Система сдвоенной передачи с применением винтовых зубчатых колес и с многократным понижением скорости Советский патент 1924 года по МПК B63H23/10 

Предлагаемая система сдвоенной передачи принадлежит к типу, у которого сила передается от одного ведущего вала иосредством промежуточного вала ведомому валу. В таких системах передачи применяются промежуточные валы, снабженные ведущими и ведомыми зубчатыми колесами и шестернями, при чем каждый промежуточный вал несет обыкновенно промежуточное колесо (приводимое в действие одною или большим числом шестерен) и промежуточную П1естерню, которая передает движение зубчатому колесу на ведомом валу. Предлагаемое изобретение имеет целью дать такую систему сдвоенной передачи с применением винтовых зубчатых колес и с многократным понижением скорости, у которой силы, действующие на промежуточный вал, не стремились бы изменять положение его оси при различных условиях нагрузки.

Зубцы первичных и вторичных колес располагаются по длине промежуточного

вала таким ооразом, чтооы силы, вызываемые реакциями вторичных зубцов, занимали во всех случаях приблизительно симметричное положение по длине вала относительно данной точки, преимущественно относительно центра тяжести промежуточного вала. В предлагаемой двойной системе передачи с винтовыми колесами сила передается от одного вала через промежуточный вал ведомому валу. Первичные и вторичные зубцы располагаются вдоль промежуточного вала таким образом, что середина ширины каждого зубчатого обода первичного колеса находится на одинаковом расстоянии от центра тяжести вала, а середина ширины каждого обода вторичных зубцов находится также па одинаковом расстоянии от центра тяжести вала. Обе группы наклоненных в иротпвоноложные стороны первичных зубцов па промежуточном валу, обе группы наклоненных в противоположные стороны вторичных зубцоп

на промежуточном валу и оба поддерживающих подшипника расположены приблизительно симметрично относительно центра тяжести промежуточн.ого вала.

В системе передачи с двукратным понижением скорости движущая сила передается при помощи валов, несутцих гервичные шестерни, которые сценляются с первичными зубчатыми колесами, укрепленными па валах, которые несут вторичные шестерни, сцепляющиеся со вторичными зубчатыми колесами на ведомом валу. Каждое иервичиое зубчатое колесо снабжено двойными винтовыми зубцами, при чем ширина обоих зубчатых ободьев одинакова. Вторичная шестерня, сидящая на том же валу, как и первичное зубчатое колесо, имеет также двойные винтовые зубцы, ири чем ширина обоих зубчатых ободьев одинакова. Эти шестеренные зубцы расположены с обеих сторон первичного зубчатого колеса, ири чем каждый комплект таких зубцов находится на одинаковом расстоянии от зубцов первичного колеса. Подшипники, иоддерживающие этот вал, находятся такясе на одинаковом расстоянии от зубцов первичного колеса, так ч:то каждая пара сопряженных комплектов винтовых зубцов и поддерживающие подшипники отстоят на одииаковом расстоянии, в противоположных направлепиях по длипе вала, от центра тяжести последнего. При подобном же симметричном расположении зубчатых колес зубцы вторичных шестерен могут быть расположены между противоположно нарезанными половинами первичиого зубчатого колеса.

Главными силами, действующими на казЕдый из промежуточных валов во время работы передачи, являются реакции зубцов и вес самого вала. Эти силы могут вызывать реакцию на одном подшипнике, отличающуюся по направлению и величине от реакции па другом подшипнике. Так как для легкости хода в подшипниках должеп существовать некоторый зазор, то положение вала в подшипниках зависит от удерживающих его сил и, если эти силы различны, в особенности в отнопшнии направления в обоих подшипниках, то вал будет иметь различное положение

в каждом подшипнике и, следовательно, ось его не будет сохранять надлежащего направления.

В двойных винтовых передачах, однако, валы удерживаются в правильиом осевом положеиии противоположно действующими боковыми силами на сонряжеиных группах зубцов, каковые силы должны быть поэтому равны, так как зубцы каждой группы имеют одинаковый наклон к оси, то и поперечные силы будут также равны и иметь одинаковое направление. Следовательно, равнодействующая поперечных сил, возникающих ири действии первичных и вторичных зубчатых колес, должна проходить через ось вала в середине его длины, т.-е. через центр тяясести. Так как подшипники находятся на одинаковых расстояниях от этой точки, то реакции на этих иодшипииках будут равны и иметь одпиаковое направление. Вал будет сохранять, следовательно, правильное направление, параллельное подшиппикам.

В случае применения предлагаемого изобретения для сообщения движения судну, при чем сила передается гребпому валу через передачу с двукратным понижением скорости от турбины высокого, среднего и низкого давления на различных валах, передача силы от каждой турбины гребному валу осуществляется при посредстве двойного винтового колеса, укрепленного па гребном валу. Между турбинными валами и гребным валом включен промежуточный вал, несущий первичные зубчатые колеса и вторичные шестерни, при чем пе)вичные колеса приводятся во вращение шестернями на турбинных валах.

Зубцы первичного колеса на промежуточном валу могут быть расположены меасду зубцами вторичной шестерни, сцепляющимися с зубчатыми колесами на гребном валу, при чем подшипники промежуточного вала занимают симметричное положение по обеим сторонам вторичных шестерен.

В другом случав вторичные зубцы на шестернях промежуточного вала могут быть расположепы между первичными зубцами на зубчатых колесах промежуточного вала, при чем расположение

в обоих случаях симметрично для прозшжуточного вала, а именно: противоположно наклоненные грунпы первичных зубцов, противоноложно наклоненные группы вторичных зубцов и оба поддерживающих подшипника расположены симметрично относительно центра тяжести вала.

При таком устройстве все силы и реакции, действующие на вал во время работы передачи, остаются симметричными при всякой нагрузке. В виду этого, условия, получаемые для обоих подшипников, тождественны и, следовательно, промежуточный вал сохраняет свой параллелизм с взаимно сцепляющимися зубчатыми колесами.

На фиг. 1 изображен вид с конца предлагаемой системы зубчатых колес и на фиг. 2-в верхней половине план, а в нижней половине развертка по линии ABCD на фиг. 1.

В изображенной на чертеже установке сила передается главному валу 4, 4 от четырех турбин через систему зубчатых колес с трехкратным понижением скорости. Турбина высокого давления а приводит во вращение первичную пару виитовых шестерен 6, Ь на первичном валу 1, 1. Первичные шестерни сцепляются с первичными зубчатыми колесами с, с па валу 2, 2. Этот вал несет на себе также вторичные шестерни d d, которые приводят. во вращение вторичные зубчатые колеса е, е на валу 3, 3, несущем также третью пару винтовых шестерен f, f. передающих движение главным зубчатым колесам д, д. Турбина низкого давления h действует также через нромежуточный вал 2, 2, при чем сила передается при посредстве первичных шестереп А, /с на валу 5, Ъ и первичных зубчатых колес с, с. Турбина I среднего п турбина ш низкого давления передают силу главному валу через подобную же систему зубчатых колес с трехкратным понижением скорости, изображенную на фиг. 1 и в нижней части фнг. 2.

Обычные неподвижно укрепленные подшипники различных валов показапы схематически на чертеже.

При описанном выше устройстве шестерни па каждом промежуточном валу расположены симметрично с каждой стороны центра тяжести вала: такое же симметричное расположение занимают зубчатые колеса. Подшипники отстоят также на одинаковом расстоянии от центра тяжести вала. При этом зубчатые колеса яа первом промежуточном валу 2, 2 помещены между шестерпями на этом валу, тогда как для второго промежуточного вала 3, 3 шестерни расположены менаду зубчатыми колесами; такое относительное расположение элементов зубчатой передачи более удобно для размеров зубчатых колес, нрименяемых в передаче между быстроходным турбинным валом и тихоходным главным валом.

В вышеописанной и изображенной на чертеже конструкции иромежуточные валы представляют собой простые симметричные части, снабженные лишь теми элементами, которые необходимы для осуществления главной функции передачи.

В некоторых случаях, однако, их можио применять для выполнения также других всиомогательных функций, например, для привода вспомогательных машин, вследствие чего приходится применять и другие вспомогательные элементы, не имеющие симметричного расположения относительно общего центра других элементов. В таких случаях, можно промежуточным валам придать полную симметричиость относительно надлежащей точки посредством добавления излишних в других отношениях элементов, для уравновешивания этих всиомогательных элементов.

Предмет патента.

Система сдвоепной передачи с применением винтовых зубчатых колес и с многократным понижением скорости, характеризующаяся тем, что как парные шестерни, d, d и f, f, так и парные колеса с, с и е. е, заклиненные на промежуточных валах 2 и 3 каждой из серий передачи размещены симметрично относительно плоскости, проходящей через центры тяжести указанных промежуточных валов и перпендикулярной к их осям, при симметричном же расположении поддерживающих эти ва.пы опор.

.