Зубчатая передача Иванова Е.Л. Советский патент 1985 года по МПК F16H3/22 

7 20 21 77 .9 tn: /5 Изобретению относится к машиностроению и может быть использовано для передачи силового вращения, в частности, при автоматическом переключении скорости ведомого звена под нагрузкой, например, в коробках перемены передач. Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения числа пар трения вследствие исключения некоторых кинематических связей. На фиг. 1 показана зубчатая передача, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - взаимодействие зубчатой рейки с цевками втулки переключения; на фиг. 4 - взаимодействие втулки переключения с тордовым кулачком; на фиг. 5- переход зубчатых роликов по полувенцам промежуточного зубчатого колеса на высщие передачи. Зубчатая передача содержит корпус 1, размещенные в нем коаксиально ведущие 2 и 3 и ведомые 4 и 5 валы. Между ведущими 2 и 3 и ведомыми 4 и 5 валами размещено плоское зубчатое многовенцовое промежуточное колесо 6, связанное с ведущими валами 2 и 3 посредством жестко установленных на них ведущих зубчатых роликов 7 и 8, а с ведомыми валами 4 и 5 - посредством жестко установленных на них ведомых зубчатых роликов 9 и 10. Ролики 7-10 попарно размещены по разные стороны от зубчатых поверхностей 11 и 12 промежуточного колеса 6. На свободных концах ведущих 2 и 3 валов установлены взаимодействующие друг с другом зубчатые колеса 13 и 14, а на свободных концах ведомых валов 4 и 5 - взаимодействующие друг с другом зубчатые колеса 15 и 16. Две зубчатые поверхности 11 и 12 плоского многовенцового колеса 6 снижают нагрузку. Каждая зубчатая рабочая пара, образуемая роликом и зубчатой поверхностью, составлена из двух полувенцов разного диаметра со сдвигом на 180°. Полувенцы, расположенные на противоположных поверхностях промежуточного зубчатого колеса 6, являются проекцией другой поверхности этого колеса, т. е. расположены симметрично. Механизм регулирования выполнен в виде установленной на корпусе 1 направляющей 17, размещенной в ней рейки 18 с рычагом 19 управления, связанной с зубчатыми роликами 7 и 8 ведущих 2 и 3 и с зубчатыми роликами 9 и 10 ведомых 4 и 5 валов, втулки 20 с радиальными цевками 21, взаимодействующими с зубчатой рейкой 18, и связанного с промежуточным колесом 6 торцового кулачка 22, взаимодействующего с цевками 21. Торцовый кулачок 22 выполнен в данном случае в виде витка архимедовой спирали. Промежуточное зубчатое колесо 6 крепится как внутренняя обойма шарикового подшипника в кольцевой канавке корпуса. Рычаг 19 управления размешен в лабиринтном пазу 23 мостика 24, установленного над втулкой 20 переключения. Промежуточное зубчатое колесо 6 выполнено с зубьями упруговращатрльного колебания, где в двух одинаковых половинах колеса 6 расположены круглые гнезда для зубьев, последние фиксируются кольцевым фиксатором (не показано). Зубчатая передача работает следующим образом. Крутящий момент через зубчатые колеса 13 и 14 передается на ведущие валы 2 и 3, с них через зубчатые ролики 7 и 8 - промежуточному зубчатому колесу 6, чеР ° полувенцы и зубчатые ролики 9 и 10 - на ведомые валы 4 и 5, при помощи зубчатых колес 14 и 15 суммируется и снимается на одном из ведомых валов 4 и 5. На фиг. 1 и 4 показана работа передачи, когда цевки 21 перемещаются по спирали Архимеда торцового кулачка 22 ине касаются ее рабочей боковой поверхности, а валы 2 и 3, 4 и 5 зафиксированы для работы на низшей передаче с постоянным передаточным отношением. Перемещение зубчатой рейки 18 по направляющим 17 сопровождается поворотом втулки 20 переключения, так как зубья рейки 18 находятся в зацеплении с цевками 21 втулки 20 (фиг. 3). При повороте втулки 20 на 60° очередная пара цевок 21 после прохода упорной цевки по горизонтальной поверхности кулачка 22, удерживающей ее от поворота, входит в его боковой уступ и смещает упорную цевку вместе с втулкой 20 и валами 2-5 за один оборот промежуточного зубчатого колеса 6 на расстояние, равное расстоянию двух его смежных полувенцов. Передача идет на очередной рабочей паре полувенцов, при этом если ведущие зубчатые ролики 7 и 8 переходят на полувенцы меньшего диаметра (фиг. 5), т. е. к центру промежуточного зубчатого колеса 6, то ведомые зубчатые ролики 9 и 10 переходят на полувенцы большего диаметра, т. е. от центра к периферии промежуточного колеса 6 по спирали перехода. Когда втулка 20 не касается очередными цевками поверхности вне спирали Архимеда, а цевки, находящиеся в ней, не касаются боковой поверхности, передача ра ботает с постоянным передаточным отношением. Перемещение втулки 20 вместе с валами 2-5 и роликами 7-10 происходит после прохода ими оси симметрии промежуточного зубчатого колеса 6. Ведомые 9 и 10 и ведущие 7 и 8 зубчатые ролики разнесены на валах по оси вращения на расстояние, равное суммарной ширине полувенцов промежуточного колеса 6 плюс размер архимедовой спирали кулачка 22, и перемещаются по полувенцам

нижней и верхней поверхностей 11 и 12 промежуточного колеса 6 одновременно.

На фиг. 5 показан переход ведущего зубчатого ролика 7 по оси симметрии промежуточного колеса 6 с большего полувенца на меньший, в то же время ведомый зубчатый ролик 10 переходит с внутреннего меньщего полувенца на очередной больший полувенец и так до конца на высшую передачу, когда ведушие зубчатые ролики 7 и 8 находятся на внутренних полувенцах, а ведомые 9 и 10 - на внешних полувенцах, что соответствует высшей передаче.

Для ручного переключения передачи необходимо рычаг 19 управлеция повернуть вправо или влево и продвинуть вперед или назад по лабиринтному пазу 23 мостика 24. Когда очередная цевка 21 совпадет с уступом кулачка 22, рычаг 19 продвигается до

упора лабиринтного паза 23, после этого рычаг 19 ставится в среднее положение, в этом случае втулка 20 зафиксирована в нейтральном положении.

При перемешении рычага 19 сдвигается зубчатая рейка 18 по направляющим 17 мостика 24 и своими зубьями, которые находятся в зацеплении с цевками 21 втулки 20, поворачивает втулку 20 переключения вправо или влево, взаимодействуя с торцовым кулачком 22, перемещает валы 2-5 и зубчатые ролики 7-10 на очередную передачу и фиксирует нейтральное положение втулки 14 переключения (фиг. 3).

Для автоматической работы передачи ры- чаг 19 выворачивается из шарнирного соединения зубчатой рейки 18. Автоматическое переключение производится переключением, например, электрического привода (не показан).

Зубчатая передача, содержащая корпус, размещенные в нем коаксиально ведущий и ведомый валы, установленные вдоль него зубчатое промежуточное многовенцовое колесо и механизм регулирования, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, промежуточное колесо выполнено плоским, а механизм регулирования выполнен в виде установленной на корпусе направляющей, размещенной в ней рейки с рычагом управления, связанной с колесами ведущего и ведомого валов, втулки с радиальными цевками, взаимодействующими с рейкой, и связанного с промежуточным колесом торцового кулачка, взаимодействующего -с цевками.

18

Фиг:5