Многоскоростная зубчатая планетарная передача Советский патент 1992 года по МПК F16H3/44 

Изобретение относится к машиностроению и предназначено преимущественно для применения в механизмах передач металлорежущих станков (например, зуборезных и токарно-затыловачных).

Известны многоскоростные зубчатые планетарные передачи, скорости которых могут переключаться торможением различных звеньев относительно неподвижной базы и центральных валов, или неподвижной базы и друг относительно друга. Эти и подобные им передачи могут дать количество скоростей близкое к количеству использованных в них планетарных звеньев, что не- удовлетворяет поставленной цели.

Известна многоскоростная зубчатая планетарная передача, состоящая из реверса и ряда кинематически подобных планетарных дифференциалов, связанных параллельно с общим валом и последовательно друг с другом через промежуточные центральные сдвоенные колеса, которая за счет торможения водил, или центральных колес внутреннего зацепления может иметь

2П передаточных отношений. Здесь п-коли- чество дифференциалов. Соответственно относительная разность между смежными скоростями составит от наибольшей скорости. Это позволяет получить при п 20...27 точность передаточных отношений .... Рассматриваемая передача принята за прототип.

Недостатки прототипа: одностороннее торможение водил и колес приводит к неравномерным, пульсирующим нагрузкам сателлитов, существенно уменьшающим реальную мощность передачи Торможение трением не гарантирует передачу от проскальзывания, линейное расположение всех звеньев передачи на одном валу делает ее габарит неудобным для большинства станков.

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности, исключение возможности проскальзывания тормозов и тем самым получение многоскоростной передачи, способной эффективно заменить в механизмах подач металлорежущих станков

(Л

VJ Ј

|00

00

СО СЛ

гитар со сменными колесами, а также уменьшение габаритов передач.

Поставленная цель достигается тем, что в многоскоростной зубчатой планетарной передаче, содержащей центральный вал, установленные на нем последовательно связанные друг с другом одноименные дифференциалы, каждый из которых включает центральные колеса с внутренними зубьями и наружными зубьями, закрепленные на центральном валу, и водило, несущее две группы сателлитов, одна из которых имеет одинарные сателлиты для зацепления с центральными колесами с наружными и внутренними зубьями, другая - двойные са- теллиты для одновременного взаимодействия с двойными сателлитами смежных дифференциалов через сдвоенные колеса, свободно сидящие на центральном валу между дифференциалами, планетарный ре- вере, включающий центральное колесо с наружными зубьями, жестко связанное с центральным валом, два центральных колеса с внутренними зубьями и водило, несущее две группы сателлитов, одна из которых предназначена для взаимодействия с центральными колесами с наружными и внутренними зубьями, другая группа - со вторым центральным колесом с внутренними зубьями, и элементы управления, уста- новленные на водилах и центральных колесах с внутренними зубьями дифференциала и реверса. Элементы управления выполнены в виде тормозов, каждый из которых имеет пару тормозных колодок с зубьями для охвата тормозимого элемента, два балансира, одни концы у которых шар- нирно связаны с соответствующими концами колодок, другие концы имеют двухзубые вилки, опертые при раздвинутых колодках зубцами друг в друга, расположенные на линии центров поворота балансиров и равноудаленные от центров, и отверстие под ось поворота на одном имеет продолговатую форму, пружинящую скобу, охватываю- щую колодки, кулачок для взаимодействия с другими концами последних, соединенный через рукоятку управления с кулачком тормоза того же дифференциала или реверса, а наружные поверхности тормозимых эле- ментов имеют ответные зубцы. Кроме того, центральный вал составлен по меньшей мере из двух параллельно расположенных валов, связанных зубчатыми колесами.

На фиг. 1 изображена общая кинемати- ческая схема предлагаемой передачи с двадцатью четырьмя дифференциалами, расположенными на двух параллельных валах, на фиг. 2 представлена в эконометрии

условно растянутая схема одного из дифференциалов.

Многоскоростная передача имеет центральный вал 1, проходящий по всей ее длине. Начальным звеном передачи является свободно посаженное на вал 1 водило 2 планетарного реверса. Водило 2 несет три пары взаимно сцепленных сателлитов 3 и 4. Из них три сателлита 3 сцепляются с центральным колесом 5 с наружными зубьями, закрепленным на валу 1, и с центральным колесом 6 с внутренними зубьями, а три сателлита 4 - с аналогичным центральным колесом 7. Колеса 6 и 7 могут тормозиться парами тормозных колодок 8 и 9.

Далее на валу 1 закреплено зубчатое колесо 10, сцепленное с зубчатым колесом 11, закрепленным на валу 12. За зубчатым колесом 10 на валу 1 свободно сидят сдвоенные колеса 13 и 14. Колесо 13 сцеплено со сдвоенными колесами 15 и 16, свободно сидящими на валу 12.

С колесом 14 сцеплен ряд дифференциалов Д 9...Д1, а с колесом 16 - ряд дифференциалов Д10...Д24. Дифференциал Д1 сцеплен с выходным колесом 17, а дифференциал Д24 - с неподвижным колесом 18.

Все двадцать четыре дифференциала кинематически подобны, хотя размеры их разные в зависимости от нагрузок, убывающих от Д1 до Д24. Ввиду указанного подобия приведенные позиции элементов для всех дифференциалов идентичны.

Каждый дифференциал содержит водило 19, несущее две группы сателлитов: три одинарных сателлита 20, сцепленных с центральным колесом 21, с наружными зубьями, закрепленным на валу 1 или 12, и с центральным колесом 22, с внутренними зубьями и три сдвоенных сателлита с зубчатыми венцами 23 и 24, сцепленными с двумя сдвоенными центральными колесами 25 и 26, свободно сидящими на валу.

Между числами зубьев колес 5,6,17, 21, 22, 25, 26 и сателлитами 23 и 24 существуют следующие зависимости:

2б 2.22 7-23 226 1 . -, -,

.

Каждый дифференциал снабжен двумя парами тормозных колодок 27 и 28, способных тормозить либо водило 19, либо колесо 22. Колодки 8, 9, 27 и 28, а также взаимодействующие с ними поверхности деталей 6, 7, 19, 22 имеют зубцы.

Тормозные колодки 8, 9, 27 и 28 (см. фиг. 2) одними концами шарнирно соединены с двумя взаимно сцепленными балансирами 29 и 30, другими концами охватывают кулачки 31 и 32, способные их раздвигать. Обе

колодки нажаты общей пружинящей скобой 33.

Кулачки 31 и 32 связаны с рукояткой 34 так, что при установке последней на О зафиксировано водило 19 и свободно коле- со 22, а при установке на 1 зафиксировано колесо 22, а водило 19 свободно, как показано на фиг. 2.

В аналогично устроенных тормозах планетарного реверса при установке их рукоят- ки на ПР (прямой ход) зафиксировано колесо 6, а на СБ (обратный ход) - колесо 7.

Для того, чтобы при разведенных кулачками колодках 27 и 28 балансиры 29 и 30 находились в среднем положении, они упираются друг в друга в двух точках силой пружинящей скобы 33.

Для возможности вращения передачи от руки на концы вала 12 могут быть надеты съемные рукоятки 35.

Формула изобретения

1. Многоскоростная зубчатая планетарная передача, содержащая центральный вал, установленные на нем последователь- но связанные друг с другом одноименные дифференциалы, каждый из которых включает центральные колесг с внутренними зубьями и наружными зубьями, закрепленные на центральном валу, и водило, несу- идее две группы сателлитов, одна из которых имеет одинарные сателлиты для зацепления с центральными колесами с наружными и внутренними зубьями, другая - двойные сателлиты для одновременного взаимодей- ствия с двойными сателлитами смежных дифференциалов и свызывающие их сдвоенные колеса, установленные на центральном валу между дифференциалами, планетарный реверс, включающий цент-

ральное колесо с наружными зубьями, жестко связанное с центральным валом, два центральных колеса с внутренними зубьями и водило, несущее две группы сателлитов, одна из которых предназначена для взаимодействия с центральными колесами с наружными и внутренними зубьями, другая группа - с вторым центральным колесом с внутренними зубьями, и элементы управления, установленные на водилах и центральных колесах с внутренними зубьями дифференциала и реверса, отличающаяся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности путем обеспечения нагрузки сателлитов от неуравновешенных радиальных сил при торможении и исключения проскальзывания элементов управления, последние выполнены в виде тормозов, каждый из которых имеет пару тормозных колодок с зубьями для охвата тормозимого элемента, два балансира одни концы у которых шарнирно связаны с соответствующими концами колодок, другие концы имеют двухзубые вилки, опертые при раздвинутых колодках зубцами одна в другую, расположенные на линии центров поворота балансиров и равноудаленные от центров, и отверстие под ось поворота на одном имеет продолговатую форму, пружинящую скобу, охватывающую колодки, кулачок для взаимодействия с другими концами последних, соединенный через рукоятку управления с кулачком тормоза того же дифференциала или реверса, а наружные поверхности тормозных элементов имеют ответные зубцы.

2. Планетарная передача по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов передачи, центральный вал составлен по меньшей мере из двух параллельно расположенных валов,

Использование, машиностроение. Сущность изобретения, многоскоростная зубчатая планетарная передача содержит центральный вал, последовательно установленные на нем дифференциалы, связывающие их сдвоенные колеса, планетарный реверс и элементы управления. Последние выполнены в виде тормозов. Каждый тормоз состоит из тормозных колодок с зубьями, двух балансиров с двухзубыми вилками, опертыми друг в друга при раздвинутых колодках, пружинящую скобу и кулачок. Центральный вал составлен, по меньшей мере, из двух параллельно расположенных валов 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

в-:

35

.-г

7KГ V ЙГ

И

ifll-

/0

fflU2/

25 ЗД

33

Фиг 2