ПЕРЕДАЧА ВРАЩЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК F16H1/32 F16H35/10 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах машин и механизмов, требующих преобразование крутящего момента с большим передаточным отношением и малыми габаритами.

Известна передача, содержащая корпус, установленная в нем на опорах соосно ведущий и ведомый валы, зубчатые конические колеса, находящиеся в зацеплении, и соединительное устройство.

Одно зубчатое колесо установлено на ведомом валу и выполнено заодно с ним, другое колесо наклонено относительно первого и снабжено поворотной шаровой опорой, а соединительное устройство расположено между вторым колесом и ведущим валом. Ведущее колесо снабжено выступом на образующей, взаимодействующим с пазом корпуса [1]
Недостатком известной передачи является недостаточная надежность и плавность работы передачи, обусловленные наличием зазора между выступом и пазом, учитывающего поперечные смещения выступа в пазу.

Известна также передача, содержащая соосные ведущий и ведомый валы. На ведущем валу установлен торцевой кулачок, взаимодействующий с ведущим колесом зубчатой пары, с торцевыми зубьями. Это колесо установлено на валу наклонно на сферической опоре и может перекатываться по зубьям второго колеса. Чтобы наклонное колесо не вращалось относительно своей оси при перекатывании, оно снабжено выступом на образующей, входящим в продольную канавку корпуса [2]
Недостатком данной передачи является то, что получение больших передаточных отношений достигается увеличением пар зубчатых колес, что увеличивает габариты передачи и металлоемкость.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому является передача вращения, содержащая корпус, смонтированные в нем соосно ведущий и ведомый валы, два взаимодействующих между собой зубчатых колеса, одно из которых соосно с валами и неподвижно закреплено относительно корпуса передачи, другое установлено наклонно к оси валов и связано с ведомым валом посредством сферической опоры, водило контактирующие с торцевой поверхностью наклонно установленного колеса [3]
Недостатками технического решения являются недостаточно большое передаточное отношение при значительных габаритах и металлоемкости, а также ограниченные технологические возможности и недостаточная надежность при перегрузках.

Задача изобретения расширение технологических возможностей, снижение габаритов и металлоемкости.

Предлагается передача вращения содержащая корпус, смонтированные в нем соосно ведущий и ведомый валы, два взаимодействующих между собой зубчатых колеса, одно из которых соосно с валами и неподвижно закреплено относительно корпуса передачи, другое установлено наклонно к оси валов и связано с ведомым валом посредством сферической опоры, водило, контактирующее с торцевой поверхностью наклонно установленного колеса. Передача снабжена дополнительным зубчатым колесом, выполненным заодно с ведомым валом, зубчатое колесо, установленное наклонно, выполнено с двумя венцами, а его торцевая поверхность выполнена, конусной, при этом ведущий вал связан с магистралью сжатого воздуха, выполнен полым и служит осью пневмотурбины, имеющей возможность продольного перемещения, ведомый вал с одного конца выполнен в виде ступенчатой ступицы и вдоль его оси выполнено глухое отверстие, а водило включает диск, взаимодействующий с пневмотрубиной и закрепленный на оси, свободно установленной в отверстии ведомого вала, втулку, установленную на ступице ведомого вала и ролик, связанный со втулкой посредством поводка, шарнирно на ней закрепленного.

Использование маломощного пневмопривода в сочетании с зубчатой передачей обеспечивающей большое передаточное отношение (i 1500), расширяет значительно технологические возможности привода, уменьшает его габариты и металлоемкость. Применяемая в приводе зубчатая передача служит одновременно муфтой сцепления и предохранительной муфтой, а также значительно уменьшает металлоемкость и габариты.

На фиг. 1 показан общий вид передачи в разрезе, на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 разрез по В-В на фиг. 1.

Передача вращения содержит корпус 1, в котором размещены соосно ведущий 2 и ведомый 3 валы. Ведущий вал 2 посредством штуцера 4 связан с магистралью сжатого воздуха, выполнен полым и служит осью пневмотурбины 5. Торец пневмотурбины 5 посредством паза 6 связан с шипом 7 диска 8, имеющего ось 9. Ведомый вал 3 выполнен заодно с зубчатым колесом 10, имеющим зубчатый венец Z1 и снабжен ступенчатой ступице 11, на одной ступени которой установлен сферический подшипник 12, на другой втулка 13, на которой посредством шарнира 14 установлен поводок 15, несущий ролик 16. Один конец ведомого вала 3 имеет глухое отверстие 17, а на другой отверстие 18, для соединения с исполнительным механизмом. На опоре сферического подшипника 12 установлено зубчатое колесо 19 с двумя рядами зубчатых венцов Z2 и Z3, торцевая поверхность которой выполнена конической. В отверстии 17 ведомого вала 3 размещена ось 9 диска 8.

Заодно с основанием 20 корпуса 1 выполнено зубчатое колесо 21 с венцом Z4. В корпусе 1 выполнены отверстия 22. Корпус 1 и основание 20 соединены винтами.

Передача работает следующим образом.

В исходном положении зубчатые венцы Z1 и Z2, а так же Z3 и Z4 расцеплены. При подаче сжатого воздуха от магистрали через штуцер 4 во внутреннюю полость пневмотурбины 5, происходит его истечение через сопла 23 и возникает реактивная сила, которая раскручивает пневмотурбину 5. Вместе с ней раскручивается диск 8. Сжатый воздух не только раскручивает пневмотурбину 5, но и создает силу, выталкивающую ее из корпуса 1 и прижимающую пневмотурбину 5 к диску 8. Диск 8, перемещаясь вниз, воздействует на ролик 16, который, в свою очередь, разворачивает зубчатое колесо 19 в сферическом подшипнике 12, обеспечивая сцепление зубчатых венцов Z1 и Z2, а также Z3 и Z4. При вращении диска 8 ролик 16 обкатывается по его плоской торцевой поверхности и по конической торцевой поверхности зубчатого колеса 19. Коническая поверхность для ролика представляет как бы наклонную плоскость, на которую ему постоянно необходимо подниматься, что обеспечивает надежное сцепление его с диском и зубчатым колесом.

При отключении подачи сжатого воздуха исчезает сила, выталкивающая пневмотурбину 5 из корпуса 1, и диск 8 не будет прижимать ролик 16 к конической поверхности зубчатого колеса 19. Но продолжая вращаться по инерции, ролик 16 продолжит подъем по наклонной плоскости вместе с диском 8 и пневмотурбиной 5, при этом зубчатые венцы Z1 и Z2, а также Z3 и Z4 расцепляются. Расцепление зубчатых венцов будет происходить также при перегрузке передачи вращения, предотвращая поломку зубьев.

Использование: в приводах машин и механизмов. Сущность изобретения: передача вращения содержит смонтированные в корпусе соосно ведущий и ведомый валы, два зубчатых колеса и водило. Передача снабжена дополнительным зубчатым колесом, выполненным заодно с ведомым валом. Одно из имеющихся зубчатых колес неподвижно закреплено относительно корпуса. Другое установлено наклонно, связано с ведомым валом сферической опорой и выполнено с двумя венцами и конусной торцевой поверхностью. Ведущий вал связан с магистралью сжатого воздуха, выполнен полым и служит осью пневмотурбины. Ведомый вал с одного конца имеет глухое отверстие. Водило включает диск, закрепленный на оси и втулку, несущую ролик. Ось диска свободно установлена в отверстие ведомого вала. Диск взаимодействует с пневмотурбиной и роликом, который обкатывается по торцевой поверхности зубчатого колеса. 4 ил.

Передача вращения, содержащая корпус, смонтированным в нем соосно ведущий и ведомый валы, два взаимодействующих между собой зубчатых колеса, одно из которых соосно с валами и неподвижно закреплено относительно корпуса передачи, другое установлено наклонно к оси валов и связано с ведомым валом посредством сферической опоры, водило, контактирующее с торцевой поверхностью наклонно установленного колеса, отличающаяся тем, что передача снабжена дополнительным колесом, выполненным заодно с ведомым валом, зубчатое колесо, установленное наклонно, выполнено с двумя венцами, а его торцевая поверхность выполнена конусной, при этом ведущий вал связан с магистралью сжатого воздуха, выполнен полым и служит осью пневмотурбины, имеющей возможность продольного перемещения вдоль корпуса, ведомый вал с одного конца выполнен в виде ступенчатой ступицы и вдоль его оси выполнено глухое отверстие, а водило включает для взаимодействия с пневмотурбиной диск, закрепленный на оси, свободно установленной в отверстии ведомого вала, втулку, установленную на ступице ведомого вала и ролик, связанный с втулкой посредством поводка, шарнирно закрепленного на ней, и контактирующий с торцевой поверхностью наклонно установлено колеса.