Способ передачи вращения в цилиндроконической зубчатой передаче и цилиндроконическая зубчатая передача Советский патент 1984 года по МПК F16H3/42 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использов:ано в регулируемых зубчатых передачах. Известен способ передачи вращения в цилиндроконической зубчатой передаче путем передвижения наборных зубьев цилиндрической шестерни вдоль конического косОзубого колеса. Известна также цилиндроконическая зубчатая передача, содержащая ническое косозубое колесо с равновысокими и равноширокими зубьями и впадинами или по крайней мере с равноширокими впадинами и имеющая вал, цилиндрическую шестерню с наборными косыми зубьями, стойку и о ган управления ij . .Недостатком известных спосооа и передачи является скольжение зуб ев под нагрузкой при регулировании скорости вращения с постоянным количеством зубьев на звеньях. Цель изобретения - регулировани скорости вращения при постоянном количестве зубьев на звеньях без продольного скольжения зубьев под нагрузкой с коническим косозубым колесом. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу передачи вращения в цилиндроконнческой зубчатой передаче путем передвижения наборньсс зубьев цилиндрической шес терни -вдоль конического косозубого колеса, наборные зубья цилиндричес кой шестерни размещают вдоль образ щей конического колеса на расстояниях относительно друг от друга, равных ; &b(t5-tnVc-lg %, где t и t - торцовый и нормальны шаги конического колеса;р - угол наклона зубьев конического колеса, и при накоплении разницы щагов, ра ной нормальному шагу, производят контакт двух смежных зубьев цилинд рической шестерни с одним зубом ко нического колеса. Кроме того, в цилиндроконическо зубчатой передаче, содержащей кони ческое косозубое колесо с равновысокими и равноширокими зубьями и в динами или, по крайней мере, с рав широкими впадинами и имеющую вал цилиндрическую шестерню с наборным косыми зубьями, стойку и орган управления, в валу выполнены фигурные пазы, в которых размещены наборные зубья, а орган управления выполнен в виде валиков по количеству зубьев, имеющих резьбу с переменным шагом, зубчатьк приводов, сблокированных с подпружиненными рычагами с собачками, и взаимодействующих с ними копиров, размещенных на стойке. На фиг.1 изображено косозубое колесо, сопряженное с шестерней; на фиг. 2 - развертка конического зубчатого колеса с точками касания зубьев; на фиг.З - предлагаемая передача;на фиг.4 --вид А на фиг.З; на фиг. 5-и 6 - сечение Б-Б на фиг. 3. Косозубое колесо 1 с равновысокими и равноширокими зубьями и впадинами сопряжено с наборной цилиндрической шестерней 2. Зубья 3-6 цилиндрическрй шестерни установлены на ползунах 7 в пазах шестерни 2 и могут разворачиваться на свОих шипах в соответствии с углом наклона линии зуба на коническом колесе. Способ осуществляют cлeдyющи образом. t . . . Вначале зубья 3-6 цилиндрической шестерни 2 установлены у меньшего торца конического колеса I. В этом случае шаг цилиндрической шестерни совпадает с торцовым шагом на коническом колесе, передаточное отношение соответствует 1 -у-. 2 где Z, и Zj - количество зубьев соответственно на колесе 1 и шестерне 2. При смещении зубьев цилиндрической шестерни 2 к большему торцу конического колеса на величину 4 (t -t )Ctg/} через некоторое количество шагов будет накоплена величина, равная t, и два смежных зуба будут контактировать с одним зубом конического колеса (фиг.1). Места контактов с тремя зубьями конического колеса обозначены позициями 8-11,. что соответствует увеличению зубьев на нем на единицу. При этом зубья цилиндрической шестерни перемещаются и фиксируются до вступления в контакт с коническим колесом. На фиг.2 показана развертка кони ческой шестерни с нанесенными на ней средними линиями четырех зубьев На этой схеме показан принцип расстановки зубьев цилиндрической шестерни вдоль образующих конического колеса, а из треугольника ABC следу ет формула г () ctg|3. На этой схеме, например, показан два варианта расстановки зубьев цилиндрической шестерни относительно зубьев цилиндрического колеса. В пе вом варианте зубья цилиндрической шестерни контактируют: с зубом 6 ко нического колеса в точке а , с зубом 5 в точке S , с зубом 4 в точке Ь , с зубом 3 в точке i и т.д. Контакт в точках i н а соответ ствует увеличению зубьев конического колеса на один зуб. Во втором варианте, расположенном ближе к бол тему торцу, также контакты возникаю чаще и передаточное отношение механизма соответствует где п - количество добавляемых зубьев на коническом колесе

На фиг.З представлена передача, состоящая из конического косозубого колеса 1 с равновысокими и равноширокими зубьями и впадинами, установ-. ленного в подшипниках на стойке 12. С колесом 1 сопряжена цилиндрическая шестерня 2 с наборными зубьями 13, размещенньми в криволинейных направляющих вала 14. Если на коническом колесе 1 правая навивка спиралей, то на валу 14 - левая с тем же угломнаклона, что и на колесе, и наоб рот. В поперечном сечении направляющие вала 14 имеют фигурный профиль, варианты которых показаны на фиг.5 и 6. Фигурный профиль направляющих удерживает зубья 13 на валу 14. Зубья 13 шарнирно соединены со звеньями цепочки 15, которая также установлена в направляющих вала 14. Концевое звено цепочки имеет выступ 16, который своим концом входит в резьбу, которой снабжен валик 17. Количество валиков 17 и цепочек 15 со- ответствует количеству зубьев 13. Валики 17 установлены в подшипниках на основаниях 18 и 19, зафикси. Zf „

. Дпя изменое отношение равно

Ч нения передаточного отношения направляющую устанавливаютв правое положение. При этом рычаги 25 находят на копир 30 и, преодолевая усилие пружины 26 с помощью собачек 27, перемещают коническое колесо 22 на определенный шаг. Коническое колесо разворачивает цилиндрическую шестерню 20 и через паразитную шестерню ,,21 вторую шестерню 20. С помощью всех рьгаагов 25 при полном обороте вала 14 разворачиваются все шестерни 20, а следовательно, и валики 17 на определенный угол (например 360 ).

На валиках 17 нарезана резьба с переменным шагом, отвечающая закону перемещения.зубьев 13 вдоль образующей конического колеса 1. При этом выступ 16 перемещается по резьбе и увлекает за собой цепочку I5 и зубья 13.

За полный оборот вала 14 зубья 13 занимают новое положение, отвечающее измененному передаточному отношению согласно предлагаемому способу. Дпя 254 рованных на валу 14, на валике 17 закреплены .цилиндрические шестерни 20 органа управления (фиг.4). Шестерни 20 попарно сблокированы с помощью паразитных шестерен 21. Одна из шестерен 20 такого блока сопряжена с коническим колесом 22, шарнирно установленным на осях 23. Последние установлены в кронштейнах 24, скрепленных болтами с основанием 19. На осях 23 шарнирно установлены рычаги 25, которые с помощью пружин 26 соединены с кронштейнами 24. На рычагах 25 с помощью вин.тов 28 установлены собачки 27, сделанные из прзгжинной стали. Собачки 27 упираются в отверстия, выполненные на конических колесах 22. На приливе 29 стойки 12 установлены копир 30 с шарнирно закрепленной на нем направляющей 31 , а также копир 32, аналогичный копиру 30, который предназначен для возврата зубьев 13 в исходное положение. Устройство в виде зубчатой передачи работает следующим образом. В соответствии со способом зубья 13 находятся у меньшего торца конического колеса 1, а направляющая 31 находится в положении, показанном пунктиром. В этом положении передаточповторного и последующих изменений передаточного отношения снова переводится вправо направляющая 31 с повторением описанного цикла изменения передаточного положения, в обратную .сторону производится с помощью копира 32 и установленной на ней направляющей.

Предлагаемые способ и устройство позволяют получить регулируемые под нагрузкой передачи повышенной Moni ности.

1. Способ передачи вращения в цилиндроконической зубчатой передаче путём передвижения наборных зубьев цилиндрической шестерни вдоль конического косозубого колеса, о тл и ч. а ю щ и и с я тем, что, с целью регулирования скорости вращения при постоянном количестве зубьев на звеньях б.ез продольного сйольжения зубьев под нагрузкой с коническим косозубьм колесом,наборные зубья .цилиндрической шестерни размещают йдель образзпощей конического колеса ;на расстояниях относительно друг от , -равнь1х. 6e.(t5-itt). где t- и 1„ - торцовый и нормальный шаги конического колеса; /3 - угол наклона зубьев тонического колеса. и при накоплении разницы шагов, равной нормальному шагу, производят кон.такт двух смежных зубьев цилиндрической шестерни с одним зубом конического колеса. 2. Цилиндроконическая зубчата/я передача, содержащая коническое косозубое колесо с равновысокими и равноширокими зубьями и впадинами или по крайней мереже равноширокими впадинами и имеющую вал цилиндрическую шестерню с наборными косыми зубья- . ми, стойку и орган управления, от- 8 личающаяся тем, что, с (Л целью регулирования скорости вращения при постоянном количестве зубьев на звеньях без продольного скольжения зубьев под нагрузкой с коническим зубчатым колесом,- в валу выполнены фигурные пазы, в которых размещены наборные зубья, а орган управfo ления выполнен в виде валиков по коX) личеству зубьев, имеющих резьбу с переменным шагом, зубчатых приводов,; О сблокированных с подпружиненными :п рь1чагами с собачками, и взаимодействующих с ними копиров, размещенных на стойке. .

Фиъ.2

/f

2Sffl8f7Jff

Фиг.}

Фаз.

ББ

Вариант

Фиг. 5

Фив.б