Ролико-зубчатая передача
Изобретение относится к механическим передачам, работающим с повышенными пусковыми и рабочими нагрузками в приводах конвейеров, транспортирующих машин, элеваторов, грохотов, передаточных тележек, смесителей, прокатных клетей и грузоподъемных механизмов. В корпусе (1) механической передачи с гибкой связью выполнен замкнутый криволинейный канал (8), включающий полости для размещения двухвенцовых ведущей (2) и ведомой (3) звездочек. Звездочки (2, 3) установлены на валах (4, 5). Замкнутый криволинейный канал (8) и полости заполнены рабочими роликами (9), образующими замкнутый толкающий орган. Рабочие ролики (9) имеют торцовые сферические поверхности с радиусом больше радиуса рабочего ролика. Сопрягаемые цилиндрический и сферический участки рабочего ролика (9) скруглены радиусом, меньшим радиуса рабочего ролика. Возникающие зазоры устраняются зазорокомпенсирующим устройством (10). Для выравнивания движения рабочих роликов (9) относительно продольной оси замкнутого криволинейного канала (8) установлены элементы оживления рабочих роликов (шарики). Изобретение позволяет повысить долговечность составных частей толкающего органа в механизмах и приводах, работающих с перегрузками, ремонтопригодность и безопасность в эксплуатации. 5 ил.
Изобретение относится к механическим передачам, а более конкретно - к механическим передачам с гибкой связью.
Известна механическая передача с гибкой связью, включающая в себя корпус с выполненным в нем криволинейным каналом и заключенными в криволинейном канале в соприкосновении друг с другом рабочими шарами, как составными частями толкающего органа (см. книгу С.Н. Кожевникова «Теория механизмов и машин» стр. 39, рис.1.3б изд. М.: Машиностроение, 1973 г.) (I).
В известной механической передаче криволинейный канал, выполненный в корпусе как и толкающий орган являются незамкнутыми и для осуществления взаимного вращательного движения параллельных валов необходимо в передаче наличие механизма питания рабочими шарами, как составных частей толкающего органа и механизма их отбора. Передача не реверсируема.
Известна механическая передача с гибкой связью, включающая в себя корпус, открытый с одной стороны, с выполненным в нем замкнутым криволинейным каналом и заключенными в канале в соприкосновении друг с другом рабочими шарами, как составными частями толкающего органа. В корпусе расположены ведущая и ведомая звездочки, посаженные своими ступицами на несущие участки параллельных валов, находящихся во внутренней плоскости корпуса, допуск к которой осуществляется через окна в стенке закрытой стороны корпуса, при этом межзубные впадины принадлежат рабочим шарам, как составным частям толкающего органа, бесконтактность рабочих шаров устраняется наличием зазорокомпенсирующего устройства, а определенность движения в канале дополняется торцовой крышкой, присоединяемой к корпусу (см. патент РФ №2421641) (II).
В известной механической передаче для осуществления взаимного вращательного движения параллельных валов не требуется применение механизма питания рабочими шарами, как составных частей толкающего органа и механизма их отбора, передача обладает свойством реверсируемости, однако повышенные пусковые и рабочие нагрузки снижают долговечность передачи из-за недостаточной контактной прочности составных частей толкающего органа.
Целью настоящего изобретения является повышение контактной прочности составных частей толкающего органа, а следовательно, и долговечности передачи.
Указанная цель достигается тем, что составные части толкающего органа выполнены рабочими роликами с торцевыми сферическими поверхностями с радиусом сферических поверхностей больше радиуса ролика, а сопрягаемые цилиндрический и сферический участки рабочего ролика скруглены радиусом, меньшим радиуса рабочего ролика, кроме того в стенке закрытой стороны корпуса, принадлежащей замкнутому криволинейному каналу, изнутри, на уровне осей рабочих роликов, а также в ответной части торцовой крышки, последовательно по длине замкнутого криволинейного канала размещены в гнездах элементы оживления рабочих роликов, причем соседние элементы оживления рабочих роликов размещены по отношению друг к другу «противофазно», а звездочки выполнены 2-венцовыми.
Конструкция устройства поясняется рисунками, где:
- на рис.1 изображена ролико-зубчатая передача со входящими в нее узлами и деталями при снятой торцевой крышке;
- на рис.2 изображено сечение устройства по А-А, поясняющее взаимное расположение корпуса, ведущей звездочки, рабочих роликов, а также торцовой крышки;
- на рис.3 показано продольное сечение замкнутого криволинейного канала на выделенном участке по осевой плоскости рабочих роликов;
- на рис.4 показано то же самое, что и на рис.2 только применительно к ведомой звездочке;
- на рис.5 изображен типовой элемент оживления рабочих роликов с указанием закрепления его в гнезде.
Предлагаемое устройство «Ролико-зубчатая передача» имеет открытый с одной стороны корпус 1, внутри которого расположены 2-венцовые звездочки: ведущая 2 и ведомая 3, опирающиеся ступицами на свои валы 4 и 5 соответственно, доступ которых в полость корпуса 1 осуществляется через окна 6 и 7. В корпусе 1 с его открытой стороны выполнен замкнутый криволинейный канал 8, включающий в себя полости зубчатых венцов 2-венцовых звездочек 2 и 3. Полости эти, как и замкнутый криволинейный канал 8, заполнены рабочими роликами 9, находящимися в соприкосновении друг с другом цилиндрическими поверхностями и в количестве необходимом для создания замкнутого толкающего органа, что обеспечивается геометрическим расчетом передачи. Возможно возникшие зазоры устраняются зазорокомпенсирующим устройством 10. В гнездах 11, выполненных изнутри на уровне осей роликов в стенке корпуса, принадлежащей замкнутому криволинейному каналу 8 и аналогично изнутри в стенке торцовой крышки 12, закрывающей корпус 1 с открытой его стороны и формирующей дополнительно замкнутый криволинейный канал 8, закреплены элементы 13 оживления рабочих роликов 9, представляющие собой вкладыши шарообразной формы (шарики).
Сборка передачи в определенной мере явствует из приведенных рисунков. В начальной стадии сборки торцовая крышка 12 снята, а в корпус 1, имеющий как и торцовая крышка 12 подготовленные гнезда для закрепления в них элементов 13 оживления рабочих роликов 9, закладываются названные элементы и посредством обжатия кромок гнезд или их кернения фиксируются в гнездах. Корпус 1 устанавливается на опорной поверхности (на рисунках не показной) в положении, при котором несущие участки валов 4 и 5, будучи заведенными через окна 6 и 7 с закрытой стороны корпуса 1, оказались бы в полости корпуса 1. На несущие участки валов 4 и 5 надвигаются 2-х венцовые звездочки: ведущая 2 и ведомая 3. Для определенности нахождения их в корпусе 1 в последний через технологические отверстия «а» вводятся установочные винты, впоследствии изымаемые, затем звездочки закрепляются на валах 4 и 5. Устанавливается зазорокомпенсирующее устройство 10 в положении, при котором его звездочка не мешала бы заполнению замкнутого криволинейного канала 8 и полостей зубчатых венцов звездочек 2 и 3 рабочими роликами 9. Первоначально рабочими роликами 9 заполняются полости ведущей 2 и ведомой 3 2-х венцовых звездочек, затем - полость замкнутого криволинейного канала 8, не принадлежащая зазорокомпенсирующему устройству 10, после чего заполняются оставшиеся полости. Посредством кратковременных пусков в движение ведущей звездочки 2, выявляются наличие и величина зазоров в собранном толкающем органе, по показателям которых подбирается местоположение звездочки зазорокомпенсирующего устройства. В частном случае может возникнуть необходимость в установке дополнительного рабочего ролика 9. Присоединением торцовой крышки 12 с закрепленными в ней элементами 13 оживления рабочих роликов 9 к корпусу 1, заканчивается сборка передачи.
Если в устройстве, принятом за прототип, критерием работоспособности передачи являлась надежность заполнения каждой составной частью толкающего органа, т.е. рабочим шаром, каждого межзубного пространства ведущей и ведомой звездочек передачи, то в предлагаемой передаче накладывается дополнительное условие: бесперекосность расположения рабочих роликов 9. Такая бесперекосность достигается выполнением следующих требований:
симметричным распределением давления на рабочие ролики 9, осуществлением точечно-линейного касания торцами рабочих роликов 9 соответствующих стенок замкнутого криволинейного канала 8. Для выполнения первого условия бесперекосности расположения рабочих роликов 9 в передаче применены 2-венцовые ведущая 2 и ведомая 3 звездочки. Для выполнения второго условия бесперекосности расположения рабочих роликов 9 их торцевые поверхности назначены к исполнению сферическими с радиусом сферической поверхности больше радиуса рабочего ролика и со округлением цилиндрического и сферического участков рабочих роликов 9 радиусом, меньшим радиуса названного ролика. Наконец, выравнивание движения рабочих роликов 9 относительно продольной оси замкнутого криволинейного канала 8, что достигается установкой элементов 13 оживления рабочих роликов 9 в стенках корпуса 1 и торцовой крышки 12, принадлежащих каналу 8, способствует ликвидации ошибки накопления в расположении рабочих роликов 9. При этом величина выступающей неровности элемента 13 по отношению к внутренней плоскости стенок замкнутого криволинейного канала 8 не должна превышать значения высоты шарового сегмента торцевой сферической поверхности рабочего ролика 9.
Регулирование передачи в основном сводится к определению местоположения звездочки зазорокомпенсирующего устройства, которое позволяло бы выполнить условие беззазорности расположения рабочих роликов 9.
Преимущества ролико-зубчатой передачи перед выбранным прототипом по патенту РФ №2421641:
- возможность воспринимать и передавать повышенные пусковые и рабочие нагрузки.
Механическая передача с гибкой связью, включающая в себя корпус с выполненным в нем криволинейным каналом и заключенными в канале в соприкосновении друг с другом составными частями толкающего органа, причем как криволинейный канал, так и толкающий орган являются замкнутыми, что позволяет составным частям последнего принадлежать ведущей и ведомой звездочкам и звездочке зазорокомпенсирующего устройства, размещенным в корпусе и посаженным на несущие участки своих валов, расположенных в полости корпуса, отличающаяся тем, что составные части толкающего органа выполнены рабочими роликами с торцевыми сферическими поверхностями с радиусом сферических поверхностей больше радиуса рабочего ролика, а сопрягаемые цилиндрический и сферический участки рабочего ролика скруглены радиусом меньшим радиуса рабочего ролика, кроме того, в стенке закрытой стороны корпуса, принадлежащей замкнутому криволинейному каналу, изнутри, на уровне осей рабочих роликов, а также в ответной части торцовой крышки, последовательно, по длине замкнутого криволинейного канала размещены в гнездах элементы оживления рабочих роликов, причем соседние элементы оживления рабочих роликов размещены по отношению друг к другу «противофазно», а звездочки выполнены двухвенцовыми.
