Самотормозящая передача Советский патент 1985 года по МПК F16H1/16 

1 изобретение относится к машиностроению, в частности к механическим передачам, и может быть исполь зовано для реверсивного привода ра личных механизмов с фиксированныки конечными положениями например, привода железнодорожных стрелок. Целью изобретения является облегчение трогания передачи из конечного положения. На чертеже схематически изображена самотормозящаяся передача, общий вид. Самотормозящаяся передача содер жит ведущее звено в виде винта 1, взаимодействующую с ним гайку 2 с наружной резьбой 3, ведомое звено 4 - в виде червячного колеса, взаимодействующего с наружной резьбой 3 гайки, причем резьба на винте, внутренняя резьба гайки име ют одинаковое направление соответс венно с резьбой на ведомом звене и наружной резьбой гайки. По обе стороны от гайки 2 размещены упоры 5 и 6, закрепленные, например, с помощью штифтов 7 и 8, Винт 1 уста новлен в радиально упорных подшипниках 9 и 10, Резьба на винте и внутренняя резьба на гайке вЫполигны прямоугольной формы и угол ее с целью обеспечения обратимости выполнен угла трения. Внешняя резьба на гайке выпол нена трапецеидальной и угол ее подъема с целью необратимости передачи выполнен меньшим угла трени К ведомому звену 4 прикреплен рычаг 11, упирающийся в конечных положениях в ограничители 12 и 13 хода. стороны от рычага 11 установлены концевые выключатели 14 и 15s взаимодействующие с рычагом 1 1 при подходе его к ограничителям 12 и 13 хода. На валу 16 закреплена шестерня 17, находящаяся в зацеплении с шес терней 18, закрепленной на валу электродвигателя 19. Самотормозящаяся передача работает следующим образом. При включении электродвигэ.теля крутяпщй момент от него через шестерни 17 и 18 передается на вал 16 и.винт 1 начинает вращаться в направлении, показанном стрелкой d. От винта 1 к ведомому звену в виде колеса 4 крутяпц ш момент виа82чале передается через две последовательно соединенные и размещенные одна в другой винтовые передачи. Первая винтовая передача образована винтом 1 и навинченой на него гайкой 2, Вторая передача образована собственно гайкой 2 и колесом 4. Средний радиус резьбы первой винтовой передачи равен Г( , а средний радиус резьбы второй передачи равен Г2. Поскольку радиус г почти в два раза меньше радиуса г, то при передаче крутящего момента от винта 1 к колесу 4 сила, прилагаемая на радиусе г,, также почти в два раза больше, чем на радиусе 2Поскольку угол подъема резьбы на винте 1 может быть выполнен лишь немного больишм угла .трения, а усилие, действующее на эту винтовую передачу, в два раза больше, чем на вторую винтовую передачу, то вначале работает первая винтовая передача и винт 1 начинает ввинчиваться в невращающуюся гайку 2, заторможенную от вращения силами трения в зацеплении с колесом 4. Ввинчиванию винта 1 в гайку 2 способствует и то, что резьба на винте 1 выполнена прямоугольной, приведегшый коэффициент трения которой меньше, чем у трапецеидальной резьбы, выполненной на гайке 2. Но так как винт 1 установлен на радиально-упорных подшипниках 9 и 10 и в осевом направлении перемещаться не может, то ввинчиваясь, винт 1 перемещает гайку 2 вправо до ее контакта с упором 6. Колесо 4 при этом поворачивается на некоторый угол, обусловленный величиной осевого перемещения гайки 2, После того, как гайка 2 упрется в упор 6, винт 1 и гайка 2 начинают вращаться совместно, как одно целое, приводя в движение колесо 4 и рычаг 11, закрепленный на колесе, в направлении, показанном стрелкой f. При подходе рычага 11 к ограничителю 12 хода он нажимает на кнопку конечного выключателя 14, питание электродвигателя 19 при этом отключается. Вращающиеся по инерции ротор электродвигателя 19, связанные с ним шестерни 17 и 18, винт 1 с гайкой 2 дополнительно поворачивают колесо 4 до упора ры3чага 11 в ограничитель 12 хода, т.е. устанавливают рычаг 11 в конеч ное фиксированное положение. В результате того, что конечный вы ключатель 14 установлен с минимальным упреждением так, чтобы при любых неблагоприятных условиях обеспечить установку рычага 11 в конечное положение, то при нормальных условиях работы передачи скорость вращения poiopa электродвигателя 19 и связанных с ним элементов при под ходе рычага 11 к ограничителю 12 хода еще велика и в моментупора рычага 11 в ограничитель 12 хода просиходит затяжка резьбы гайки 2 с зубьями колеса 4. Затяжки резьбы в первой винтовой передаче при этом не происходит, поскольку угол подъе ма резьбьГ на винте 1 больше, чем угол трения. Трогание передачи из конечного затянутого положения при ее реверсе происходит следующим образом. С помощью соответствующего переключения изменяют направление вращения ротора электродвигателя 19. При этом винт 1 при невращакяцейся затянутой гайке 2 вывинчивается из гайки 2 и перемещает ее влево до контакта с упором 5. Поскольку угол резьбы на винте 1 больше угла трения, то вывинчивание винта 1 происходит легко, без затрат каких-либо дополнительных усилий. При перемеще НИИ гайки 2 влево натяг между резьбой гайки и зубьями колеса А ослабе 08 вает и передача легко трогается с места, Колесо 4 начинает вращаться в направлении, противоположном стрелке f и рычаг 11 начинает двигаться к ограничителю хода 13, т.е. во второе фиксированное положение. Остановка передачи, ее реверс и трогание с места из затянутого положения у ограничителя 13 хода осуществляется аналогично описанному. В соответствии с описанной работой передачи зазоры между гайкой и упорами 5 и 6 должны быть выполнены такими, чтобы при осевом перемещении гайки 2 во время реверса передачи из конечного фиксированного положения величина осевого зазора до упора, к которому перемещается гайка 2, бьша достаточно для снятия упругих напряжений (натяга) в кинематической цепи от гайки 2 до ограничителя 13 (12) хода, в который упирается исполнительный механизм (рычаг 11). Достигнутое уменьшение крутящего момента, необходимого для трогания червячной из конечного фиксированного положения, обеспечивает передаче ряд следующих преимуществ: повьшает КПД передачи вследствие снижения крутящего момента, необходимого для трогания передачи; повышает надежность работы передачи, так как приводной двигатель всегда может стронуть передачу; уменьшает износ резьбы.

САМОТОРМОЗЯЩАЯСЯ ПЕРВДАЧА, содержащая ведущее звено в виде винта, взаимодействующую с ним гайку с наружной резьбой, ведомое звено, взаимодействующее с наружной резьбой гайки, отличающаяся тем, что, с целью облегчения трогания передачи из конечного положения, резьба на винте и внутренняя резьба гайки имеют одинако вое направление соответственно с резьбой на ведомом и наружной резьбой гайки. (Л о эо