Упругое зубчатое колесо Советский патент 1989 года по МПК F16H55/14 

ел ю

я,Л.

Од СП

фигЛ

31521965

Изобретение относится к машиностроению, в частности к элементам зубчатых передач, конструкции которых обеспечивают эластичность и га- : шение вибраций, и может быть использовано в тяговых передачах локомотивов с двигателями, расположенными

б

на осях, а также в муфтах.

Целью изобретения является повышение надежности за счет уменьшения износа упругих элементов.

На фиг.1 схематично изображено предлагаемое упругое колесо;на фиг.2 разрез А-А на фиг.1: на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - вид В на фиг.2; на фиг.5 - разрез Г-Г (повернуто) на фиг.1; на фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.1; на фиг.7 - положение деталей на фиг.5 при передаче крутящего момента; на фиг,8 - то же, при осевом смещении;на фиг.9- 10 - то же, при угловом смещении; на фиг.11 - вид упругой щеки (вариант) .

Упругое зубчатое колесо содержит ступицу 1, на которой жестко закреплено кольцо 2 со сферической поверхностью с радиусом R сферы. На противоположных стенках выборок, равномерно расположенных по окружности ступицы 1, размещены попарно шкивы 3 на осях 4. Кольцо 2 ступицы 1 контактирует с цилиндрической поверхностью венца 5, к которому жестко крепятся щеки 6 со шкивами 7 на пальцах 8, равномерно расположенными по окружности щеки 6,

Шкивы 7 попарно огибают кольцевой упругий элемент 9, которые устанавливается с предварительным натягом и огибает смежные шкивы 3, установленные на ступице 1. Оси, соединяющие центры обеих пар шкивов 3 и 7, взаимно перпендикулярны.

Величина предварительного натяга определяется стрелой необходимого прогиба h элемента 9. Кольцевые упругие элементы 9 обеспечивают взаимное исходное положение венца 5 относительно ступицы 1,а также упругую связь венца 5 со ступицей 1 с возможностью их взаимного перемещения в окружном, осевом и угловом направлениях.

Жесткость связи венца 5 со ступицей 1 определяется величиной стрелы прогиба h и упругими свойствами материала, из которого изготовлен элемент 9. Кольцо 2 фиксируется на

0

ступице 1 болтами 10, пальцы 8 - шплинтами 11 на щеках 6, а щеки б - болтами 12 к венцу 5.

Колесо работает следующим образом.

При передаче крутящего момента венец 5 вместе с кольцевыми упругими элементами 9, попарно соединяюg щими шкивы 7 на его щеках 6, перемещается относительно ступицы 1 в окружном направлении из положения а-а в положение б-б (фиг.7).

Под действием передаваемого мог мента ветвь кольцевого упругого элемента 9, взаимодействующая со шкивом 3 на ступице 1, прогибается, возрастает натяжение кольцевого упругого элемента 9 и ступица 1 начинает вращаться вместе с венцом 5, при этом, стрела прогиба h ветви кольцевого упругого элемента 9 со стороны передаваемого момента возрастает на величину 4h, а на про5 тивоположной ветви стрела прогиба ветви уменьшается , благодаря чему сохраняется неразрывность силового контакта между кольцевым упругим элементом 9 и щкивом 7 на ступице 1.

При изменении направления передаваемого момента рабочая и холостая ветви кольцевого упругого элемента меняются. I

5 При осевом смещении щкивы 3, ус-.

тановленные в выборках ступиху 1, перекатываются вдоль ветвей кольцевого упругого элемента 9 в направлении смещения ступицы 1 из положения 0 в-в в положение г-г, как показано на фиг.8, отклоняясь от равновесного состояния, при этом возрастает натя- 5кение ветвей кольцевого упругого . элемента 9 и появляется составляю0

45 щая сил F

F, +

F, под действием

0

5

которой происходит смещение венца 5 относительно переместившейся ступицы 1 и они опять займут исходное друг относительно друга положение (показано пунктиром на фиг.8).

Непараллельность зубьев в зацеплении компенсируется угловым of смещением венца 5 относительно ступицы 1, кольцевые упругие элементы 9 в этом случае работают так же, как и при осевом перемещении ступицы 1, разница лишь в том, что они будут иметь различные перемещения и ( 7i3Si, которые зависят от величины

51

непараллельности зубьев в зацеплении и расстояния I 1 , на котором в данный момент будет находиться кольцевой упругий элемент 9 от оси, проходящей через центры колеса и шестерни, фиг,9 и 10.

На фиг.11 показан вариант выполнения щеки 6, выборки а на которой делают ее упругой в осевом направлении, что обеспечивает улучшение динамических свойств колеса.

Формула изобретения

Упругое зубчатое колесо, содержащее ступицу и венец, установленные с возможностью взаимных перемещений.

219656

щеки, связывающие ступицу с венцом, и упругие элементы, равномерно расположенные в выборках ступицы по окружности колеса, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено шкивами, попарно расположенными на противоположных стенках выборок ступицы, уп- 10 ругие элементы выполнены в виде упругих колец, охватывающих расположенные на щеках шкивы и взаимодейству- юЕцих внешними сторонами с натягом со шкивами, расположенными на про- g тивоположных стенках выборок ступицы, а линии, соединяющие центры указанных пар шкивов, взаимно перпендикулярны.

Изобретение относится к машиностроению. Цель изобретения - повышение надежности. Упругое зубчатое колесо содержит ступицу 1 с кольцом 2 со сферической поверхностью с радиусом сферы Rсф и венец 5 со щеками 6. Попарно равномерно по окружности на противоположных стенках выборок ступицы 1 и на щеках 6 установлены соответственно шкивы 3,7. Ступицы 1 и венец 5 кинематически связаны посредством кольцевых упругих элементов (КУЭ) 9, при этом пары шкивов 7, установленные на щеках 6, огибаются КУЭ, а пары шкивов 3, расположенные в выборках ступицы 1, обеспечивают предварительный натяг КУЭ и стрелу прогиба их ветвей. КУЭ обеспечивает упругую связь ступицы с венцом и возможность упругого перемещения в окружном, осевом и угловом направлениях соответственно при передаче крутящего момента, осевых перемещениях ступицы и наличии непараллельности зубьев в зацеплении. 11 ил.

Фаг.

фиг. 7

Фиг 9

/

X

(pus. 8

фие. iff

Редактор Ю.Середа

Составитель А.Першин

Техред М.Ходанич Корректор М.Шароши

Заказ 6930/34

Тираж 721

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

6

(риг 11

Подписное