуточного звена в сторону от или к оси вращения кулачка или при движении от и к оси вращения кулачка одновременно с зубчатыми венцами, имеющими одинаковый вид внутренних или наружных зубьев.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4