ФРИКЦИОННАЯ ПЕРЕДАЧА Советский патент 1971 года по МПК F16H13/00 

Известна кинематическая передача барабан - трос для преобразования вращательного движения в поступательное. Недостатком ее является небольшая осевая жесткость из-за малого сечения троса. При замене троса на ленту, закрепленную одним концом па барабане, увеличение диаметра намоткп при вращении барабана вызывает изменение передаточного отнощения передачи.

Предлагаемая передача отличается от известной тем, что она выполнена в виде трех цилиндрических роликов, свободно расположенных в цилиндрическом отверстии охватывающей их обоймы и поочередно (в щахматном порядке) огибаемых гибкой натянутой лентой. Размеры роликов, цилиндрического отверстия и толщины ленты выбраны такими, что при натяжении ленты средний ролик, огибаемый лентой по дуге, большей 180°, заклинивается между двумя боковыми и прижимает их к цилиндрической поверхности обоймы, что позволяет снизить вероятность проскальзывания.

Обойма может быть выполнена в виде цилиндрического кольца, кинематически связанного с приводохм.

Ролики могут располагаться в двух соосных обоймах, между которыми проходит гибкая лента, огибающая ролики по их средним участкам.

Средний :з роликов, расположенных в цилиндрическом отверстии обоймы, ыщематически связан с приводом.

Ролики могут располагаться в одиой обойме, а их свободные выступающие из обоймы концы огибаются двумя гибкими лентами.

На фиг. 1 ;;зображена кинематическая схе:.а описываемой передачи; на фиг. 2 и 3 - варианты конструктивного выполнения передачи; на фиг. -: - нривод каретки; на фиг. 5- разрез по А-Л на фиг. 4; на фиг. б - вариант выполнения привода каретки.

Плоская стальная лента / толщиной b последовательно огибает три параллельных цилиндрических ролика 2, 3, 4 с диаметрами di и d2, вставленных в жесткое цилиндрическое кольцо 5 с внутренним диаметром DB .

Размеры ;;1рул ных диаметров роликов, внутреннего д:.1аметра кольца и толщины ленты связаны неравенством

,+(f2 + 26,

в силу которого ось центрального ролика располагается выше осевой плоскости боковых роликов. Пр: сборке передачи лента натягивается, что заставляет центральный ролик 4 вдавливаться между боковыми роликами 2 и 3, раздвигая их. Расхождению боковых роликов препятствует кольцо 5, максимальный размер внутреннего цилиндрического отверстия, в котором ОНИ лежат по диаметральной плоскости. Поэто:,у расхождение боковых роликов 2 я 3 возможно лишь до тех пор, пока их осевая плоскость не совпадет с диаметральной плоскостью отверстпя в кольце 5.

Дальнейшее растяжение лекты вызывает силовое замыканле всей системы. Величина силового взаимодействия Р между всеми элементами системы определяется углом а между осевой плоскостью роликов 2 и 3 и осевой плоскостью роликов 2 и 4:

р

2 sin эс где Р - усилие растяжен-ия ленты;

Г) г1

LJaО.,

а arc COSd, 4-d., -2b

Задаваясь из условия контактной пррч {остн усилием Р , имея при этом в виду вышеприведенное неравенство и величину «кр,итического радиуса изгиба (т. е. величину предельно минимального радиуса изгиба ленты для данной марки и толш,Ины материала, который осушествляется в пределах упругих деформаций), можно рассчитать конструктивные размеры передачи и велич-ину растягиваюш:его ленту усилия Р.

Фрикционная передача работает следуюш,им образом. При враш,ен«и кольца 5 по стрелке от внешнего источника энергии контактирующие с ним боковые ролики 2 и 3 за счет си.т трения будут врашаться в ту же сторону, а центральный ролик 4 - в противоположную. Враш,ение роликов приводит в движение заклиненную между ними и охватывающую их ленту с окружной скоростью ;их вращения или (если лента закреплена неподвижно) вызывает пере лещеппе всего устройства в противоноло к1ю.1 напразле1 1 и.

Для увеличения продольно; жесткости г;оредачи может быть лспользова пакет ле1-;т. Передача может быть вь полне1 а в двух вариантах (фиг. 2 и 3): с одной лентой и одним кольцом. Вариант с дву.мя лентами предпочтительнее, так как обеспечивает большую продольную жесткость передачи и более удобен для монтажа привода.

На фиг. 4 представлен один из возможных вариантов испол геппя привода каретки с использованием передачи «Риме. Лента одним концом жестко закреплена на станиие 6, за другой конец производится ее натяжение. В каретке 7, имеющей обычные направляющие для пря.молииейного перемещения, установлен червяк 8, соединенный с приводным двигателем 9, а три эксцентричные оси 10 - с тремя роликами 11 с V-образиыми канавками, поддерживаюш,ими кольцевое червячное колесо 5. При повороте осей колесо 5 выставляется относительно червяка 8 с требуемым радиальныл зазором. Осевое смешение рол.мков 2, 3 и 4 относительно колеса -5 предотвращается цилиндрическил и буртиками и кй1;авками на них.

отношение кинематической

Z., d,

. ip ,

M.k D,

где ZM - число заходов червяка;

Zq.i; - число зубьев червячного колеса;

di - диаметр боковых роликов; Da - внутренний диаметр кольца. Отсюда линейное перемещение на одг;:; оборот двигателя

.,2ч - di

Ai - г - -- - мм об.

Лч. k

При использовании щагового двигателя HJна импульса подачи {пере.мен.еиие lia один тловой щаг а двигателя)

:

Д/„

.

2ч. k В

Область применеиия предложенной передачи ограничивается станками с технологическими усилиями, например, такикп, которые .используют электрофмзичесчие .методы обработки.

Пред м е т и з о б р е т с li л я

1.Фрикционная передача для преобразования вращательного движения в псступательвое посредством гибкого нерастяжимого элемента, отличающаяся TCNI. что. с целью уме ;ьшения вероятности проскальзывания, она выполнена в виде трех цилиндрических роликов, свободно расноложенных в ии;1индрическо г отверстии охватывающей их обо;. и поочередно (в шахматном порядке) огибаемых гибкой натянутой лентой, причем роликов, цилиндрического отверстия и толщинь ленты выбраны такн-мИ, что при натяжентги ленты средн;ий ролик, огибаемый лентой nt: дуге, большей 180, заклинивается между дзумя боковы.ми и прижимает их к ,рической поверхности обоймы.

2.Фрикционная передача по и. 1, отличающаяся тем, что обойма выполнена в виде цилиндрического кольца, кинематически связанного с приводом.

3.Фрикционная передача ио пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что ролики расположены ь двух соосных обоймах, между которыми расположена гибкая лента, огибающая ролики по их средним участкам.

4.Фрикционная иередача по пп. 1, 2 i; 3, отличающаяся тем, что средний из роликов, расположенных в цилиндрическом отверстии обоймы, кинематически связан с приводом.

5.Фрикционная передача ио пп. 1, 2, 3 и 4. отличающаяся тем. что ролики расположены в одной обойме, а их свобод({ые выступающие из обоймы концы огибаются двукя гибким; лентами.

ut.

3 4- 25i

4

o/

. I

Фиг S