Торцовая передача Советский патент 1992 года по МПК F16H1/00 

(Л

С

Использование: в машиностроении, в механических передачах, приводах, а также в механизмах машин и приборов, Сущность изобретения: устройство содержит генератор волн и два колеса с торцевыми зубьями, одно из которых выполнено в виде сепаратора с радиальными призматическими пазами, расположенными котщетггрПчески. Зубья этого колеса установлены на призматических штоках в пазах с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения. Для поджатия каждого зуба к генератору волн передача снабжена плоской лепестковой пружиной. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к механическим передачам, и может быть использовано в приводах, механизмах машин и приборов.

Известна волновая зубчатая передача, содержащая корпус, входной и выходной валы, два колеса с торцовыми зубьями, генератор волн.

В этой передаче при осевом перемещении зубьев, упругие радиальные элементы изгибаются как консольные балки, защемленные своими основаниями на ступице. При этом зубья, жестко связанные с упругими элементами, входя в зацепление, поворачиваются в осевых плоскостях, совершая таким образом вращательно-поступатель- ное движение. В результате образующие зубьев гибкого колеса в процессе волнового зацепления постоянно перекашиваются относительно образующих зубьев жесткого колеса так, что контакт между ними по всей ширине зуба возможен лишь в какой-то момент процесса зацепления. Условия зацепления улучшаются при уменьшении ширины зубьев, но при этом резко снижается нагрузочная способность передачи.

Описанное явление приводит к повышенному износу зубьев (вследствие невозможности приработки из-за перекоса их образующих при сопряжении).

Связи между зубьями и ступицей гибкого колеса в виде радиальных упругих элементов являются избыточными, и устранение позволит получить принципиально новый тип волновой передачи - без гибкого колеса, являющегося наиболее слабым местом торцовых передач.

Таким образом, избыточная связь между зубьями и ступицей гибкого колеса способствует снижению нагрузочной способности и долговечности передачи.

Недостатком также является ограничение величины модуля и числа зубьев, накладываемое указанной избыточной связью.

VI

сл

00

00

со

При данном диаметре колес требуется тем большее осевое перемещение зубьев, чем крупнее модуль.

Однако с увеличением осевого перемещения увеличивается и поворот зубьев гиб- кого колеса. Между тем, укрупнение модуля и соответствующее снижение числа зубьев обеспечивает возможность уменьшения пе- редаточйого отношений в передаче.

Известен планетарный редуктор, со- держащий ротор, в радиальных пазах которого перемещаются в осевом направлении подвижные зубья, В известном редукторе отсутствует упругое звено, делающее контакт между зубьями - упругим, зацепление - плавным. В волновой передаче, особенно с нижним пределом передаточного отношения, величина последнего зависит от того, какое из колес (жесткое или гибкое) вращается. Таким образом, указанное устройство не может быть использовано в качестве волновой передачи.

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности и расширение кинематических еозможностей волновой торцовой зубчатой передачи за счет использования упругого поступательного (осевого) перемещения зубьев одного из колес.

Указанная цель достигается тем, что е волновой торцовой передаче, содержащей корпус, входной и выходной валы, два колеса с торцовыми зубьями, генератор волн и одно из колес, выполненное в виде сепаратора с радиально ориентированными и кон- центрически расположенными пазами призматического сечения, торцовые зубья этого колеса, например эвольвентного профиля, выполнены на призматических штоках, установленных подвижно в осевом направлении в пазах и поджатых к генератору плоской лепестковой пружиной.

Такое конструктивное выполнение гибкого колеса обеспечивает перемещение зубьев в осевой плоскости по траектории, не зависящей от гибких элементов, т.е. по прямой, и их непрерывной упругий контакт с генератором волн.

Это позволяет применить крупномодульные зубья при относительно меньшем их числе, что обеспечивает снижение нижнего предела передаточных чисел. Кроме того, снижаются ограничения на ширину зубьев, благодаря чему можно повысить нагрузочную способность передачи.

На фиг. 1 изображена предлагаемая передача, продольный разрез: на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 .8 корпусе I расположены входной вал 2, жестко связанный с генератором 3 волн,

и выходной вал 4, соединенный с жестким колесом 5, имеющим торцовый зубчатый венец. Между генератором 3 волн и жестким колесом 5 установлен концентрично с ними сепаратор 6, в радиальных пазах которого расположены призматические штоки 7 с нарезанными на их концах, обращенных к жесткому колесу, зубьями 8, Зубья-штоки способны перемещаться только в осевом направлении. Комплект, состоящий из сепаратора 6 с радиально ориентированными концентрически расположенными пазами, призматических штокое 7 с зубьями 8, выполняет функцию гибкого колеса обычной передачи. Зубья 8, выполненные на концах призматических штоков 7, являются спрягаемыми с зубьями жесткого колеса 5. Количество зубьев-штоков и пазов сепаратора определяется заданным передаточным отношением.

Сепаратор может быть выполнен заодно с корпусом, закреплен в нем, как показано на фиг. 1 и 2, или быть соединенным с выходным валом при неподвижном жестком колесе (как в обычных передачах).

Для обеспечения непрерывности и плавности зацепления, повышения КПД передачи, на сепараторе 6 закреплена плоская пружина с радиальными лепестками 9, число которых равно числу пазов сепаратора. Лепестки 9 своими концами свободно ехо- дят в прорезь или уступ на зубьях-штоках.

Передача работает следующим образом./

При вращении входного вала 2 и генератора волн 3 призматические штоки 7 поступательно перемещаются в осевом направлении в пазах сепаратора б и своими зубьями 8 входят в зацепление с зубьями жесткого колеса 5, а последнее передает вращение на выходной вал 4 с определенным передаточным отношением. Реактивный крутящий момент воспринимается сепаратором б и замыкается на корпусе 1.

Применение поступательно упругопе- ремещатощихся зубьев обеспечивает плотный контакт зубьев в зацеплении, позволяет увеличить ширину и модуль зубьев, повышает тем самым нагрузочную способность передачи и позволяет расширить диапазон применяемых передаточных отношений.

Формула изобретения

Торцовая передача, содержащая корпус, входной и выходной валы, генератор волн и два колеса с торцовыми зубьями, одно из которых, выполненное в виде сепаратора с радиальными призматическими пазами, расположенными концентрически, имеет зубья, установленные на призматических штоках в пазах с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения, отличающаяся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности, она

ИГР

to/

снабжена плоской лепестковой пружиной для поджатия каждого зуба к генератору

волн.