Зубчатая передача Советский патент 1986 года по МПК F16H3/42 

Изобретение относится к мапмно- строению и может быть использовано в регулируемых зубчатых передачах.

Цель изобретения - расширеьше диапазона и количества ступеней регу- лирования при постоянном количестве зубьев - достигается за счет автоматического передвижения наборных зубьев в криволинейных пазах зубчатых колес.

На фиг. 1 изображена схема зубчатой передачи; на фиг. 2 - развертки конических колес, наложенные друг на друга; на фиг. 3 - зубчатая передача, общий вид; на фиг. 4 - сече- ние А-А на фиг. 3; на фиг.5 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг.6 - вид В на фиг. 5.

В корпусе 1 установлено коническое колесо 2, наборные косые зубья 3 которого размещены в фигурных в поперечном сечении пазах. Колесо 2 сопряжено с косозубым коническим колесом 4 с равноширокими впадинами (продольный профиль зуба тангенци- альньй или круговой). Косые зубья 3 имеют наклон, соответствуниций углу наклона зубьев колеса 4.

Четыре наборных зуба колеса 2 контактируют с тремя зубьями колеса 4 в точках а , & , & иг (фиг. 1), причем в точках аи этот контакт осуществлен с одним зубом. Это обстоятельство как бы увеличивает количество зубьев на колесе 4 на один.

Развертка конического колеса 4 относительно центра 0 ограни;чена внешним конусным расстоянием Rg, внутренним R; при среднем конусном расстоянии R (см.фиг.2).

Участок зоны зацепления развертки с центром Oj второго конического колеса 3 с наборньми зубьями наложен на первую развертку и в обращенном движении обкатьгоается с угловой ско ростью и, - Й2 относительно центра 0

На развертке видно, как два смежных наборных зуба а и при определенной их расстановке контактируют с одним зубом колеса 4 с центром 0{ у большего торца, ограниченного радиусом Rg, и через один - у меньшего тооца R;.

На фиг. 3 изображена передача, состоящая из корпуса 1, на ко- тором в подшипниках установлено коническое косозубое колесо 2 с наборными зубьями 3, имеющими

-

0

5

0

возможность перемещаться в фигурных пазах. Продольный профиль пазов представляет собой дугу окружности или прямую лиршю, а поперечный профиль (см.фиг.4) вьшолнен в виде замка. С колесом 2 сопряжено коническое колесо 4, имеющее равноширокую впадину с продольным профилем - круговым или тангенциальным в зависимости от выбранного профиля колеса 2.

С наборными зубьями 3 соединены стержни 5, которые заканчиваются зацепами 6, входящими в направляющую канавку на кулачке 7, свободно установленном на валу колеса 2.

Продольный профиль канавки соответствует закону перемещения зубьев 3 вдоль конической образующей колеса 2.

На кулачке 7 закреплена коническая шестерня 8, сопряженная с коническим колесом 9. Коническое колесо 9 вместе с рычагом 10 свободно посажено на ось 11. На рычаге 10 установлены подпружиненные собачки 12, которые своими свободными концами взаимодействуют с упорами 13, заклиненными на коническом колесе 9. Рычаг 10 своей сферической головкой взаимодействует с копиром 14, закрепленным на корпусе 1 передачи (см.также сечение Б-Б на фиг. 5), На валу конического колеса 2 установлена опора 15, которая фиксирует кулачок 7 от осевого перемещения. На опоре 15 закреплен кожух 16, который снабжен двумя прорезями под собачки 12. На копире 14 в месте его разветвления установлен переключатель 17. Переключатель 17 имеет три положения: среднее и два крайних (см.фиг.6), и удерживается в среднем положении пружиной 18.

Вначале наборные зубья установлены в середине конического колеса 2 и контактируют в средних точках с колесом 4. В этом случае торцовые шаги Р обоих колес совпадают и передаточное отношение следуницее

Z,

1 7 2

где Z, и Z, - количество зубьев на первом и втором колесе.

При расстановке наборных зубьев через один уступом к большему торцу первого колеса обеспечивается контакт двух наборных зубьев с одним.

зубом первого конического колеса, Эта ситуация соответствует увеличению зубьев первого колеса в 2 раза. Существуют и промежуточные положения вариации скоростью, при которых только часть наборных зубьев смещается со средней линией в соответствии с формулой

где n - количество добавляемых зубьев на первом коническом колесе. Величина смещения ДК (см.фиг.2)

определяется из треугольника абс по

теореме синусов

йК

sin(/,)

где jb, и А средние углы наклона

линии зубьев обоих колес .

При расстановке наборных зубьев уступом к меньшему торцу перваго колеса обеспечивается контакт наборных зубьев через один зуб первого конического колеса что соответствует уменьшению на нем зубьев в 2 раза. Как и в первом случае существует промежуточное положение, когда- часть зубьев смещается к меньшему торцу первого конического колеса, а вариация передаточного отношения соответствует формуле

1

Zi

n

где n - количество убавляемых зубьев на первом коническом ко- лесе.

Коническая зубчатая передача работает следующим образом.

Когда наборные зубья 3 размещены в середине конического колеса 2, шаги р на указанном колесе и колесе 4 совпадают, и передаточное от Z, ношение количества зубьев i

2.

В этом случае переключатель 17 зани мает среднее положение, а рычаг 10 вместе с колесом 2 вращается в средней части копира 14. Для изменения передаточного отношения, например в Сторону его увеличё1шя, переключате 17 переводят в левое положение, при этом рычаг 10 входит в левый обводной канал копира 14 см.фиг.6 и

j

10

20

5 Q

5

0

5

0 5

перемещается относительно колеса 2 на определен-ный угол. Рычаг 10 с помощью левой собачки 12 и упора 13 разворачивает коническое колесо 9 и сопряженную с ней коническую шестерню 8 с кулачком 7 также на определенный угол относительно конического колеса 2, и стержни 5, взаимодействуя зацепами 6 с канавкой на кулачке 7, смещают часть зубьев 3 в новое положение относительно середины колеса 2. Во время указанного цикла регулирования скорости правая собачка 12, взаимодействуя с кожухом 16, отключается, а переключатель 17 под действием пружины 18 занимает исходное среднее положение.

Поскольку в новом положении наборных зубьев 3 их торцовый шаг будет в 2 раза меньше, чем торцовый шаг зубьев на колесе 4, обеспечивается контакт двух наборных зубьев 3 с одним зубом колеса 4, и передаточное отношение становится равным i Z(

Zj - n

- количеству пар зубьев 3,

контактируемых с одним зубом колеса 4. Вторая и последующие ступени регулирования (в зависимости от количества наборных зубьев 3) производится путем повторения указанного вьшге цикла, т.е. переключатель 17 устанавливают снова в левое положение и т.д.

Для возвращения зубьев в исходное положение переключатель 17 переводят в правое положение, В этом случае рычаг 10 перемещается в правый обводной канал копира 14, увлекает за собой правую собачку 12, а левая собачка 12, наезжая на кожух 16, отключается. Правая собачка 12, взаимодействуя с правым упором 13, разворачивает с помощью конических колес 8 и 9 кулачок 7 относительно колеса 2 и с помощью канавки на кулачке 7 и стержне 5 возвращает зубья 3 в среднее положение.

Повторяя цикл далее, можно перевести соответствующие зубья 3 к большему торцу конического колеса 2. Передаточное отношение уменьшается, так как в зтом случае торцовый шаг наборных зубьев 3 становится в 2 раза больше торцового шага зубьев колеса 4, и контакт наборных зубьев обеспечивается через один зуб колеса 4. Формула передаточного отношения при Z

обретает вид i .

Z,, + n

Of

л.

Физ.2

6-6

А-А (f o&epf ymo) а

Фи. (noSff/ f//77O)

/7

Ю

/3

Фиг. 5

u&.S

Составитель А.Матвеев Редактор А.Долинич Техред В.КадарКорректор В.Сшшцкая

- - - --- - -. - -. - .-.-..--- - ««.„ - .-,«.

Заказ 2276/37 Тираж 880Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР.

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4