Передача с промежуточными звеньями Советский патент 1992 года по МПК F16H25/04 

1

(21)4827459/28 (22) 22.05.90 (46)30.10.92. Бюл. №40

(71)Томский филиал Научно-исследовательского института технологии машиностроения и Томский политехнический институт им. С.М.Кирова

(72)А.Е.Беляев, Б.Г.Хохряков, В.В.Кривошеее и П.В.Ильин

(56) Авторское свидетельство СССР № 1335757, кл. F 16 Н 1/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР № 1392295, кл. F 16 Н 1/00, 1987. (54) ПЕРЕДАЧА С ПРОМЕЖУТОЧНЫМИ ЗВЕНЬЯМИ

(57) Изобретение относится к машиностроению и может применяться в приводах высокоточных и тяжелонагруженных машин. Целью изобретения является автоматическое устранение мертвого хода в передаче на протяжении всего срока ее службы. Передача содержит корпус 1 с центральным зубчатым колесом 2, где на упругой опоре 3 установлен ведущий вал 4, соединенный с двумя эксцентрично и симметрично расположенными дисками 5, взаимодействующими с шариками 6, которые размещены в радиальных пазах обоймы 7, совмещенной с выходным валом 8. При этом соседние ряды шариков смещены в окружном направ

Фиг 1

XJ

XI кэ

4

00

-sj

Ч

лении относительно друг друга на угол, кратный их шагу. Геометрические размеры дисков 5, шариков 6 и центрального колеса 2 таковы, что в собранной передаче ось ведущего вала 4 наклонена к оси центрального

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах высокоточных и тяжелонагруженных машин.

Известен передача с промежуточными звеньями, содержащая корпус, двухдисковое водило, установленное на входном валу, промежуточные звенья в виде трехрядной роликовой цепи, взаимодействующей первыми вторым рядами с дисками и с закрепленной на корпусе двухвенцовой звездочкой с внутренними зубьями. При этом каждое звено первого и второго рядов цепи выполнено с дополнительным роликом, контактирующим с соответствующим диском водила, а ось дополнительного ролика параллельна осям основных роликов, размещена в плоскости симметрии звена и смещена к центру передачи.

Недостатком этой передачи, является ее невысокая кинематическая точность, обусловленная наличием впей мертвого хода, величина которого зависит от погрешностей изготовления, сборки и износа несущих элементов передачи. Кроме того, величина мертвого хода в этой передаче дополнительно увеличивается за счет зазоров, имеющихся в многочисленных сопряжениях роликов с боковыми пластинами цепи.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является передача с промежуточными звеньями, содержащая корпус, ведущий и ведомый валы, кулачок, установленный на ведущем валу, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями и обойму, жестко связанную с ведомым валом. В пазах обоймы рядами в шахматном порядке размещены промежуточные звенья для взаимодействия с кулачком и центральным колесом, при этом соседние ряды смещены в окружном направлении на угол меньший углового шага звеньев, а центральное колесо выполнено в виде набора колец, крайние из которых смещены в окружном направлении относительно средних на тот же угол.

Недостатком этой передачи является ее невысокая кинематическая точность, обусловленная тем, что суммарный зазор между зубьями центрального колеса, промежуточколеса, за счет чего постоянно нагружена упругая опора 4, которая, стремясь занять первоначальное положение, выбирает зазоры в передаче и компенсирует появляющийся износ рабочих элементов, 2 ил.

ными звеньями, пазами обоймы и кулачком приводит к появлению мертвого хода в передаче, в переделах которого отсутствует кинематическая связь входного и выходного

валом, т.е. на этом участке передача неуправляема. Величина мертвого хода не постоянна и зависит от погрешностей изготовления несущих элементов передачи и от их износа в процессе работы. Исключить зазоры, появляющиеся при сборке передачи, нельзя, т.к. при отсутствии зазоров между несущими элементами ее практически невозможно Собрать, а полностью устранить явление износа также не представляется возможным.

Другим недостатком этой передачи является ее большая виброактивность на больших скоростях. Это обусловлено тем, что кулачок, соединенный с входным валом, есть неуравновешенное относительно оси

вращения тело, которое и является источником вибраций. Таким образом невысокая кинематическая точность упомянутых передач с промежуточными звеньями, обусловленная наличием мертвого хода,

ограничивает их широкое применение в приводах, -например, космических аппаратов, промышленных роботов, дозирующих устройств химических производств и т.п., где требуется сочетание высокой кинематической точности с большой несущей способностью.

Целью изобретения является автоматическое устранение мертвого хода в зацеплении,

Это достигается тем, что в известной передаче, содержащей корпус, ведущий и ведомый валы, кулачок, установленный на ведущем валу, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями и обойму,

жестко связанную с ведомым валом, размещенные в пазах последней рядами промежуточные звенья для взаимодействия с кулачком и центральным колесом, кулачок выполнен в виде двух дисков, эксцентрично

и симметрично установленных на ведущем валу, соседние ряды промежуточных звеньев смещены в окружном направлении на угол, не кратный половине их углового шага, ведущий вал установлен в корпусе на упругой опоре, при этом удвоенная сумма максимального диаметра промежуточного звена, -радиуса диска и его эксцентриситета относительно оси ведущего вала или превышает диаметр впадин зубьев центрального колеса.

Предлагаемое устройство обеспечивает постоянное автоматическое устранение зазоров в передаче, появляющихся по причине неточностей изготовления деталей передачи, ее сборки и последующего износа в процессе работы.

В предложенной конструкции соседние ряды промежуточных тел смещены в окружном направлении на угол, не кратный их половине углового шага.

На фиг.1 изображена планетарная передача с промежуточными звеньями, оснащенная устройством автоматического устранения зазоров; на фиг.2 - поперечное сечение А-А на фиг.1.

Передача с промежуточными звеньями (фиг. 1) имеет корпус 1 с неподвижно закрепленным в нем центральным зубчатым колесом 2 с внутренними зубьями. В корпусе на упругой опоре 3 установлен ведущий вал 4, выполненный заодно с двумя эксцентрично и симметрично установленными на этом валу дисками 5, взаимодействующими с шариками 6 (промежуточными звеньями), которые размещены в радиальных пазах обоймы 7, совмещенной с ведомым валом 8.

Соседние ряды шариков 6 смещены в окружном направлении друг относительно друга на угол не кратный половине их углового шага. При этом величина Cs, являющаяся удвоенной суммой диаметра шарика 6, радиуса диска 5 и его эксцентриситета относительно оси ведущего вала 4, равна или превышает диаметр впадин, зубьев центрального колеса 2. Сборка передачи при введении во взаимодействие зубьев центрального колеса 2, шаров 6, пазов обоймы 7 и дисков 5 осуществляется в положении, когда ось ведущего вала 4 наклонена к оси центрального колеса 2 так, что проекция размера С на плоскость, перпендикулярную оси центрального колеса 2, уменьшается. При этом Сопряжение упомянутых деталей с центральным колесом 2, осуществляется с зазором, поскольку взаимодействие деталей происходит по проекциям действительных размеров. Упругая опора 3, смонтированная в корпусе, стремится установить ось ведущего вала 4 в положение, совпадающее с направлением оси центрального колеса 2, но в силу своей упругости она поворачивает ось этого вала лишь до момента полного устранения зазоров в передаче, не достигнув положения совпадения осей ведущего вала 4 и центрального колеса 2.

Зазоры в передаче устраняются за счет того, что при приближении оси ведущего вала 4 к положению совпадения с осью центрального колеса 2, проекция размера GЈ увеличивается, за счет чего происходит сближение всех контактирующих рабочих поверхностей до их соприкосновения.

0 Передача работает следующим образом.

При вращении ведущего вала 4, его ось совершает процессирующее движение относительно оси центрального колеса 2, од5 нако эта неоднозначность положения легко устраняется муфтой компенсирующего типа. Вместе с ведущим валом 4 перемещаются диски 5, совершающие орбитальное движение по окружностям с радиусами, рав0 ными эксцентриситетам этих дисков, при этом шарикам 6 сообщается радиальное перемещение и они одновременно взаимодействуют как с центральным колесом 2, так и с обоймой 7, в результате чего происходит

5 непрерывный поворот обоймы 7 относительно неподвижного центрального колеса 2, а через обойму 7 вращение передается на ведомый вал 8. В работающей и остановленной передаче упругая опора 3, постоянно

0 находится в нагруженном состоянии и устраняет зазоры в передаче стремясь совместить ось ведущего вала 4 с осью центрального колеса 2. При возникновении износа рабочих поверхностей, упругая опо5 ра 3 постоянно компенсирует величину этого износа, устраняя появление мертвого хода в передаче на протяжении всего срока ее службы.

На фиг.2 изображен поперечный разрез

0 планетарной передачи с промежуточными телами качения - шариками. Вместо шариков в передаче могут использоваться промежуточные звенья другой формы, например бочкообразные ролики,

5

Предлагаемое устройство обеспечивает автоматическое устранение зазоров в зацеплении (мертвого хода) передачи, обусловленного точностью изготовления ее

0 деталей, автоматическое устранение мертвого хода в передаче, появляющегося под действием износа ее рабочих элементов, повышает собственную кинематическую точность передачи за счет уменьшения

5 погрешностей ее изготовления под действием приработки и усреднения уменьшающихся ошибок s многопарном зацеплении и КПД передачи от действия приработки рабочих элементов без появления мэртвого хода в ней1

Формула изобретения Передача с промежуточными звеньями, содержащая корпус, ведущий и ведомый валы, кулачок, установленный на ведущем валу, неподвижное центральное колесо с внутренними зубьями и обойму, жестко связанную с ведомым валом, размещенные в пазах последней рядами промежуточные звенья для взаимодействия с кулачком и центральным колесом, отличающаяся тем, что, с целью автоматического устранения зазоров в зацеплении, кулачок выпол

нен в виде двух дисков, эксцентрично и симметрично установленных на ведущем валу, соседние ряды промежуточных звеньев смещены в окружном направлении на угол, на кратный половине их углового шага, а ведущий вал установлен в корпусе на упругой опоре, при этом удвоенная сумма максимального диаметра промежуточного звена, радиуса диска и его эксцентриситета относительно оси ведущего вала равна или превышает диаметр впадин зубьев центрального колеса.

Фиг. 2.