Зубчатый редуктор Советский патент 1990 года по МПК F16H1/12 

35

Изобретение относится к машинотроению и может быть использовано в риводах с регулируемым расположением 25 сей колес.

Целью изобретения является рас.пги- рение кинематических возможностей пуем расширения углов скрещивания осей ри сохранении правильности эапепле- 30 ния зубьев.

На Фиг.1 показана схема зубчатого редуктора; на Фиг.2 - разрез А-А на фиг. I ; на Фиг . 3 - вид Г на Фиг . 1 ; на Фиг. 4 - вид В на Фиг.З; на Фиг. 5 - схема, отражающая направление линии действия механизма смещения сопряженного колеса.

Зубчатый редуктор содержит корпус 1, универсальный шарнир 2, располо- до женный в расточке корпусе 1. На оси универсального шарнира 2 установлено сферическое колесо 3 с зубьями постоянного нормального шага. Ось I-I - ось сферического колеса 3. Сопряжен- 45 ное зубчатое колесо 4 выполнено плоским с торцовыми зубьями и эвольвент- ной линией зуба. Редуктор снабжен кулачковым механизмом с геометрическим замыканием. Толкатель 5 установлен на 50 валу 6 сферического колеса 3, а кулачок 7 неподвижно закреплен на корпусе и имеет профиль, соответствующий продольной линии зубьев сферического колеса 3. Редуктор также снабжен меха- 5 низмом смещения сопряженного колеса 4 в плоскости, перпендикулярной оси Till его вращения. Механизм состоит из установленной на валу 8 сопряжен5

5

0

о 45 50 5

ного колеса 4 втулки 9, взаимодействующей с прямолинейным пазом 10. Паз 10 выполнен в корпусе 1 и его направление совпадает с линией Ill-Ill действия механизма смещения. Механизм смещения снабжен приводом, выполненным в виде винтовой пары. Винт 1 1 связан через опору 12 вращения с втулкой 9, а гайка 13 неподвижно закреплена на корпусе 1. Ось винта 11 совпадает с линией Ill-Ill действия механизма смещения.

Для изменения углов пересечения и скрещивания редуктор снабжен приводом, выполненным в виде винтовой пары. Зинт 14 связан через опору 15 вращения с толкателем 5 кулачкового механизма, гайка 16 выполнена со сферической наружной поверхностью, а в корпусе 1 выполнена соответствующая расточка 17 для размещения гайки.

Угол профиля эвольвенты d , по которой в продольном направлении очерчен зуб сопряженного колеса 4 в точке касания О делительной плоскости сопряженного колеса 4 с делительным экватором сферического колеса 3 при расположении оси I-I последнего параллельно этой плоскости, равен углу наклона зубьев сферического колеса 3 на экваторе р0.

Линия III-III действия механизма смещения сопряженного колеса 4 направлена под углом 90° - ро к линии, проходящей через центры колес 3 и 4 в положении, соответствующем касанию делительной плоскости сопряженного

51

колеса 4 с делительным экватором сферического колеса 3.

Зубчатый редуктор работает следующим образом.

Вращение от сферического колеса 3 к сопряженному зубчатому колесу 4, и наоборот, осуществляется в результате контактирования (зацепления) рабочих поверхностей зубьев, являющихся сопряженными.

При необходимости изменения углов пересечения и скрещивания осей вращают винт 14. При этом винт тянет толкатель 5, которьй взаимодействует с кулачками 7, и благодаря тому, что толкатель 5 установлен на валу 6 crhe- рического колеса 3, происходит переметение вала 6. Вследствие соответственно подобранной Формы кулачка 7 при изменении углов скрещивания и пересечения обеспечивается сопряжение профилей зубьев при различных положениях осей I-I и II-II. Так как гайка 16 и расточка 17 образуют универсальный шарнир, обеспечивается необходимое положение винта 14 при его вращении.

При необходимости линейного смещения сопряженного колеса 4 вращают винт 11. При этом винт 11 тянет втулку 9. Благодаря тому, что вал 8 сопряженного колеса 4 установлен во втулке 8, втулка 9 взаимодействует с прямолинейным пазом 10, выполненным в корпусе 1, а направление паза 10 совпадает с линией Ill-Ill действия механизма смещения, происходит линейное смещение сопряженного колеса 4 вдоль линии Ill-Ill действия при сохранении возможности изменения углов пересечения и скрещивания при любом положении оси II-II сопряженного колеса и вдоль линии Ill-Ill действия.

При выбранных проЛилях кулачка 7 и зубьев изменение углов скрещивания и пересечения обеспечивает равенство орт-нормалей профилей зубьев сгЬери- ческого 3 и сопряженного 4 колес.

Перемещение сопряженного колеса 4 по линии III-III действия механизма смещения, которая параллельна нормали к продольным эвольвентным линиям зубьев сферического колеса 3, не вызывает нарушения правильности зацеп- ления, так как эта линия совпадает с общей нормалью к эвольвентным продольным профилям зубьев и производит518916

ся в торцовой плоскости сопряженного колеса 4. Совпадение нормалей обеспечивается благодаря выбору параметров эвольвенты таким образом, что угол d ее профиля равен углу р, наклона линий зубьев сферического колеса на делительном экваторе и направлению линии действия под углом 90° 10 Р0 к линии, проходящей через центры колес 3 и 4 в положении, соответствующем касанию делительной плоскости сопряженного колеса 4 с делительным экватором сферического колеса 3.

15При касании делительной плоскости

сопряженного колеса 4 с делительным экватором сферического колеса 3 линия центров определяет начальное положение системы координат, которая позво20 ляет однозначно определить направление общей нормали к профилям под углом 90° - /э0 к этой линии, и, соответственно, вести отсчет от нее остальных параметров с таким расчетом, 25 чтобы выполнялись указанные условия сопряжения профилей.

В частности, при выборе направления линии действия под углом 90 - -fa, а параметра эвольвенты - угла о(,

30 тс кое сопряжение обеспечивается (Лиг. 5).

Таким образом, при выборе указанных значений параметров и наличии механизма смещения обеспечивается рас35 ширение функциональных возможностей редуктора за счет возможности перемещения сопряженного колеса 4 в его торцовой плоскости.

Расширение функциональных возмож40 ностей редуктора обеспечивается также за счет увеличения диапазона изменения углов пересечения и скрещивания, так как продольная эвольвентная Лорма зубьев сопряженного колеса 4 при его

45 смещении, позволяет согласованно вводить в контакт участки профилей с различными радиусами кривизны, в то время, как у прототипа эти радиусы постоянны.

5QПлоская форма сопряженного колеса

4 и указанная возможность согласования радиусов продольной кривизны обеспечивают также повышение нагрузочной способности передачи.

55

Формула изобретения

1. Зубчатый редуктор, содержащий корпус, универсальный шарнир, установленное на оси универсального шарнира сферическое колесо с зубьями постоянного нормального шага, сопряженное со сферическим колесом зубчатое колесо, кулачковый механизм с геометрическим замыканием, толкатель которого установлен на валу сферического колеса, а кулачок неподвижно закреплен на корпусе и имеет проАиль, соответст-. вующий продольной линии зубьев рического колеса, отлич а ю - щ и и с я тем, что, с иелью расширения кинематических возможностей, вон снабжен механизмом смещения сопряжен- ного зубчатого колеса в плоскости, перпендикулярной оси его вращения, сопряженное зубчатое колесо выполнег но плоским с торцовыми зубьями и эвольвентной линией зуба, угол прогЬи- ля которой в точке касания делительной плоскости сопряженного колеса с делительным экватором сАерического колеса равен углу наклона зубьев сАерического колеса на экваторе, а ли- ния действия механизма смещения сопряженного колеса направлена под углом 90° - PI к линии, проходящей через центры колес в положении, соответствующем касанию делительной плос- кости сопряженного колеса с делительным экватором сферического колеса, где /э„ - угол наклона зубьев сферического колеса на экваторе.

2.Редуктор по п. 1, о т л и - чающийс я тем, что механизм смещения сопряженного колеса выполне

v

в виде установленной на валу последнего втулки, выполненного в корпусе для взаимодействия с втулкой прямолинейного паза, направление которого совмещено с линией действия механизма смешения, и привода.

3.Редуктор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что привод механизма смещения выполнен в виде винтовой пары, винт которой связан через опору вращения с втулкой, а гайка неподвижно закреплена на корпусе.

4.Редуктор по пп. 1 - 3, отлич ающийс я тем, что он снабжен приводом изменения углов пе ресечения и скрещивания осей, выполненным в виде винтовой пары, винт которой связан через опору вращения с толкателем кулачкового механизма, гайка вьполнена со сферической наружной поверхностью, а в корпусе выполнена соответствующая расточка для размещения гайки.

Изобретение относится к машиностроению. Цель изобретения - расширение кинематических возможностей. В редукторе имеется корпус 1, универсальный шарнир 2, установленное на оси универсального шарнира 2 сферическое колесо 3 с зубьями, имеющими постоянный нормальный шаг. Сопряженное зубчатое колесо 4 выполнено плоским с тоцовыми зубьями, очерченными в продольном направлении по эвольвенте. Угол профиля эвольвенты в точке "О" касания делительной плоскости колеса 4 с делительным экватором колеса 3 равен углу наклона зубьев сферического колеса 3 на экваторе. Редуктор снабжен кулачковым механизмом, его толкатель 5 установлен на валу 6 сферического колеса 3, а кулачок 7 неподвижно закреплен на корпусе и имеет профиль, соответствующий продольной линии зубьев колеса 3. Редуктор также снабжен механизмом смещения колеса 4 в плоскости, перпендикулярной оси его вращения II-II. Он состоит из установленной на валу 8 колеса 4 втулки 9, взаимодействующей с пазом, выполненным в корпусе 1. Линия действия механизма смещения направлена под углом к линии, проходящей через центры колес 3,4 в положении, соответствующем касанию делительной плоскости колеса 4 с делительным экватором колеса 3. Механизм смещения снабжен приводом, выполненным в виде винтовой пары, причем ее винт связан через опору вращения со втулкой 9, а гайка винтовой пары неподвижно установлена на корпусе 1. Для изменения углов пересечения и скрещивания и скрещивания служит привод, выполненный в виде винтовой пары. Ее винт связан через опору вращения с толкателем, гайка выполнена со сферической пружиной поверхностью, а в корпусе выполнена соответствующая расточка для размещения гайки. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Фив.1

/7i

13 И

В

Фие.З

Ш

12 6 3 Ю 1

ФигЛ

Фие.5