ПРИВОДНОЙ БЛОК ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ Российский патент 1995 года по МПК F16H55/12 

Изобретение относится к силовым передачам, в частности к приводным блокам зубчатых передач.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к изобретению является приводной блок зубчатой передачи, содержащий вал, шестерню, набранную из пакета дисков, каждый из которых образован зубчатым венцом и ступичным участком с центральным посадочным отверстием, и установленную на валу посредством шлицевого соединения, образованного выступами, выполненными на валу, параллельными оси вала, и ответными им пазами, выполненными в посадочных отверстиях дисков, параллельными оси шестерни, и установленные на валу с торцов шестерни стяжные элементы.

Недостатком этого приводного блока является то, что он не обеспечивает достижение технического результата, состоящего в повышении надежности, поскольку известный блок зубчатой передачи имеет повышенные напряжения при передаче крутящего момента и отсутствует смазка в зоне зацепления блока со смежным блоком.

Цель изобретения - повышение надежности за счет снижения напряжений при передаче крутящего момента, обеспечения смазки в зоне зацепления блока со смежным блоком и упрощения конструкции блока зубчатой передачи.

Это достигается тем, что в известном приводном блоке зубчатой передачи, содержащем вал, шестерню, набранную из пакета дисков, каждый из которых образован зубчатым венцом и ступичным участком с центральным посадочным отверстием, и установленную на валу посредством шлицевого соединения, образованного выступами, выполненными на валу, параллельными оси вала, и ответными им пазами, выполненными в посадочных отверстиях дисков, параллельными оси шестерни и установленные на валу с торцов шестерни стяжные элементы, диски выполнены тарельчатыми и скомплектованы в смежные секции, в которых они обращены основаниями друг к другу. При этом вал выполнен с осевым каналом и радиальными каналами, выведенными в среднюю зону ступичного участка шестерни для подвода смазки между дисками, а пакет набран из чередующихся металлических дисков и дисков из антифрикционного материала.

На фиг. 1 изображен приводной блок зубчатой передачи, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид с торца; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - то же, с монолитной вставкой между валом и дисками; на фиг. 5 - приводной блок, на котором представлены смазочные каналы и пластины тарельчатой конструкции, продольный разрез; на фиг. 6 - приводной блок, выполненный в виде чередующихся металлических пластин и пластин из антифрикционного материала.

Приводной блок зубчатой передачи содержит смонтированную на валу 1 шестерню, набранную из пакета дисков 2. Каждый диск образован зубчатым венцом 3 и ступичным участком 4 с центральным посадочным отверстием на вал. С обеих сторон пакета около торцов шестерни установлены стяжные элементы 5, навернутые на резьбу вала для сжатия по торцам пакета дисков. Последние установлены на валу посредством шлицевого соединения, образованного выступами 6, выполненными на валу, параллельными оси вала, и ответными им пазами 7, выполненными в посадочных отверстиях дисков и параллельными оси шестерни.

Выступы и пазы объединены между собой упругой связью, которая может быть образована упругими вставками 8, 9, расположенными по всей длине между шлицевыми выступами 6 и обращенными к ним ответными поверхностями пазов 7. Каждая вставка расположена с одной стороны выступа 6 и ориентирована в окружном направлении (фиг. 3). Упругая связь может быть образована посредством монолитной упругой вставки 10, установленной в шлицевых пазах 11 ступичных участков пакета дисков. Вставка 10 охватывает шлицевые выступы 12 вала в окружном и радиальном направлениях.

Вал 1 выполнен с осевым каналом 13 и радиальными каналами 14, которые выведены в зону ступичного участка шестерни. Диски 2 могут быть выполнены тарельчатыми и скомплектованы в секции 15, в которых диски обращены основаниями друг к другу (фиг. 5). Пакет дисков может быть набран из чередующихся металлических дисков 16 и дисков 17 из антифрикционного материала. В прямозубой шестерне шлицевые пазы каждого диска пакета ориентированы относительно зубчатого венца одинаковым образом, а в косозубой, шевронной червячной шестерне шлицевые пазы каждого смежного диска смещены относительно зубчатого венца на угол, определяемый толщиной диска и углом зацепления.

При сборке приводного блока в случае выполнения его дисков 2 тарельчатыми они сжимаются посредством стяжных элементов 5, что приводит к распрямлению дисков, в которых создаются предварительные внутренние напряжения, компенсирующие напряжения в шестерне, возникающие при передаче крутящего момента (например, аксиальные напряжения в зубьях шевронной передачи имеют знак, обратный знаку предварительных напряжений в дисках, возникших при их монтаже), что обеспечивает повышение надежности приводного блока. При передаче крутящего момента в конструкции блока, представленной на фиг. 3, за счет деформации в окружном направлении упругих вставок 8, 9 при любом направлении вращения блока происходит снижение окружных динамических нагрузок и выравнивание эпюры окружных напряжений по длине зубьев за счет поворота дисков на валу относительно друг друга, обусловленного упругостью вставок 8, 9 и величиной диссипативных сил на поверхностях смежных дисков. Кроме того, в косозубых передачах описанная конструкция приводит к возможности, во-первых, автоматического изменения угла наклона зубьев ведущей и ведомой шестерен при изменении величины крутящего момента, во-вторых, к компенсации зазора в зацеплении зубьев шестерен в результате износа. При передаче крутящего момента в конструкции блока, представленной на фиг. 4, за счет деформации в окружном направлении зоны вставки 10, расположенной между боковыми поверхностями шлицевых выступов вала и радиальными участками шлицевых пазов, происходит снижение окружных динамических нагрузок. За счет деформации зоны вставки 10, расположенной между окружными поверхностями шлицевых выступов вала и окружными поверхностями шлицевых пазов происходит снижение радиальных динамических нагрузок и выравнивание эпюр радиальных напряжений по длине зубьев.

При работе блока для повышения его долговечности подают смазку в осевой канал 13, из которого она поступает в радиальные каналы 14 и далее между дисками пакета - до выхода из них в зону зацепления данного блока со смежным блоком, обеспечивая смазку из зубчатого зацепления.

Пакет дисков блока может быть образован из чередующихся металлических дисков 16 и дисков 17 из антифрикционного материала, например бакелита, бронзы и др. При этом обеспечивается возможность изготовления несмазывающихся передач, способных передавать значительный крутящий момент при сохранении высокой работоспособности.

Использование: в силовых передачах и трансмиссиях. техническая сущность: приводной блок зубчатой передачи содержит смонтированную на валу шестерню, набранную из пакета дисков, каждый из которых образован зубчатым венцом и ступичным участком, имеющим отверстие для посадки на вал. С торцов шестерни установлены стяжные элементы , навернутые на резьбу вала для сжатия пакета дисков. Диски установлены на валу посредством шлицевого соединения, образованного выступами, выполненными на валу, параллельными оси вала, и ответными им пазами, выполненными в посадочных отверстиях дисков и параллельными оси шестерни. Выступы и пазы объединены между собой упругой связью, которая может быть образована упругими вставками, расположенными по всей длине между шлицевыми выступами и обращенными к ним ответными поверхностями пазов. Каждая вставка расположена с одной стороны выступа и ориентирована в окружном направлении. Упругая связь может быть образована посредством монолитной упругой вставки, установленной в шлицевых пазах ступичных участков дисков пакета и вставка обхватывающая шлицевые выступы вала в окружном и радиальном направлениях. Вал выполнен с осевым каналом и радиальными каналами, которые выведены в зону ступичного участка шестерни. Диски могут быть выполнены тарельчатыми и скомплектованы в секции, в которых пластины обращены основаниями друг к другу. Пакет может быть набран из чередующихся металлических дисков и дисков из антифрикционного материала. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. ПРИВОДНОЙ БЛОК ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ, содержащий вал, шестерню, набранную из пакета дисков, каждый из которых образован зубчатым венцом и ступичным участком с центральным посадочным отверстием, и установленную на валу посредством шлицевого соединения, образованного выступами, выполненными на валу, параллельными оси вала, и ответными им пазами, выполненными в посадочных отверстиях дисков, параллельными оси шестерни, и установленные на валу с торцов шестерни стяжные элементы, отличающийся тем, что диски выполнены тарельчатыми и скомплектованы в смежные секции, в которых они обращены основаниями друг к другу. 2. Блок по п.1, отличающийся тем, что вал выполнен с осевым каналом и радиальными каналами, выведенными в среднюю зону ступичного участка шестерни. 3. Блок по п.1, отличающийся тем, что пакет набран из чередующихся металлических дисков и дисков из антифрикционного материала.