ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА Л.Н. БУРКОВА Российский патент 2008 года по МПК F16H1/06 F16H55/10 

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано при проектировании новых зубчатых передач повышенной мощности.

Известны зубчатые передачи, описанные в книге М.Н.Иванова и В.А.Финогенова «Детали машин», М., «Высшая школа», 2006 г., стр.119-121. Они состоят из ведущего и ведомого колес с зубьями на их поверхности. Существенным недостатком таких зубчатых передач является том, что во время работы наблюдаются повышенные контактные напряжения.

Предлагаемая зубчатая передача устраняет указанный недостаток за счет того, что зубчатая передача состоит из ведущего и ведомого колес с зубьями на их поверхности, причем зубья ведущего колеса выполнены в виде шарнирно установленного цилиндрического ролика на осях, которые жестко закреплены на стойках П-образной формы, жестко соединенных с ведущим колесом с возможностью съема и установленных с одинаковым шагом, причем на верхней плоскости ведущего колеса выполнены глухие пазы в виде «ласточкина хвоста», в которых установлены нижние части П-образных стоек, которые выполнены аналогичной формы, причем у ведомого колеса на верхней поверхности с таким же шагом, с каким установлены зубья на ведущем колесе, выполнены ячейки шириной больше, чем ширина зуба ведущего колеса, в которых установлены криволинейные вкладыши, вогнутый радиус которых равен радиусу выпуклости роликов зубьев ведущего колеса, а сверху ведомого колеса установлено кольцо уже, чем его ширина на величину буртика и по высоте, равной высоте этого буртика, выполненного с одной стороны ведомого колеса, и с возможностью поворота кольца относительно оси колеса, при этом в указанном кольце выполнены сквозные прямоугольные отверстия, расположенные с тем же шагом, что и ячейки, с шириной, равной ширине ячейки, а длиной меньше, чем длина вкладыша, который своими верхними торцами установлен заподлицо с поверхностью ведомого колеса.

Новые существенные признаки:

- зуб ведущего колеса выполнен в виде шарнирно установленного цилиндрического ролика на осях, которые жестко закреплены на стойках П-образной формы, жестко соединенных с ведущим колесом с возможностью съема и установленных с одинаковым шагом,

- на верхней плоскости ведущего колеса выполнены глухие пазы в виде «ласточкина хвоста», в которых установлены нижние части П-образных стоек, которые выполнены аналогичной формы,

- у ведомого колеса на верхней поверхности с таким же шагом, с каким установлены зубья на ведущем колесе, выполнены ячейки шириной больше, чем ширина зуба ведущего колеса, в которых установлены криволинейные вкладыши, вогнутый радиус которых равен радиусу выпуклости роликов зубьев ведущего колеса,

- сверху ведомого колеса установлено кольцо уже, чем его ширина на величину буртика и по высоте, равной высоте этого буртика, выполненного с одной стороны ведомого колеса, и с возможностью поворота кольца относительно оси колеса,

- в кольце выполнены сквозные прямоугольные отверстия, расположенные с тем же шагом, что и ячейки, с шириной, равной ширине ячейки, а длиной меньше, чем длина вкладыша, который своими верхними торцами установлен заподлицо с поверхностью ведомого колеса.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты.

Технический результат достигается за счет того, что

- зуб ведущего колеса выполнен в виде шарнирно установленного цилиндрического ролика, что позволяет заменять трение скольжения трением качения, т.к. ролики могут катиться по сопрягаемым плоскостям, уменьшая контактные напряжения,

- выполнение глухих пазов в форме «ласточкина хвоста» на верхней плоскости ведущего колеса, куда затем устанавливаются нижние части П-образных стоек, позволяет при поломке зуба легко заменить его, что повышает ремонтопригодность зубчатой передачи,

- выполнение у ведомого колеса ячеек шириной больше, чем ширина зуба, позволяет входить зубу ведущего колеса в ячейку и поворачивать таким образом ведомое колесо,

- установка вкладышей в ячейки позволяет повысить износостойкость ячеек и продлить срок работы зубчатой передачи,

- установка кольца служит для того, чтобы застопорить вкладыши, которые после установки их в ячейки оказываются под кольцом,

- выполнение в кольце прямоугольных отверстий обеспечивает колесу работоспособность передачи, т.к. зубья могут свободно проходить в отверстия кольца для осуществления рабочего процесса.

На фиг.1 дан общий вид, на фиг.2 дано местное сечение по зубу ведущего колеса, на фиг.3 дан вид по стрелке Б в виде развертки для устранения искажений, на фиг.4 дано местное сечение В по ячейке ведомого колеса, на фиг.5 дан разрез Г-Г с фиг.4, показывающий конфигурацию ячейки в поперечной плоскости.

Рассмотрим устройство зубчатой передачи. Зубчатая передача состоит из ведущего колеса 1, ведомого колеса 2. Зуб ведущего колеса выполнен в виде шарнирно установленного цилиндрического ролика 3 на осях 4, которые жестко закреплены на стойках 5 П-образной формы, жестко соединенных с ведущим колесом 1 с возможностью съема и установленных с одинаковым шагом, причем на верхней плоскости ведущего колеса выполнены глухие пазы в виде «ласточкина хвоста», в которых установлены нижние части П-образных стоек 5, которые выполнены аналогичной формы, у ведомого колеса 2 на верхней поверхности с таким же шагом, с каким установлены зубья на ведущем колесе 1, выполнены ячейки шириной больше, чем ширина зуба ведущего колеса, в которых установлены криволинейные вкладыши 6, вогнутый радиус которых равен радиусу выпуклости роликов 3 зубьев ведущего колеса 1, а сверху ведомого колеса 2 установлено кольцо 7 уже, чем его ширина на величину буртика 8 и по высоте, равной высоте этого буртика 8, выполненного с одной стороны ведомого колеса 2, и с возможностью поворота кольца 7 относительно оси колеса 2. В кольце 7 выполнены сквозные прямоугольные отверстия, расположенные с тем же шагом, что и ячейки, с шириной, равной ширине ячейки, а длиной меньше, чем длина вкладыша 6, который своими верхними торцами установлен заподлицо с поверхностью ведомого колеса 2. Ведущее колесо имеет крышку 9, а крепежными элементами 10 можно крепить кольцо 7 к ведомому колесу 2.

Рассмотрим работу зубчатой передачи. При вращении ведущего колеса 1 его ролики 3 входят в зацепление с ячейками на ведомом колесе 2 и, перекатываясь по вкладышам 6, передают крутящий момент на ведомое колесо 2 и происходит вращение последнего. Передача обратима, т.е. ведомое колесо может быть ведущим и наоборот, так как все силовые элементы симметричны. Поставленная задача изобретения - получить уменьшение контактных напряжений - достигнута за счет того, что ролики, выполненные как зубья ведущего колеса, при контакте с вкладышами 6 ведомого колеса перекатываются по их поверхности, а не скользят, что и позволяет увеличить передаваемую мощность. Еще одним техническим результатом является повышение ремонтопригодности передачи за счет того, что используются сменные вкладыши и выполнение зубьев ведущего колеса в виде роликов, при поломке которые легко заменить не выбрасывая всего колеса.

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано при разработке новых зубчатых передач повышенной мощности. Зубчатая передача состоит из ведущего и ведомого колес с зубьями на поверхности. Зуб ведущего колеса выполнен в виде шарнирно установленного цилиндрического ролика на осях. Оси жестко закреплены на стойках П-образной формы, жестко соединенных с ведущим колесом с возможностью съема и установленных с одинаковым шагом. На верхней поверхности ведущего колеса выполнены глухие пазы в виде «ласточкина хвоста». В пазах установлены стойки, которые имеют аналогичную форму. У ведомого колеса выполнены ячейки с таким же шагом, с каким выполнены зубья ведущего колеса, и в них установлены криволинейные вкладыши, вогнутый радиус которых равен радиусу выпуклости роликов ведущего колеса. Сверху ведомого колеса установлено кольцо с прямоугольными отверстиями, которые накладываются на ячейки и удерживают вкладыши от выпадения. Такое выполнение зубчатой передачи исключает скольжение зубьев ведущего колеса при взаимодействии с ведомым колесом, заменяя трение скольжения трением качения, и уменьшает контактные напряжения. 5 ил.

Зубчатая передача, состоящая из ведущего и ведомого колес с зубьями на их поверхности, отличающаяся тем, что зуб ведущего колеса выполнен в виде шарнирно установленного цилиндрического ролика на осях, которые жестко закреплены на стойках П-образной формы, жестко соединенных с ведущим колесом с возможностью съема и установленных с одинаковым шагом, причем на верхней плоскости ведущего колеса выполнены глухие пазы в виде «ласточкина хвоста», в которых установлены нижние части П-образных стоек, которые выполнены аналогичной формы, причем у ведомого колеса на верхней поверхности с таким же шагом, с каким установлены зубья на ведущем колесе, выполнены ячейки шириной больше, чем ширина зуба ведущего колеса, в которых установлены криволинейные вкладыши, вогнутый радиус которых равен радиусу выпуклости роликов зубьев ведущего колеса, а сверху ведомого колеса установлено кольцо уже, чем его ширина на величину буртика и по высоте равной высоте этого буртика, выполненного с одной стороны ведомого колеса, и с возможностью поворота кольца относительно оси колеса, при этом в указанном кольце выполнены сквозные прямоугольные отверстия, расположенные с тем же шагом, что и ячейки, с шириной, равной ширине ячейки, а длиной меньше чем длина вкладыша, который своими верхними торцами установлен заподлицо с поверхностью ведомого колеса.