ПЕРЕДАЧА СО СВОБОДНОЙ ОБОЙМОЙ Российский патент 2008 года по МПК F16H1/00 F16H25/06 

Изобретение относится к точному машиностроению, а именно к зубчатым передачам для сообщения вращательного движения, и может быть использовано в приводах, понижающих и повышающих скорость выходного вала высокоточных машин и механизмов.

Известна передача с промежуточными звеньями, содержащая свободновращающиеся роликовые приводные элементы, включающая пару сопряженных эпициклических и гипоциклических поверхностей, расположенных на ведущем и ведомом дисках, с большим числом тел качения, расположенных между поверхностями, и передающих крутящий момент от ведущего колеса к ведомому. Тела качения выполнены в форме цилиндрических роликов, которые, вращаясь, передают крутящий момент, оставаясь в непрерывном контакте с противоположной трохоидальной поверхностью. Гипотрохоидальная и эпитрохоидальная поверхности имеют множество кулачков, причем число гипотрохоидальных кулачков на два больше числа эпитрохоидальных кулачков. Число роликов на один больше числа эпитрохоидальных кулачков (патент США №4584904, МПК: F16Н 1/28).

Недостатком этого устройства является несоосное движение выходного звена одноступенчатой передачи, из-за чего вводятся дополнительные колеса с эпитрохоидальным и гипотрохоидальным профилями, а также динамические балансиры для устранения значительного дисбаланса. Это увеличивает осевой размер и массу механизма.

В качестве прототипа выбрана соосная передача с промежуточными роликовыми звеньями, содержащая соосные быстроходный и тихоходный валы. При этом на быстроходном валу выполнен эксцентрик, смещенный относительно центральной оси на величину е. Передача так же содержит неподвижное центральное колесо с внутренним фасонным профилем, обойму с радиальными пазами, в которых размещены роликовые промежуточные звенья, количество которых отличается от выступов профиля центрального колеса. На эксцентрике быстроходного вала установлен подшипник качения, находящийся в кинематическом контакте с роликовыми промежуточными звеньями, которые также контактируют с фасонным профилем, выполненным на наружной поверхности кулачка. Кулачок жестко закреплен на тихоходном валу (патент RU №2247882, МПК: F16Н 1/32, 25/0, БИ. №7, 2005 г.).

Передача работает следующим образом.

В процессе работы быстроходный вал с эксцентриком вращается с рабочей частотой электродвигателя. Благодаря эксцентрику, создающему набегающую волну, роликовые промежуточные звенья попадают в клин между профилем центрального колеса и наружным кольцом подшипника, установленного на эксцентрике быстроходного вала. Роликовые промежуточные звенья, находящиеся в обойме, стремясь выйти из клина, обкатываются по профилю неподвижного центрального колеса и, одновременно контактируя с профилем кулачка, заставляют его совершать вращательное движение. Кулачок передает вращательное движение на тихоходный вал посредством жесткого с ним соединения.

Недостатком этого устройства является трение обоймы о наружное кольцо подшипника и отсутствие жесткой связи обоймы с эксцентриком быстроходного вала, из-за чего при передаче значительных нагрузок возможно заклинивание передачи от попадания обоймы под роликовое промежуточное звено.

Поставлена задача повышения надежности работы передачи путем исключения возможности попадания обоймы под промежуточное звено и уменьшения трения обоймы о наружное кольцо подшипника.

Эта задача решается благодаря передаче со свободной обоймой, содержащей соосные быстроходный и тихоходный валы. При этом на быстроходном валу выполнен эксцентрик, смещенный относительно центральной оси на величину е. Неподвижное центральное колесо с внутренним фасонным профилем кинематически взаимодействует с промежуточными роликовыми звеньями, размещенными в радиальных пазах обоймы, количество которых отличается от выступов профиля центрального колеса. Подшипник качения установлен на эксцентрике быстроходного вала и находится в кинематическом контакте с промежуточными роликовыми звеньями. Кулачок с выполненным на наружной поверхности фасонным профилем жестко закреплен на тихоходном валу и контактирует с промежуточными роликовыми звеньями. На эксцентрике также установлен дополнительный подшипник качения, на наружном кольце которого закреплена обойма, в которой находятся промежуточные роликовые звенья.

При такой компоновке можно исключить трение обоймы о наружное кольцо подшипника и обеспечить фиксированное положение обоймы напротив центра промежуточного роликового звена, что исключит возможность заклинивания передачи из-за попадания обоймы под промежуточное звено.

На чертеже изображена передача с промежуточными роликовыми звеньями, продольный разрез.

Передача с промежуточными роликовыми звеньями содержит соосные быстроходный 1 и тихоходный 2 валы, причем быстроходный вал 1 выполнен с эксцентриком 3, смещенным относительно центральной оси передачи на величину е. Подшипники качения 4 и 5 установлены на эксцентрике 3 быстроходного вала 1. Балансир 6, закрепленный на быстроходном валу 1, роликовые промежуточные звенья 7, размещенные в обойме 8, которая закреплена на наружном кольце подшипника 5, центральное профильное колесо 9, кулачок 10, жестко соединенный с тихоходным валом 2 и установленный на опорах 12 в корпусе 11. Кроме того, если количество выступов фасонного профиля кулачка 10 равняется Z, то количество роликовых промежуточных звеньев 7 равняется Z+1, а количество выступов фасонного профиля центрального колеса 9 равняется Z+2.

Передача работает следующим образом.

В процессе работы быстроходный вал 1 с эксцентриком 3 вращается с рабочей частотой электродвигателя. Благодаря эксцентрику 3, создающему набегающую волну, роликовые промежуточные звенья 7 попадают в клин между профилем центрального колеса 8 и наружным кольцом подшипника 4, установленного на эксцентрике 3 быстроходного вала 1. Роликовые промежуточные звенья 7, находящиеся в обойме 8, закрепленной на подшипнике 5, стремясь выйти из клина, обкатываются по профилю неподвижного центрального колеса 9 и, одновременно контактируя с профилем кулачка 10, через перемычки обоймы 8 заставляют его совершать вращательное движение. Кулачок 10 передает вращательное движение на тихоходный вал 2 посредством жесткого с ним соединения.

Таким образом, предложенное решение позволяет повысить надежность работы передачи путем исключения трение обоймы о наружное кольцо подшипника и возможности попадания обоймы под промежуточное звено.

Изобретение относится к точному машиностроению, а именно к зубчатым передачам для сообщения вращательного движения, и может быть использовано в приводах, понижающих и повышающих скорость выходного вала высокоточных машин и механизмов. Передача содержит соосные быстроходный (1) и тихоходный (2) валы. На быстроходном валу (1) выполнен эксцентрик (3), смещенный относительно центральной оси на величину е. На эксцентрике установлены два подшипника качения (4, 5). На наружном кольце подшипника (5) закреплена обойма (8) с промежуточными роликовыми звеньями (7). Подшипник (4) находится в кинематическом контакте с промежуточными роликовыми звеньями (7). Промежуточные звенья одновременно контактируют с внутренним профилем центрального колеса (9), наружным кольцом подшипника (4) и профилем кулачка (10), жестко закрепленного на тихоходном валу (2). Такое выполнение позволяет повысить надежность работы передачи путем исключения трения обоймы о наружное кольцо подшипника и возможности попадания обоймы под промежуточное звено. 1 ил.

Передача со свободной обоймой, содержащая соосные быстроходный и тихоходный валы, причем быстроходный вал выполнен с эксцентриком, смещенным относительно центральной оси на величину е, неподвижное центральное колесо с внутренним фасонным профилем, обойму с радиальными пазами, в которых размещены промежуточные роликовые звенья, количество которых отличается от выступов профиля центрального колеса, подшипник качения, установленный на эксцентрике быстроходного вала и находящийся в кинематическом контакте с промежуточными роликовыми звеньями, кулачок с выполненным на наружной поверхности фасонным профилем, жестко закрепленный на тихоходном валу, отличающаяся тем, что на эксцентрике установлен дополнительный подшипник качения, на наружном кольце которого закреплена обойма с промежуточными роликовыми звеньями.