Самоустанавливающееся зубчатое колесо Советский патент 1991 года по МПК F16H1/26 B61C9/06 F16H55/14 

Изобретение относится к машиностроению, к самоустанавливающимся в зацеплении зубчатым колесам.

Цель изобретения - повышение надежности самоустанавливающегося зубчатого колеса за счет улучшения свойства самоустановки.

На фиг. 1 изображено самоустанавливающееся зубчатое колесо; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - относительные положения венца и ступицы без нагрузки и под нагрузкой.

Самоустанавливающееся зубчатое колесо содержит ступицу 1, установленный на ней с возможностью ограниченного упруго- го смещения осевой плоскости и в окружном направлении венец 2 и равномерно размещенные между взаимообращенными поверхностями венца 2 и ступицы 1 тела качения. На взаимообращенных поверхно- стях венца 2 и ступицы 1 выполнены соответственно параллельные оси колеса грани 3 и сферические лунки 4, а каждое из тел качения выполнено в виде размещенного в лунке4ступицы 1 междусмежными гранями 3 венца 2 с зазором д относительно последних шарика 5.

Сферические лунки 4 могут быть выполнены с диаметром, большим диаметра шариков 5, и с глубиной, меньшей или равной половины диаметра последних.

Колесо может быть снабжено установленными в венце 2 сегментными вставками 6, а каждая из граней 3 выполнена на соответствующей вставке 6.

Число сферических лунок 4 и соответствующих им смежных граней 3 может быть выбрани вдвое большим числа шариков 5.

Упругие смещения венца 2 в осевой плоскости и в окружном направлении возмож- ны за счет установки венца 2 на ступице 1 с помощью ряда промежуточных деталей: внутренних щек 7, наружных щек 8 и размещенных между щеками 8,-7 упругих элементов 9. Для повышения свойства самоустановки венец 2 может состоять из двух обойм - внутренней и наружной, соединенных между собой зубчатым соединением 10, допускающим взаимные перекосы обойм.

Самоустанавливающееся зубчатое колесо работает следующим образом.

Под действием возникающих в зацеплении с ответным колесом (не показано) усилий венец 2 самоустанавливается относительно ступицы, компенсируя возможные перекосы и обеспечивая равномерный контакт зубьев.

Упругие смещения венца 2 относительно ступицы 1 при самоустановке возможны

во всех направлениях, в т.ч. и в радиальном, в пределах зазора д между шариками 5 и гранями 3.

При возникновении пиковых нагрузок упругие смещения венца 2 ограничиваются в окружном и радиальном направлениях благодаря контакту шариков 5 с поверхностью граней 3. Угол (фиг. 3) представляет собой диапазон упругого углового смещения венца 2 относительно ступицы 1. Нахождение центра шарика 5 на линии 0В соответствует отсутствию нагрузки на венец 2. Нахождение центра шарика 5 на линии О В соответствует пиковой нагрузке на венец 2. Контакт шариков 5 с поверхностью граней 3, не препятствуя самоустановке венца 2, обеспечивает сохранность межцентрового расстояния колес в заданных пределах.

Выбор соотношения диаметров шариков 5 и лунок 4 и глуВины последних обеспечивает повышение контактной прочности, снижение потерь на трение при взаимодействии шариков 5, лунок 4 и граней 3.

Использование сегментных вставок 6 повышает ремонтопригодность колеса, так как упрощает замену изношенных граней 3.

Выбор соотношений чисел лунок 4 с гранями 3 и шариков 5 также повышает ремон- топригодность, так как позволяет использовать запасные лунки 4 и грани 3 взамен изношенных.

Формула изобретения

1.Самоустанавливающееся зубчатое колесо, содержащее ступицу, установленный на ней с возможностью ограниченного упругого смещения в осевой плоскости и в окружном направлении венец и равномерно размещенные между взаимообращенными поверхностями венца и ступицы тела качения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности за счет улучшения свойства самоустановки, на взаимообращенных поверхностях венца и ступицы выполнены соответственно параллельные оси колеса грани и сферические лунки, а каждое из тел качения выполнено в виде размещенного в лунке ступицы смежными гранями венца с зазором относительно последних шарика.

2.Колесо по п. 1,отличающееся тем, что сферические лунки выполнены с диаметром, большим диаметра шариков, и с глубиной, меньшей или равной половины диаметра последних.

3.Колесо по пп. 1 и 2, отличаюЩее- с я тем, ч.то оно снабжено установленными- в венце сегментными вставками, а каждая из граней выполнена на соответствующей вставке.

4. Колесо по пп. 1-3, отличающееся тем, что число сферических лунок и соответствующих им смежных граней выбрано вдвое большим числа шариков.

Изобретение относится к машиностроению, к самоустанавливающимся зубчатым колесам. Цель - повышение надежности самоустанавливающегося зубчатого колеса - достигается за счет улучшения свойства самоустановки. Венец 2 установлен на ступице 1 с возможностью ограниченных упругих смещений в пределах зазора д между размещенными в лунках 4 ступицы 1 шариками - 6 5 и гранями 3 на обращенной к ступице 1 поверхности венца 2. Диаметр лунок 4 может быть больше диаметра шариков 5. а глубина лунок 4 не превышает половины диаметра шариков 5. Колесо может быть снабжено вставками 6, а каждая из граней 3 выполнена на соответствующей вставке 6. Число лунок 4 и соответствующих граней 3 может быть выбрано вдвое большим числа шариков 5. При работе колеса венец 2 самоустанавливается в зацеплении относительно ступицы в пределах ограниченных упругих смещений. При пиковых нагрузках смещения ограничиваются контактом шариков 5 с гранями 3, не препятствуя самоустановке венца. Выбор соотношений диаметров и глубины лунок 4 с диаметром шариков 5 способствует снижению контактных напряжений и износа. Использование вставок 6 и выбор числа лунок 4 способствует повышению ремонтопригодности колеса. 3 з.п.ф-лы, 3 ил. А со с Os о 00 СП со fO