ЗУБЧАТО-РОЛИКОВАЯ ПЕРЕДАЧА Российский патент 1996 года по МПК F16H1/24 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в редукторах приводных устройствах.

Известна зубчато-роликовая передача, содержащая два зацепляющихся зубчатых колеса, зубья одного из которых выполнены в виде закрепленных концами на противоположных торцах колеса роликов с установленными на них коаксиальными втулками, а впадины между зубьями второго в виде соответствующих наружных поверхностях втулок поверхностей для взаимного контакта при зацеплении колес (авт. св. СССР N 1670245, кл. F 16 H 1/24, 1991).

Недостаток этого технического решения заключается в том, что при передаче усилий из-за жесткого крепления концов роликов между втулкой и роликом возникает трение, приводящее к ускоренному износу деталей, сокращению срока службы зубчато-роликовой передачи в целом и повышению энергозатрат.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является зубчато-роликовая передача, содержащая зубчатую шестерню и взаимодействующую с ней роликовую шестерню, включающую корпус с несущими дисками, ролики и валики (см. Сидоренко А. К. Новые виды зубчатых передач. М. Машиностроение. 1990, с. 128).

Недостаток этого технического решения заключается в том, что валик жестко соединен с корпусом, а ролик вращается относительно неподвижного валика с трением, что приводит к ускоренному износу этих деталей и повышению энергозатрат.

Заявленное изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в уменьшении потерь энергии в зубчато-роликовых передачах и увеличении срока их службы.

Для увеличения срока службы и уменьшения энергозатрат зубчато-роликовая передача содержит зубчатую шестерню и зацепляющуюся с ней роликовую шестерню, выполненную в виде ступицы с несущими дисками и элементов зацепления в виде роликов. На цилиндрической поверхности несущих дисков выполнены зубья, аналогичные зубьям зубчатой шестерни. Ролики установлены между зубьями роликовой шестерни с возможностью их поступательного движения в окружном направлении при зацеплении шестерен.

Зубчато-роликовая шестерня (п. 2) снабжена держателями роликов, каждый из которых выполнен в виде крышки с буртиком, установленной с торцевых сторон роликовой шестерни таким образом, что буртики обращены навстречу друг другу, и кольцевыми пружинами, установленными между роликами и ступицей роликовой шестерни и поджимающими концы роликов к внутренним стенкам буртиков крышек.

Сущность данного технического решения заключается в том, что в момент передачи усилия ролик располагается между зубьями роликовой шестерни и зубом зубчатой шестерни. При этом трение скольжения преобразуется в трение качения, т. е. износ от трения сводится к минимуму.

Изготовление предлагаемой зубчато-роликовой шестерни не вызывает затруднений. На цилиндрической поверхности несущих дисков ступицы известным методом надрезаются зубья, между которыми устанавливаются подпружиненные по концам ролики.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявленного изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

По мнению авторов, сущность заявленного изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на получаемый технический результат.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе, может быть многократно использована в зубчатых механизмах с получением технического результата, заключающегося в уменьшении сил трения, обуславливающего обеспечение достижения увеличения срока службы и уменьшения энергозатрат, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "промышленная применимость".

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, на которых изображено: на фиг. 1 зубчато-роликовая передача; на фиг. 2 сечение А-А роликовой шестерни на фиг. 1.

Зубчато-роликовая передача состоит из зубчатой шестерни 1 и роликовой шестерни 2, содержащей ступицу 3 с несущими дисками 4. На цилиндрической поверхности несущих дисков 4 выполнены два ряда зубьев 5, между которыми установлены ролики 6. К торцам ступицы 3 прикреплены держатели 7 роликов 6.

Согласно второму пункту формулы между концами роликов 6 (фиг. 2) и ступицей 3 установлены кольцевые пружины 8, прижимающие концы роликов 6 к внутренним стенкам держателей роликов 7. Зубчато-роликовая передача работает следующим образом. При вращении зубчатой шестерни 1 усилие через ролики 6 передается к зубьям 5 роликовой шестерни 2. Ролики при этом совершают одновременно вращательное и поступательное движение, перемещаясь по траектории, которая совпадает с прямой, перпендикулярной линии, соединяющей оси шестерен 1 и 2.

Кольцевые пружины 8, установленные под концами роликов 6, исключают возможность возникновения трения скольжения между роликом и зубьями в начальный момент зацепления и обеспечивают правильное расположение к моменту начала ввода ролика в зацепление при малых скоростях вращения.

Таким образом, выполнение на цилиндрической поверхности несущих дисков ступицы роликовых зубьев, аналогичных по форме зубьям зубчатой шестерни, и установки между ними роликов с возможностью их поступательного движения, позволяет преобразовать трение скольжения в трение качения и тем самым уменьшить потери энергии и увеличить срок службы зубчато-роликовой передачи.

Использование: в машиностроении, в частности в приводных устройствах, например в тяжелонагруженных зубчатых механизмах. Сущность изобретения: для уменьшения сил трения зубчато-роликовая передача содержит зубчатую шестерню 1 и взаимодействующую с ним роликовую шестерню, включающую ступицу 3 с несущими дисками 4, и ролики 6. На цилиндрической поверхности несущих дисков выполнены зубья 5, а ролики установлены между этими зубьями с возможностью их поступательного движения при зацеплении шестерен. 1 с. и 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. Зубчато-роликовая передача, содержащая зубчатую шестерню и зацепляющуюся с ней роликовую шестерню, выполненную в виде ступицы с несущими дисками и элементов зацепления в виде роликов, отличающаяся тем, что на цилиндрической поверхности несущих дисков выполнены зубья, аналогичные зубьям зубчатой шестерни, а ролики установлены между зубьями роликовой шестерни с возможностью их поступательного движения в окружном направлении при зацеплении шестерен. 2. Передача по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена держателями роликов, каждый из которых выполнен в виде крышки с буртиком, установленной с торцевых сторон роликовой шестерни таким образом, что буртики обращены навстречу друг другу, и кольцевыми пружинами, установленными между роликами и ступицей роликовой шестерни и поджимающими концы роликов к внутренним стенкам буртиков крышек.