Механизм передачи вращения при изменении межосевого угла Российский патент 2022 года по МПК F16H3/06 F16H37/02 F16H55/02 F16D3/02 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в различных устройствах, содержащих сложные кинематические цепи - в станках, в робототехнике, системах дистанционного управления и т. д. с целью изменения направления вектора угловой скорости по отношению к ведущему звену механизма.

Известно устройство для передачи вращения под произвольным управляемым углом по патенту РФ № 2762587 МПК F16D3/00, опубликованный 21.12.2021, содержащее корпус с размещенными на соответствующих осях четырьмя коническими зубчатыми колесами, начальные конусы которых сходятся в одной точке, совпадающей с полюсом механизма, относительно которого возможен поворот ведущей и ведомой частей передач на любой угол.

Недостатком данного устройства является невозможность осевого смещения ведомой части механизма по отношению к ведущей при наличии возможности только углового смещения.

Известен шарнир равных угловых скоростей по патенту РФ № 2289733 МПК F16D3/34, опубликованный 20.12.2006, содержащий две полумуфты, взаимодействующие посредством роликов конической формы, располагающихся в поперечной плоскости с возможностью относительного поворота.

Недостаток этого устройства состоит в невозможности дополнительного смещения полумуфт относительно полюса шарнира в плоскости, не совпадающей с плоскостью расположения осей полумуфт.

Задачей изобретения является создание механизма для изменения направления вектора угловой скорости ведомого звена по отношению к направлению вектора угловой скорости ведущего звена.

Техническим результатом изобретения является обеспечение изменения значения частоты вращения, а также обеспечение возможности смещения плоскости расположения геометрической оси ведомого звена относительно плоскости ведущего звена за счет осевого смещения в условиях ограниченных углов поворота ведущего звена относительно его геометрической оси (по азимуту).

Указанная задача решается а технический результат достигается механизмом передачи вращения при изменении межосевого угла, который содержит основной корпус и шарнирно соединенный с ним дополнительный корпус с возможностью относительного вращения и осевого перемещения, причём в основном корпусе установлена рейка, ось которой совпадает с геометрической осью указанного шарнирного соединения, а рейка выполнена в виде червяка, с возможностью её осевого перемещения относительно основного корпуса, витки этой рейки образуют зацепления с двумя червячными колёсами, одно из которых размещено в основном корпусе, а другое - в дополнительном корпусе, причем, упомянутые корпусы установлены с осевыми зазорами в их шарнирном соединении, а рейка имеет продольный паз для взаимодействия со шпонкой, связанной с основным корпусом.

Технический результат изобретения достигается благодаря возможности передачи вращения с одного из червячных колёс на другое за счёт зацеплений этих колёс с витками рейки в виде червяка в её осевом движении, угловое положение геометрических осей колёс может быть изменено в необходимых пределах, кроме того, за счёт осевого перемещения дополнительного корпуса относительно основного плоскости вращения червячных колёс смещены относительно друг друга.

Конструкция механизма поясняется чертежами: на Фиг. 1 показан поперечный разрез в плоскости, перпендикулярной оси рейки; на Фиг. 2 - разрез по сечению А-А.

Механизм передачи вращения при изменении межосевого угла состоит из основного корпуса 1 и дополнительного корпуса 2, образующих шарнирное соединение с возможностью осевого взаимного перемещения за счёт выборки зазора S. В центральном отверстии основного корпуса1размещена рейка 3 в виде червяка с продольным пазом, в который входит шпонка 4, связанная с основным корпусом 1. Витки рейки 3 в виде червяка образуют зацепления с двумя червячными колёсами 5 и 6, расположенными соответственно в основном 1 и дополнительном 2 корпусах. Колёса 5 и 6 выполнены заодно с валами, расположенными с возможностью вращения их в соответствующих отверстиях в корпусах 1 и 2.

Механизм передачи вращения при изменении межосевого угла работает следующим образом. Осевое перемещение рейки 3 относительно корпуса 1 вызывает вращение червячных колёс 5 и 6, причём, частоты их вращения обратно пропорционально их диаметрам и, соответственно, числам зубьев. В данном механизме ведущими могут быть: рейка 3, или колесо 5, или колесо 6, в зависимости от конкретного применения механизма. Изменение межосевого угла ϕ возможно по часовой (правое) или против часовой (левое) стрелки, как в статическом состоянии, так и в рабочем режиме. Выборка зазора S приводит к смещению рабочих плоскостей червячных колёс 5 и 6 относительно друг друга. Шпонка 4 исключает возможность вращение рейки 6 относительно её оси.

Таким образом, обеспечивается передача вращения с изменением (или без изменения) частоты вращения, возможность изменения межосевого угла между геометрическими осями колёс, а также смещение рабочих плоскостей колёс относительно друг друга.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к зубчатым передачам и муфтам, обеспечивающим возможность углового смещения валов. Механизм передачи вращения при изменении межосевого угла содержит основной корпус и шарнирно соединенный с ним дополнительный корпус с возможностью относительного вращения и осевого перемещения. В основном корпусе установлена рейка, выполненная в виде червяка. Рейка имеет продольный паз для взаимодействия со шпонкой, связанной с основным корпусом. Витки рейки входят в зацепление с двумя червячными колёсами. Одно размещено в основном корпусе, а другое – в дополнительном корпусе. Достигается реализация возможности смещения плоскости расположения геометрической оси ведомого звена относительно плоскости ведущего звена, а также возможность изменения значения частоты вращения. 2 ил.

Механизм передачи вращения при изменении межосевого угла, содержащий основной корпус и шарнирно соединенный с ним дополнительный корпус с возможностью относительного вращения и осевого перемещения, причём в основном корпусе установлена рейка, ось которой совпадает с геометрической осью указанного шарнирного соединения, а рейка выполнена в виде червяка, с возможностью её осевого перемещения относительно основного корпуса, витки этой рейки образуют зацепления с двумя червячными колёсами, одно из которых размещено в основном корпусе, а другое – в дополнительном корпусе, причем упомянутые корпусы установлены с осевыми зазорами в их шарнирном соединении, а рейка имеет продольный паз для взаимодействия со шпонкой, связанной с основным корпусом.