Универсальная самоцентрирующаяся система с общей не изменяемой осью вращения оснований Российский патент 2017 года по МПК F16H7/00 

Изобретение относится к зубчатым передачам для сообщения вращательного движения.

Изобретение может быть использовано в машиностроении при создании оборудования и устройств для всех областей промышленности, транспорте, приборостроении, строительстве.

Известны применения универсальной самоцентрирующейся системы в изобретениях RU 2587256 C1, RU 2582158 C2.

Недостатком этой универсальной самоцентрирующейся системы является то, что оси вращения внутреннего и внешнего оснований могут не совпадать, что затрудняет использование динамических свойств универсальной самоцентрирующейся системы.

В приведенных изобретениях использовались статические свойства универсальной самоцентрирующейся системы. В заявляемом изобретении использовано одно из динамических свойств универсальной самоцентрирующейся системы: совместное вращение связанных между собой внутреннего и внешнего оснований возможно даже при несовпадении осей вращения оснований. Это означает, что внутреннее и внешнее основания могут вращаться каждое относительно своих не совпадающих осей вращения при воздействии вращающего момента на одно из оснований. При совместном вращении оснований с не совпадающими осями происходит перемещение замкнутой цепи, ремня или троса, соединяющего звездочки, ролики или шкивы оснований. Поступательное движение замкнутой цепи, ремня или троса преобразуют во вращательное движение выходного вала универсальной самоцентрирующейся системы. В заявляемом изобретении вместо осей вращения оснований использованы геометрические центры оснований.

Целью изобретения является постоянство расположения осей вращения оснований и использование геометрических центров оснований.

Поставленная цель достигается тем, что в универсальной самоцентрирующейся системе с общей не изменяемой осью вращения оснований, содержащей внешнее и внутренне основание, закрепленные на основаниях звездочки, ролики или шкивы с возможностью вращения и соединенные последовательно замкнутой цепью, ремнем или тросом, внутреннее и внешнее основания имеют не изменяемую общую ось вращения, а звездочки, ролики или шкивы одного из оснований имеют возможность линейного перемещения по основанию. Общая не изменяемая ось вращения оснований реализуется за счет опоры этих оснований на один подшипник вращения. Линейное перемещение звездочек, роликов или шкивов обеспечивается тем, что оси вращения звездочек, роликов или шкивов закреплены на пружинах.

На фигуре 1 представлены данные для ориентировочной оценки соотношений оборотов оснований и выходного вала.

На фигуре 2 представлена универсальная самоцентрирующаяся система при несовпадении геометрических центров оснований.

На фигуре 3 представлено сечение универсальной самоцентрирующейся системы при несовпадении геометрических центров оснований.

На фигуре 4 представлено сечение универсальной самоцентрирующейся системы при совпадении геометрических центров оснований.

На фигуре 5 представлена универсальная самоцентрирующаяся система со стороны входного вала.

В примере конкретного исполнения универсальная самоцентрирующаяся система с общей не изменяемой осью вращения оснований содержит внутреннее основание 1 и внешнее основание 2, которые соединены подшипником 3. Основание 1 и основание 2 имеют возможность относительного углового сдвига относительно общей оси, которая совпадает с выходным валом 12. Выходной вал 12 закреплен на внутреннем основании с помощью подшипника 21 и имеет возможность вращения. На внешнем основании 2 закреплены звездочки 9, 10, 11 с возможностью вращения относительно осей 6, 7, 8. Оси 7 и 8 закреплены на пружине 19, что позволяет перемещаться этим осям вместе со звездочками 10 и 11 вдоль пазов 25 и 26. На внутреннем основании 1 закреплены звездочки 13, 14, 15 с возможностью вращаться относительно осей 22, 23, 24. Звездочки 9, 14, 10, 15, 11, 13 последовательно соединены замкнутой цепью 5. Входной вал 27 закреплен на внутреннем основании 1. На звездочках 13, 14, 15 закреплены шестерни 16,17, 18 с возможностью вращения относительно осей 22, 23, 24. Шестерни 16,17, 18 имеют зубчатое зацепление с шестерней 20, которая закреплена на выходном валу 12. Дуга окружности 4 , проходящая через оси 6, 7, 8, определяет геометрический центр внешнего основания. Геометрический центр внешнего основания совпадает с геометрическим центром внутреннего основания и с осью выходного вала 12, когда звездочки 10 и 11 максимально приближены к выходному валу 12, как показано на фигуре 4. Натяжение цепи 5 осуществляется за счет углового поворота внутреннего основания 1 относительно внешнего основания 2. На фигуре 1 геометрический центр внешнего основания смещен на величину 129,91 относительно геометрического центра внутреннего основания.

Когда геометрические центры внешнего основания и внутреннего основания совпадают, как показано на фигуре 4, внутреннее основание и внешнее основание вращаются с одинаковой угловой скоростью, а все звездочки и шестерни не вращаются и цепь 5 не перемещается вдоль своего периметра. Угловая скорость выходного вала 12 равна нулю. Если геометрические центры оснований не совпадают, как показано на фигуре 1, то цепь 5 перемещается вдоль своего периметра, все звездочки и шестерни вращаются и вращающий момент от шестерен 16, 17, 18 передается на шестерню 20 и выходной вал 12. Количество оборотов выходного вала 12 за один оборот внутреннего основания 1 и входного вала 27 можно оценить из данных, представленных на фигуре 1. Если внутреннее основание 1 повернется на угол 120 градусов, то звездочка 9 займет положение звездочки 10, звездочка 14 займет положение звездочки 15. Отрезок цепи 596,36 займет положение отрезка цепи 795,68. За полный оборот основания 1 цепь переместится на величину (795,68 - 596,36)⋅3 = 597,96. При радиусе шестерен 16, 17, 18, равном 100, а радиусе шестерни 20, равном 130, выходной вал 12 повернется на (597,96/6,28⋅100)⋅100/130=0,73 оборота. Если при этом угловая скорость входного вала равна Ω, то на выходном валу 12 угловая скорость будет Ω⋅0,73. Эта скорость будет плавно уменьшаться до нуля, если на выходном валу 12 будет плавно повышаться нагрузка, достаточная для полного преодоления воздействия пружины 19. В универсальной самоцентрирующейся системе могут быть применены звездочки, ролики или шкивы, соединенные между собой последовательно замкнутой цепью, ремнем или тросом.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к универсальным самоцентрирующимся системам. Универсальная самоцентрирующаяся система с общей не изменяемой осью вращения оснований содержит внутреннее и внешнее основания, соединенные гибкой связью. Гибкая связь может быть выполнена в виде каната, троса или цепи. Гибкая связь контактирует с основаниями посредством звездочек, роликов или шкивов, имеющих возможность линейного перемещения. Основания имеют общую ось вращения. Достигается упрощение конструкции. 5 ил.

Универсальная самоцентрирующаяся система с общей не изменяемой осью вращения оснований, содержащая внешнее и внутреннее основания, закрепленные на основаниях звездочки, ролики или шкивы с возможностью вращения и соединенные последовательно замкнутой цепью, ремнем или тросом, отличающаяся тем, что внутреннее и внешнее основания имеют не изменяемую общую ось вращения, а звездочки, ролики или шкивы одного из оснований имеют возможность линейного перемещения по основанию.