Механизм Кулакова Ю.Д. с двухступенчатым передаточным отношением Советский патент 1993 года по МПК F16H3/42 F16H3/04 

Изобретение относится к машино- и приборостроению, в. частности к передачам вращения с переменным передаточным отношением, и может быть использовано в передаточных механизмах, например при обработке чередующихся с определенным шагом поверхностей, когда необходимы минимальная подача инструмента (изделия) и максимальный передаваемый крутящий момент при обработке самых поверхностей и, наоборот, максимальная подача инструмента (изделия) и минимальный крутящий момент при холостом ходе инструмента между обрабатываемыми поверхностями.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности путем исключения динамических ударных нагрузок в момент изменения передаточного отношения механизма.

На фиг.1 изображен механизм с двухступенчатым передаточным отношением в одном из положений передачи вращения, общий вид; на фиг.2 - механизм после поворота промежуточного звена на 60°,

Механизм е двухступенчатым передаточным отношением имеет два колеса 1 и 2, выполненкыке одинаковыми радиусами начальных окружностей и установленных на неподвижных осях 3 и 4, расположенных в двух вершинах условного равностороннего треугольника 5, ia промежуточное звено б с плавающей осью вращения. Начальный профиль внутреннего зацепления звена 6 образован тремя большими дугами 7 радиусом R из трех вершим треугольника 5 и тремя сопряженными дугами 8 радиусом г, равным радиусу окружностей колес 1 и 2. Звено 6 охватывает оба колеса 1 и 2 и находится в постоянном, например, зубчатом зацеплении с ними.

Механизм работает следующим образом.

При равномерном вращении ведущего колеса, например 1, крутящий момент к колесу 2 передается через дугу промежуточного звена 6, которое, перекатываясь по колесу 1, вращает колесо 2. Так как дуга 7 имеет центральный угол 60°, то, перекатываясь по колесу 1, повернет колесо 2 только на 60°, т.е. при любом передаточном отношении механизма колесо 2 повернется только на 1/6 часть оборота. Затем промежуточное звено б, находясь в зацеплении дугой 8 с колесом 1 и вращаясь вместе с ним, как одно целое, опять же только на 60°

своей противоположной дугой 7 с переда- га

точным отношением U - - ускоряет вращение колеса 2, колесо 2 при этом

дополнительно поворачивается на

1.Л 6 Т

Затем, при продолжающемся равномерном вращении ведущего колеса 1, цикл передачи

вращения от колеса 1 к колесу 2 повторяется.

Таким образом, цикл передачи проходит двухступенчато и повторяется в зависимости от конструктивного исполнения колес

и промежуточного звена, а также от числа оборотов ведущего колеса, т.е. число оборотов колес на один цикл равно

15

„ 1+1.Яв{г±Р Пс 6+6 г 6г

5

0

При конструктивном исполнении мехаR

низма с отношением - 5 возникает иде0 альный случай, когда на один оборот ведущего и ведомого колес завершается один цикл передачи.

На фиг.З графически поясняются работа механизма, передача вращения и изменеВ ние угловых скоростей ведомого колеса при постоянной угловой скорости вращения ведущего колеса.

По оси ординат отложена угловая скорость (о ведущего колеса 1, по оси абсцисс 0 угловая скорость 0% ведомого колеса 2-, Прямая 9 графически показывает среднее передаточное отношение Ucp 1, ломанные прямые 10 и 11 графически показывают двухступенчатое изменение (угловой ско5 рости &1, например, при конструктивном исполнении колес и промежуточного звеп

на соответственного с отношением - 5

г

0 и - 8.

В предлагаемой конструкции механизма по сравнению с прототипом, имеющем два колеса, состоящих каждый из двух секторов, расположенных в два ряда, наличие промежуточного звена с плавающей осью, выполненного в виде трехдугового элемента, с.плавносопряженными большими и ма- . лыми дугами по профилю зацепления, полностью предотвращают удары зубьев в момент перехода зацепления промежуточного звена с колесами с одной дуги на другую, что повышает надежность передачи механизма и долговечность работы его звеньев,

5 Однако экономический эффект в денежном выражении не может быть подсчитан . из-за отсутствия конкретных параметров механизма, т.к. механизм может быть выполнен конструктивно различных параметров, с различными передаваемыми крутящими моментами и может быть применен во многих передающих механизмах машино- и приборостроения, где требуются ступенчатые передачиьвращения.

Формула изобретения Механизм с двухступенчатым передаточным отношением, содержащий два зубчатых колеса на неподвижных осях, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности путем исключения динамических ударных нагрузок в момент изменения передаточного отношения, радиусы колес равны, центры их расположе0

ны в вершинах углового равностороннего треугольника, а механизм снабжен промежуточным звеном с плавающей осью и охватывающим оба колеса, находящимся с ними в постоянном зацеплении и имеющим форму трехдугового элемента, каждая дуга которого представляет собой часть окружности с центром в противолежащей вершине равностороннего треугольника, а дуги сопряжены между собой кривыми, каждая из которых представляет собой часть окружности с центром в прилегающей вершине упомянутого треугольника и с радиусом, равным радиусу колес.

Использование: в машино-и приборостроении, в частности в передачах вращения с переменным передаточным отношением. Сущность изобретения: при равномерном вращении ведущего колеса 1 крутящий момент к ведомому колесу 2 передается через дугу 7 промежуточного звена 6 с плавающей осьйэ, которое, перекатываясь по колесу 1, вращает колесо 2 с одним передаточным отношением. Затем промежуточное звено 6, находясь в зацеплении дугой 8 с колесом 1 и вращаясь вместе с ним, как одно целое, дугой 7 уже с другим передаточным отношением ускоряет вращение колеса 2. После чего цикл двухступенчатой передачи повторяется, 3 ил. / ел с