КОЛЕСО ПЕРЕДАЧИ ЗАЦЕПЛЕНИЕМ Российский патент 1997 года по МПК F16H55/14 

Изобретение относится к области общего машиностроения и может быть использовано в приводах вращательного движения.

Известно упругое зубчатое колесо, содержащее ступицу, венец и связывающие их упругие элементы в виде балок /1/.

При работе колеса динамические нагрузки зацепления демпфируются прогибом балок.

Перемещения венца относительно ступицы, вызванные, например, погрешностями окружных шагов сопряженных колес, приводят к изнашиванию центрирующих поверхностей, что снижает надежность и долговечность передачи.

Кроме того, для обеспечения эффективного гашения колебаний требуется специальный демпфирующий материал, что усложняет изготовление, а в некоторых случаях, например, при использовании в качестве демпфирующих неметаллических материалов, неприемлемо в условиях высокой температуры или агрессивной среды.

Ближайшим аналогом является колесо передачи зацеплением /2/ содержащее ступицу и венец, связанные посредством упругих элементов, в виде, например, пластинчатых пружин, размещенных в радиальных пазах ступицы и венца. В ступице выполняется кольцевая проточка для образования радиального зазора с сопрягаемой поверхностью венца и обеспечения возможности свободной деформации упругих элементов в процессе нагружения колеса.

При нагружении колеса зубчатый венец стремится повернуться относительно ступицы, деформирует упругие элементы и подрессоривается ими в окружном направлении.

Однако, возможные значительные изменения динамических нагрузок, например, в режиме пуска или торможения требуют увеличения жесткости пружин, что снижает эффективность их работы в режиме установившегося движения. В то же время погрешности изготовления колес вызывают постоянное взаимное перемещение ступицы и венца, приводящее к изнашиванию центрирующих поверхностей и снижению ресурса передачи.

Задачей настоящего изобретения является снижение динамических нагрузок в режиме пуска и в установившемся режиме и увеличение, таким образом надежности колеса передачи зацеплением.

Кроме того, настоящее изобретение ставит задачу исключить изнашивание поверхностей, центрирующих венец относительно ступицы.

Поставленная задача решается тем, что в известном колесе передачи зацеплением, содержащем установленные с радиальным зазором ступицу и венец, соединенные упругими элементами в виде пластинчатых пружин, размещенных в радиальных пазах ступицы и венца, согласно изобретению по обе стороны пружин установлены контактирующие с ними упоры с выпуклой поверхностью, обращенной к пружинам.

Кроме того, пластинчатые пружины могут быть жестко закреплены одним концом на ступице, другим на венце, при этом ступица и венец установлены с образованием радиального зазора по всей ширине последнего.

Сущность изобретения заключается в том, что за счет наличия упоров обращенных выпуклой поверхностью к пластинчатым пружинам, последние эффективно работают в двух режимах: при пуске или торможении и в установившемся режиме. В первом случае они большей частью своей поверхности соприкасаются с упорами, увеличивая жесткость упругих элементов для передачи больших крутящихся моментов. В установившемся режиме упругие элементы меньшей частью своей поверхности соприкасаются с выпуклыми поверхностями упоров, при этом жесткость упругих элементов снижается и они способны уменьшать динамические нагрузки от неточности изготовления и износа зубчатой пары.

Упругие элементы, концы которых жестко закреплены, соответственно, на ступице и венце, обеспечивают центрирование последних без необходимости использования трущихся и изнашивающихся поверхностей, что также способствует снижению динамических нагрузок /поскольку исключается вероятность возникновения дополнительных ударов и толчков/ и повышает надежность работы колеса передачи зацепления.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 осевой разрез колеса.

На фиг. 2 вид А на фиг.1.

На фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2.

Колесо передачи зацеплением содержит венец 1, соединенный со ступицей 2 упругими элементами в виде пластинчатых пружин 3, размещенных вместе с упорами 4, имеющими выпуклую поверхность, обращенную к пружинам, в радиальных пазах фланцев 5, 6 соединенных болтами 7 соответственно с венцом и ступицей.

Пластинчатые пружины 3 одним концом жестко связаны с венцом, а другим со ступицей, при этом ступица и венец установлены с образованием радиального зазора по всей ширине венца.

Устройство работает следующим образом.

При вызванных погрешностями зацепления тангенциальных перемещениях венца 1 относительно ступицы 2, соединенных болтами 7 с соответствующими фланцами 5 и 6, пружины 3 изгибаются, компенсируя эти погрешности и повышая плавность хода передачи. С увеличением нагрузки /при пуске, торможении и т.п./ пружины 3 опираются на выпуклые поверхности упоров 4 все большей частью своей поверхности, вследствие чего жесткость пружин возрастает, что позволяет эффективно снижать динамические нагрузки в зацеплении и при пусковых режимах работы передачи.

Колебания нагрузки заставляют поворачиваться венец 1, относительно ступицы 2, изгибая пружины 3, при этом центрирование венца относительно ступицы обеспечивается жестким закреплением на них концов пружин 3, что исключает необходимость специальных центрирующих трущихся поверхностей и повышает надежность работы колеса и передачи в целом.

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: в колесе передачи зацеплением ступица и венец установлены с образованием радиального зазора по всей ширине венца и соединены пластинчатыми пружинами. Упоры обращены выпуклыми сторонами к пружине и установлены вместе с ней в пазах фланцев венца и ступицы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Колесо передачи зацеплением, содержащее установленные с радиальным зазором венец и ступицу, соединенные упругими элементами в виде пластинчатых пружин, размещенных в радиальных пазах ступицы и венца, отличающееся тем, что по обе стороны пружин установлены контактирующие с ними упоры с выпуклой поверхностью, обращенной к пружинам. 2. Колесо по п. 1, отличающееся тем, что пластинчатые пружины жестко связаны одним концом со ступицей, другим с венцом колеса, при этом ступица и венец установлены с образованием радиального зазора по всей ширине последнего.