Шестеренная клеть Советский патент 1992 года по МПК F16H1/16 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в многопоточных зубчатых передачах, например в приводах правильных машин.

Известна шестеренная клеть привода машины для правки стенок и полок сварных широкополочных балок, содержащая один входной и шесть выходных валов, которые с помощью универсальных шпинделей связаны с приводными рабочими валками рабочей клети правильной машины. Выходные валы расположены в двух параллельных рядах, расстояние между которыми больше расстояния между соседними валами одного ряда. Передача движения от входного к выходным валам осуществляется через зубчатые колеса, установленные на каждом из выходных валов и связанные между собой наружными зубчатыми колесами так, чтобы обеспечить передаточное отношение единица внутри каждого ряда и минус единица между рядами.

Недостатком такого технического решения является прежде всего наличие большого числа паразитных шестерен, которые существенно повышают массу и трудоемкость изготовления шестеренной клети.

Из известных шестеренных клетей наиболее близкой по технической сущности яв- ляется шестеренная клеть привода роликоправильной машины для правки рельсов и балок, содержащая один входной вал и два параллельных ряда, расположенных в шахматном порядке выходных валов, связанных между собой зубчатыми колесами с передаточным отношением единица внутри каждого ряда и минус единица между рядами, При этом расстояние между соседними валами в каждом из рядов выдержано больше кратчайшего расстояния между валом одного из рядов и ближайшим валом второго ряда, что позволяет передавать движение от вала к валу посредством установленных на них зубчатых колес без применения паразитных шестерен.

Недостаток известной конструкции шестеренной клети заключается в том, что при указанном соотношении межосевых расстояний допустимые диаметры рабочих валков правильной машины оказываются существенно меньшими межосевых расстояний внутри каждого ряда, что ухудшает условия правки и увеличивает длину направленных концов, Несущественный для правки рельсов и балок этот недостаток становится не- допустимым в машинах для правки тонколистового материала. Кроме того, при постоянной ширине связывающих выходные валы зубчатых колес, остальные зацепления являются недогруженными в

несколько раз, что повышает материалоемкость клети в целом.

Целью изобретения является уменьшение массы шестеренной клети путем выравнивания удельных нагрузок в зацеплениях. Поставленная цель достигается тем, что в шестеренной клети, содержащей один входной вал и два параллельных ряда основных выходных валов, расположенных в шах0 матном порядке и связанных между собой зубчатыми колесами с передаточным отношением единица внутри каждого ряда и минус единица между рядами, расстояние между соседними выходными валами в каж5 дом из рядов выполнено меньшим кратчайшего расстояния между выходным валом одного ряда и ближайшим к нему выходным валом второго ряда, а каждое из ведомых зубчатых колес, кроме крайних установлен0 ных на выходных валах одного ряда, введено в зацепление с зубчатыми колесами предшествующего и последующего вала второго ряда, а зубчатые колеса смещены друг относительно друга, и выполнены ши5 риной не менее bk (2k-1) b,

где b - ширина зубчатого колеса, установленного на крайнем валу;

k- порядковый номер рассматриваемого колеса, считая от края, а ширина ведуще0 го зубчатого колеса выполняется не менее

Ь0 (п-1) Ь, где п - общее число выходных валов.

Кроме того, шестеренная клеть снабжена двумя дополнительными выходными ва5 лами, расположенными друг над другом и в техже плоскостях, что и основные выходные валы, и зубчатыми колесами, установленными на этих валах, кинематически связанных между собой и с ведущим зубчатым коле0 сом, установленном на входном валу.

Такое конструктивное выполнение шестеренной клети позволяет уменьшить массу ее, что снизит материалоемкость и трудоемкость ее изготовления. Это достигается за

5 счет уменьшения общего количества зубчатых колес путем исключения паразитных колес в цепи передачи движения правящим роликам, а также за счет выравнивания удельных нагрузок в зацеплениях путем оп0 тимизации ширины каждого из зубчатых колес. Кроме того, ширина рабочей зоны в каждом из зацеплений выполнена пропорциональной моменту, передаваемому этим зацеплением, что при равенстве диаметров зубчатых колес обеспечивает равнопроч5 ность зубьев по всей кинематической цепи и в конечном счете минимизацию массы привода в целом. Такое выполнение шестеренной клети улучшает условия правки прокатываемого материала и уменьшает

размеры остающихся неправленных концов путем минимизации межосевого расстояния между соседними выходными валами в каждом из рядов.

На фиг. 1 изображена шестеренная клеть привода правильной машины; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1.

Шестеренная клеть установлена в корпусе 1 и содержит один входной вал 2 и два параллельных ряда основных выходных валов 3,4,5, 6,7, расположенных в шахматном порядке. Шестеренная клеть снабжена также двумя дополнительными выходными валами 8 и 9, расположенными друг над другом и в тех же плоскостях, что и основные выходные валы. На входном валу 2 установлено ведущее зубчатое колесо 10. Основные выходные валы связаны между собой зубчатыми колесами 11-14 с передаточным отношением единица внутри каждого ряда и минус единица между рядами. На дополнительных валах 8 и 9 установлены зубчатые колеса 15 и 16, кинематически связанные между собой и с ведущим зубчатым колесом, установленным на входном валу,

Расстояние В между соседними выходными валами 3, 5, 7 и 4, 6 в каждом из рядов выполнено меньшим кратчайшего расстояния aw между выходным валом одного ряда и ближайшим к нему выходным валом второго ряда, а каждое из ведомых зубчатых колес 11,12,13, кроме крайних, установленных на выходных валах одного ряда, введено в зацепление с зубчатыми колесами предшествующего и последующего вала второго ряда, а зубчатые колеса смещены друг относительно друга и выполнены шириной не менее bk (2k - 1) b, где

b - ширина зубчатого колеса, установленного на крайнем валу;

к - порядковый номер рассматриваемого колеса, считая от края, а ширина ведущего зубчатого колеса выполняется не менее

Ь0 (п-1) Ь, где п - общее число выходных валов.

Клеть работает следующим образом.

Ведущее зубчатое колесо 10, установленное на входном валу 2, вращается от внешнего двигателя и приводит во вращение ведомые зубчатые колеса 11, 12, установленные на выходных валах 3,5. Зубчатое колесо 12 приводит во вращение колесо 13, установленное на выходном валу 6, и т.д. Колесо 10 через паразитные колеса 18 приводит во вращение зубчатое колесо 17, установленное на выходном валу 8. Вал 9 приводится во вращениек зубчатой парой 15 и 16. Таким образом все выходные валы нижнего ряда 8, 3, 5, 7 вращаются в одном

направлении по часовой стрелке с передаточным числом плюс единица между собой, а все выходные валы верхнего ряда 4,6, 9 вращаются в противоположном направлении против часовой стрелки, т.е. с передаточным числом равным минус единица между рядами. Выходные валы 3-9 посредством универсальных шарниров приводят во вращение задающие и правильные ролики правильной машины.

Предложенная шестеренная клеть по сравнению с известными позволяет снизить материалоемкость и трудоемкость ее изготовления за счет оптимизации кинематической схемы и выравнивания удельных нагрузок в зацеплениях и связанногор с этим уменьшения ширины, массы и трудоемкости изготовления зубчатых колес. Формула изобретения

1. Шестеренная клеть, содержащая

один входной вал и два параллельных ряда основных выходных валов, расположенных в шахматном порядке и связанных между собой зубчатыми колесами с передаточным

отношением единица внутри каждого ряда и минус единица между рядами, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения массы шестеренной клети путем выравнивания удельных нагрузок в зацеплениях, расстояние между соседними выходными валами в каждом из рядов выполнено меньшим кратчайшего расстояния между выходным валом одного ряда и ближайшим к нему выходным валом второго ряда, а каждое из

ведомых зубчатых колес, кроме крайних, установленных на выходных валах одного ряда, введено в зацепление с зубчатыми колесами предшествующего и последующего вала второго ряда, а зубчатые колеса смещены друг относительно друга, и выполнены шириной не менее

bk (2k-1) b,

где b - ширина зубчатого колеса, установленного на крайнем валу;

к - порядковый номер рассматриваемого колеса, считая от края, а ширина ведущего зубчатого колеса выполняется не менее

Ь0 (п-1) Ь, где п - общее число выходных валов.

2. Клеть по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена двумя дополнительными выходными валами, расположенными друг над другом и в тех же плоскостях, что и

основные выходные валы, и зубчатыми колесами, установленными на этих валах, кинематически связанных между собой и с ведущим зубчатым колесом, установленном на входном валу.

Изобретение относится к многовалковым зубчатым передачам и касается приводов правильных машин. Целью изобретения является уменьшение массы шестеренной клети путем выравнивания удельных нагрузок в зацеплениях, а также расширение ее функциональных возможностей. Шестеренная клеть правильной машины содержит один входной вал 2 и два параллельных ряда выходных валов 3-7, расположенных в шахматном порядке, связанных между собой зубчатыми колесами 11-14 с передаточным отношением единица внутри каждого ряда и минус единица 15 /8 1В между рядами. Расстояние между соседними валами в каждом из рядов выполнено меньшим кратчайшего расстояния между валом одного из рядов и ближайшим к нему валом второго ряда, а каждое из ведомых зубчатых колес, например колесо 13, установленных на каждом из выходных валов, например валу 7, введено в зацепление с зубчатыми колесами 12 и 14 предшествующего и последующего валов второго ряда, смещенными относительно друг друга, и выполнено шириной не менее bk (2k- 1)b, где b - ширина зубчатого колеса, установленного на крайнем валу; k - порядковый номер рассматриваемого колеса, считая от края, а ширина ведущего зубчатого колеса выполняется не менее Ь0 (п - 1)Ь, где п - общее число выходных валов. Ведущее зубчатое колесо 10 приводит во вращение ведомые зубчатые колеса 11, 12, установленные на выходных валах 3, 5. Колесо 12 вращает колесо 13, колесо 10 через паразитные колеса 18 приводит во вращение зубчатое колесо 17, установлено на выходном валу 8. Вал 9 приводится во вращение зубчатой парой 15, 16. Выходные валы 3-9 посредством универсальных шарниров приводит во вращение задающие и правильные ролики правильной машины. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. В СП С vi о 00 со Ю V4 /4 Фиг 1