Зубчатая передача Советский патент 1992 года по МПК F16H29/04 

Изобретение относится к машиностроению, к передачам с изменяемым передаточным отношением.

Цель изобретения -повышение кинематической точности зубчатой передачи за счет увеличения жесткости зацепления.

На фиг. 1 изображена зубчатая передача; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фцг. 2; на фиг. 4 - узел II на фип 2; на фиг. 5 - узел III на фиг. 2; на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 4.

Зубчатая передача содержит параллельные ведущий 1 и ведомый 2 валы, за- крепленные на них диски 3. и 4 с радиальными направляющими пазами 5 и 6 в плоскости вращения, установленные на валах 1,2с возможностью синхронного перемещения вдоль направляющих пазов 5 и

б дисков 3 и 4 зубчатые сектора 7 и устройство для синхронного перемещения зубчатых секторов 7 в виде связанных с соответствующими секторами 7 механизмов винт-гайка с радиально размещенными по отношению к валам 1 и 2 винтами 8.

Передача снабжена дополнительными .зубчатыми секторами 9, установленными по окружности валов 1 и 2 попарно симметрично в паре каждому из части основных зубча- тых секторов 7, и соответствующими дополнительными кинематическими парами винт-гайка. Дополнительные зубчатые сектора 9 выполнены в виде поступатель- (ных кинематических пар состоящих каждая из опорного звена 10 и зубчатого звена 11 (фиг. 4). Опорное звено 10 каждой поступательной пары жестко соединено с соответО

ьо ю ел

к

ствующим винтом 12 дополнительных кинематических пар винт-гайка. Зубчатое звено 11 установлено на валу с возможностью перемещения в плоскости его вращения под углом к радиальному направлению, выбран- 5 ным из соотношений:

о - яггтп&акс sin к tg (arcsin M)

р drыу 2„акс sin к - (ZMHH + гКОл) tg (arcsin М)

v - 360 Zconst (ZMBKC ZMMH) -макс ZMHH

М

ZMaKc Sin К

2макс

где Р -угол наклона направления перемещения зубчатого звена 11 к радиальному направлению вала;

Zconst -условное число зубьев, соответствующее постоянному окружному шагу между соседними дополнительным и основным секторами 9 и 7;у

ZMBKC - условное число зубьев, размещаемых на окружности с наибольшим радиусом расположения секторов 7 и 9 относительно валов 1 и 2 и с шагом, равным шагу зубьев на секторах 7 и 9;ZMHH - условное число зубьев, размещаемых на окружности с наименьшим радиусом расположения секторов 7 и 9 относительно валов 1 и 2 и с шагом, равным шагу зубьев на секторах 7 и 9;

.коп число зубьев колеса, частью которого является зубчатый сектор 7 (9).

Направление движения составляющей дополнительный сектор 9 поступательной кинематической пары выбрано или наклон- ным к оси соответствующего винта 12 под углом 90° -а где

7 (Sin ,

а - arrtoС (arcsin М)

а arcigгмакс sin К

или перпендикулярным к этой оси. Винты 8 и 12 механизмов винт-гайка основных и дополнительных секторов 7 и 9 в последнем

случае выполнены с различными шагами резьбы, связанными соотношением

sin К

tg (arcsin M)

-I

-макс

-2

мин

где Р2 шаг резьбы винтов 12 механизмов винт-гайка дополнительных секторов 9;

Pi - шаг резьбы винтов 8 механизмов винт-гайка основных секторов 7,р.,.

Часть секторов 7, перемещаемых по радиальным пазам 5, установлена с возможностью ограниченных упругих перемещений в окружном направлении ди5

М)

10

®

оО

лп

40

45

50

р.,.

сков 3 и 4, для чего используются пружины 13, связывающие сектор 7 с соответствующим винтом 8 (фиг. 3). Для перемещения зубчатых звеньев 11 дополнительных секторов 9 в плоскости вращения валов 1 и 2 под углом к радиальному направлению в дисках 3 и 4 предусмотрены наклонные пазы 14, а на звеньях 11 - пальцы 15, размещенные в этих пазах 14. Кинематическая связь между валами 1 и 2 осуществляется через зацепляющиеся между собой зубчатые ободы 16 и 17 с внутренними зубьями, зацепляющимися с секторами 7 и 9 соответствующих валов 1 и 2. Синхронность перемещения секторов 7 и 9 вдоль пазов 5, 6 и 14 дисков 3 и 4 обеспечивается кинематической связью всех механизмов винт-гайка между собой посредством дифференциалов 18 и 19 и колес 20 и 21.

Передача работает следующим образом.

Передача момента с вала 1 на вал 2 осуществляется .зацеплением ободов 16 и 17. Для изменения передаточного отношения приводят в движение механизмы винт- гайка, что обеспечивает синхронное и противоположное по направлению перемещение секторов 7 и 9 на валах 1 и 2 в пазах дисков 3 и 4. Происходит изменение диаметров окружностей, на которых расположены сектора 7 и 9, по отношению к соответствующим валам 1 и 2. Группа секторов 7 и 9, перемещающихся соответственно вдоль радиального 6 и симметричных ему наклонных 14 пазов, обеспечивает жесткую кинематическую связь соответствующего вала и обода независимо от диаметра расположения секторов 7 и 9, так как характер перемещения секторов 7 и 9 обеспечивает постоянство окружного шага между ними. В то же время упругая установка части радиально перемещаемых секторов 7 посредством пружин 13 обеспечивает сглаживание динамических нагрузок в зацеплении,

Формула изо.бретения

Зубчатая передача по авт.. св. № 1518608, о тличающаяся тем, что, с целью повышения кинематической точности, она снабжена дополнительными зубчатыми секторами, установленными по окружности валов попарно симметрично в паре каждому из части основных зубчатых секторов, и соответствующими дополнительными кинематическими парами винт- гайка, дополнительные зубчатые сектора выполнены в виде поступательных кинематических пар, состоящих каждая из опорного, и зубчатого звеньев, опорное звено каждой поступательной пары жестко соединено с соответствующим винтом дополнительных кинематических пар винт-гайка, зубчатое звено установлено на валу с возможностью перемещения в плоскости его вращения под углом к радиальному направлению, выбранным из соотношений: в arctgгмакс sin к tg (arcsin M)

2макс sin к (2мин + 2КОл) tg (arcsin M)

., 360 Zconst (2макс ZMHH)

ZMSKC ZMIIH .. 2макс Sin К

IVI - -7-j)

Ј-макс Јкол

где/3 -угол наклона направления перемещения зубчатого звена к радиальному направлению вала;

Zconst - условное число зубьев, соответствующее постоянному окружному шагу между соседними дополнительным и основным секторами;

ZMaicc - условное число зубьев, размещаемых на окружности,с наибольшим радиусом расположения секторов относительно вала и с шагом, равным шагу зубьев на секторах;

ZMMH - условное число зубьев, размещаемых на окружности с наименьшим радиусом расположения секторов относительно

)

0

5

0

5

вала и с шагом, равным шагу зубьев на секторах;

2кол - число зубьев колеса, частью которого является зубчатый сектор, направление движения составляющей дополнительный сектбр поступательной кинематической пары выбрано или наклонным к оси соответствующего винта под углом 90° - а.

где

2макс (1

а arctg

sin К

tg (arcsin M)

-Zo

,ол

ZMBKC sin К

I

или перпендикулярным к этой оси, а винты механизмов винт-гайка основных и дополнительных секторов в последнем случае выполнены с различными шагами резьбы, связанными соотношением:

v sin К

i-макс

р2 л PI -1

tg (arcsin M)

-ZK,

on

ZMBKC - ZMHH

где Pi - шаг резьбы винтов механизмов винт-гайка дополнительных секторов;

Pi - шаг резьбы винтов механизмов винт-гайка основных секторов.

Изобретение относится к машиностроению, передачам с изменяемым передаточным отношением. Цель - повышение кинематической точности зубчатой передачи - достигается за счет увеличения жесткости зацепления. Вылет зубчатых секторов 7 9 относительно геометрических осей валов 1,2 изменяется с помощью кинематических пар винт-гайка, приводимых в движение.по- средством управляющего и замыкающего дифференциалов, синхронно, но в противо- фазе. При этом часть зацепляющихся с обо- дами 16, 17 зубчатых секторов 7 перемещается вдоль радиальных пазов 6 дисков 3,4, а другая часть зубчатых секторов 9 перемещается в наклонных пазах 14 дисков 3,4. Конструкция обеспечивает постоянство окружного шага между .частями соседних секторов 7, 9 независимо от радиуса расположения секторов, относительно валов 1,2, что повышает жесткость зацепления при варьировании передаточного отношения. 6 ил. Ё

Фиг. г

ФиаЗ

Ino&epHymo

11/ /15

ШигМ