Зубчатое колесо беззазорной передачи Советский патент 1992 года по МПК F16H55/18 

Изобретение относится к области ма- шино- и приборостроения и может быть использовано в приводных реверсивных устройствах точных делительных механизмов и в кинематических цепях следящих систем приборов.

Известны конструкции зубчатых колес беззазорных передач, содержащие два зубчатых венца, которые взаимно подвижны и подпружинены упругим элементом в окружном направлении, причем один из зубчатых венцов жестко соединен со ступицей колеса. Такие зубчатые колеса компенсируют бо- ковой зазор в зацеплении, но могут использоваться только в нереверсивных зубчатых передачах, т.е. при передаче нагрузки в одном направлении, когда нагрузка передается через зубчатый венец, жестко

соединенный со ступицей колеса. При передаче нагрузки в противоположном направлении через второй подпружиненный зубчатый венец происходит деформация упругого элемента и теряется точность передачи вращательного движения, т.е. в зацеплении проявляется упругий люфт.

Наиболее близким по конструкции к заявленному решению является зубчатое колесо, в котором имеется ступица, установленные на ступице с возможностью поворота первый зубчатый венец и закрепленный на ступице второй зубчатый венец, расположенная на торце колеса в виде части поверхности усеченного конуса листовая пружина, два конца которой связаны посредством соответственно первого и второго пальцев с первым и вторым зубчатыми

1

00

- го

венцами. Листовая пружина обеспечивает поворот первого зубчатого венца по отношению к второму и соответственно выборку зазоров D зацеплении данного зубчатого колеса со спаренным с ним колесом.

Известное зубчатое колесо имеет ограниченные эксплуатационные возможности, поскольку оно может использоваться в кинематических цепях точных механизмов, передающих вращение и нагрузку только в одном направлении через зубчатый венец, закрепленный на ступице. При вращении в противоположном направлении нагрузка передается через установленный на ступице с возможностью поворота зубчатый венец и листовую пружину, что неизбежно приведет к ее деформации и проявлению упругого люфта в зацеплении при изменении величины нагрузки на колесо. Следовательно, известное зубчатое колесо может использоваться только в нереверсивных беззазорных передачах,

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей зубчатого колеса путем обеспечения возможности его использования в беззазорных реверсивных передачах.

Поставленная цель достигаетсл тем, что в зубчатом колесе беззазорной передачи, содержащем ступицу, установленные на ней с возможностью поворота первый зубчатый венец и второй зубчатый венец, расположенный на торце колеса ynpyinn элемент, два конца которого связаны соответственно посредством первого и второго пальцев с первым и вторым зубчатыми венцами, согласно изобретению, второй зубчатый венец установлен на ступице с возможностью поворота, второй палец установлен на первом зубчатом венце с зазором, а упругий элемент выполнен в виде трехплечей плоской пружины с центральным и симметричными боковыми плечами, концы которых связаны с пальцами, центральное плечо упомянутой пружины закреплено на ступице, а боковые плечи выполнены перпендикулярными к радиусам колеса, проведенным через центры пальцев, и расположены на зубчатом венце.

На фиг. 1 изображено зубчатое колесо беззазорной передачи, вид с торца; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг, 1.

Зубчатое колесо беззазорной передачи состоит из ступицы 1, на которой размещены с возможностью поворота относительно ступицы первый зубчатый венец 2 и второй зубчатый венец 3. На торце колеса расположена трехплечая плоская пружина 4, имеющая радиально сориентированное по

отношению к колесу центральное плечо 5 и два симметричных к центральному боковых плеча б и 7. На зубчатых венцах неподвижно закреплены первый палец 8 и вт.орой палец

9 так, что их торцы располагаются с одной стороны зубчатого колеса, причем второй палец относительно первого зубчатого венца установлен с зазором. Боковые плечи б и 7 плоской пружины 4 располагаются пер0 пендикулярно к радиусам зубчатого колеса, проведенным через центры пальцев 8 и 9 (фиг. 1), а концы боковых плеч соединены с пальцами 8 и 9. Конец центрального плеча 5 неподвижно закреплен винтами 10 на сту5 пице посредством прокладки 11 в плоскости, параллельно смещенной плоскости соединения концов боковых плеч 6 и 7 с пальцами 8 и 9. Такое крепление концов плеч плоской пружины 4 обеспечивает ее

0 предварительное напряжение и соответственно подпружинивание (за счет уменьшения расстояния между концами боковых плеч) зубчатых венцов 2 и 3 в окружном направлении для выборки зазоров в зацеп5 лении со спаренным зубчатым колесом.

Зубчатое колесо беззазорной передачи работает следующим образом.

Взаимно подпружиненные плоской пружиной 4 зубчатые венцы 2 и 3 выбирают

0 зазоры в зацеплении со спаренным колесом передачи и передают вращение посредством пальцев и самой пружины 4 к ступице 1 колеса.

При этом, если в передаче вращения и

5 нагрузки участвует первый зубчатый венец 2 (одно направление вращения), то в дальнейшем связанный с ним палец 8, взаимодействуя с боковым плечом б пружины 4, приводит во вращение ступицу 1 посредст0 вом жестко закрепленного на ней центрального плеча 5. Если в передаче вращения участвует второй зубчатый венец 3 (противоположное направление вращения), то связанный с ним палец 9 взаимодействует с

5 боковым плечом 7 пружины 4 и вращает посредством центрального плеча 5 ступицу 1. В обоих случаях боковые плечи 6 и 7 пружины 4 находятся под деформацией растяжения. Это достигается тем, что боковые

0 плечи пружины направлены перпендикулярно к радиусам колеса, проведенным через центры пальцев 8 и 9.

Изменение зазоров в зацеплении зубчатого колеса беззазорной передачи приво5 дит к изменению деформации центрального плеча 5 пружины 4 в i- аправлении, перпендикулярном ее плоскости и соответственно к изменению расстояния между закрепленными к пальцам 8 и 9 концов боковых плеч 6 и 7. При этом зубчатые венцы 2 и 3 посте

янно находятся в подпружиненном состоянии и обеспечивают полную выборку зазоров в зацеплении. Такое подпружинивание зубчатых венцов достигается за счет того, что плоскость крепления центрального плеча 5 пружины 4 параллельно смещена плоскости соединения концов боковых плеч 6 и 7 с пальцами 8 и 9.

Передача вращательного движения и нагрузки в двух направлениях при реверсировании от зубчатых венцов 2 и 3 к ступице 1 с полной выборкой зазоров и устранением люфта в зацеплении осуществляется путем нагружения пружины 4 непосредственно в ее плоскости. Поскольку податливость такой при нагружении в ее плоскости на несколько порядков ниже, чем податливость в направлении, перпендикулярном к плоскости пружины, то при передаче рабочих нагрузок ее возможная пренебрежимо малая деформация не повлияет на точность вращательного движения при реверсировании.

Формула изобретения Зубчатое колесо беззазорной передачи, содержащее ступицу, установленные на ней с возможностью поворота первый зубчатый венец и второй зубчатый венец, расположенный на торце колеса упругий элемент, два конца которого связаны соответственно посредством первого и второго пальцев с первым и вторым зубчатыми венцами, о т 0 личающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, второй зубчатый венец установлен на ступице с возможностью поворота, второй палец установлен на первом зубчатом венце с за5 зором, а упругий элемент выполнен в виде трехплечей плоской пружины с центральным и симметричным боковыми плечами, концы которых связаны с пальцами, центральное плечо упомянутой пружины закреп0 лено на ступице, а боковые плечи выполнены перпендикулярными к радиусам колеса, проведенным через центры пальцев и расположены на зубчатом венце.

Изобретение относится к области маши- но- и приборостроения и может быть использовано в реверсивных делительных механизмах и кинематических цепях следящих систем приборов. Цель изобретения расширение эксплуатационных возможностей зубчатого колеса беззазорной передачи. Зубчатое колесо состоит из ступицы, установленных на ней с возможностью поворота первого и второго зубчатых венцов, расположенного на торце колеса упругого элемента в виде трехплечей плоской пружины с центральным и симметричными боковыми плечами и соединенных с соответствующими зубчатыми венцами первого и второго пальцев. Второй палец установлен с зазором на первом зубчатом венце Конец центрального плеча упругого элемента закреплен на ступице, а концы боковых плеч, выполненных перпендикулярными к радиусам колеса проведены через центы пальцев, связаны с пальцами и расположены на зубчатом венце. 3 ил. СО

8

4

ю

rw

2 8

Фиг-Z