Зубчатая передача Советский патент 1934 года по МПК F16H55/17 F16H1/12 

Предлагаемая зубчатая передача назначается для передачи вращения от одного вала к другому, когда их оси пересекаются, причем как угол между осями валов может быть легко изменен без прекращения работы передачи, так и плоскость, проходящая через оси валов, может быть повернута на любой угол вокруг одной из осей. Поэтому предлагаемая передача может быть с успехом использована во многих случаях, когда положение одного вала по отношению к другому по необходимости должно меняться. В частности передача может заменить карданное соединение (шарнир Гука).

В виду такого назначения передачи ее зубчатки имеют сферическую форму с меридиональным расположением зубцов, так что при повороте, например, ведомого вала в плоскости расположения валов, сцепление зубчаток сохраняется, но место сцепления переходит на другие параллельные круги сфер. Для поворота же плоскости расположения валов вокруг оси, например, ведомого вала, обе зубчатки связаны особой поворачивающейся на валах шарнирной рамой. С целью сохранения при всякой установке валов передаточного числа и правильности сцепления зубчаток указанная рама, состоящая из двух частей, снабжена двумя сцепленными между собой цилиндрическими шестернями равного диаметра, причем геометрическая ось каждой шестерни проходит через центр сферической зубчатки, к которой эта шестерня относится.

На чертеже фиг. 1 изображает вид предлагаемой передачи сбоку и фиг. 2- разрез ее плоскостью, проходящей через оси валов.

На концах ведущего вала 5, установленного в подшипниках 6, и ведомого вала 7, положение которого в пространстве может меняться, сидят сцепляющиеся зубчатки / и 2, имеющие форму полусфер с разными радиусами, отношение между которыми обусловливается требуемым передаточным числом. Зубцьд на каждой зубчатке расположены своей длиной по меридианам, так что размеры их-высота и ширина--уменьшаются от экваториального круга к полюсу (т. е. к точке пересечения продолженной оси вала с поверхностью сферы).

Ведомый вал 7 может быть переставлен под каким угодно углом (и в любой плоскости) по отношению к оси ведущего вала 5; при этом сцепление будет совершаться по другим параллельным кругам зубчатых сфер; для сохранения при этом правильности сцепления нужно, чтобы размеры зубцов и впадин на параллельных кругах, по которым будет происходить сцепление, у обеих

зубчаток были одинаковы. С этой целью окружности (или сферы), на которых расположены вершины зубцов, и основания их, должны быть эксцентричны по отношению к начальной окружности Ь, b (или сфере), по которой строятся зубцы, как это показано на фиг. 2, где а означает расстояние между центрами кругов вершин и оснований зубцов.

Обе зубчатки связаны посредством особой рамы, состояш,ей из двух одинаковых взаимно связанных частей, установленных на каждом валу. Каждая часть представляет собой изогнутый коленчатый стержень (кривошип) 9, закрепленный своей серединой в подшипнике 8, поворотном на валу 5 или 7, но неподвижном по длине его. Цапфы 10 на обоих концах каждого стержня расположены так, что их геометрические оси служат продолжением одна другой. Радиусы этих шестерен равны между собою, а сумма радиусов равна сумме радиусов начальных сфер зубчаток.

Работают зубчатки находясь, при известном взаимном расположении валов, в сцеплении по определенным параллелям. Если ведомый вал 7 поворачивать в плоскости валов (т. е. в плоскости чертежа фиг. 2) вокруг его цапф 10, то шестерня 4 будет перекатываться по шестерне 3, а зубчатка 2 будет перекатываться по меридиональному кругу зубчатки / хотя с некоторым скольжением, но без потери общего сцепления зубчаток, так как сумма радиусов шестерен всегда равна сумме радиусов начальных сфер зубчаток. Вследствие такого совместного перекатывания место сцепления зубчаток, т. е. точка касания их начальных окружностей, перейдет на другие параллельные круги. Так как, в силу способа выполнения на сферах зубцов, величина шага и число их будут одинаковы на обеих зубчатках по тем параллелям, по которым происходит сцепление, то передаточное число останется без изменения при повороте вала 7. Если же повернуть вокруг оси ведущего вала 5 самую плоскость ресположения валов, то взаимное расположение зубчаток / и 2 останется прежним и сцепление будет продолжаться по тем же параллелям, пак и раньше; изменится ли:иь полсжен1е рамы, связывающей

бе зубчатки, в том отношении, что она, охраняя прежнее сцепление их, повернется на ведущем валу 5, при помощи воего подшипника S на нем, в положеие, перпендикулярное к новой плоскости расположения валов.

Таким образом, ведомый вал может быть переставлен в пространстве под каким угодно углом к ведущему валу без перерыва сцепления и без изменения передаточного числа.

Предмет изобретения.

1.Зубчатая передача, отличающаяся тем, что зубчатки имеют сферическую форму с меридиональным расположением зубьев и могут перекатываться друг по другу в меридиональных плоскостях, с целью изменения угла между несущими их ведущим и ведомым валами.

2.Форма выполнения передачи по п. 1, отличающаяся тем, что, в целях сохранения правильного зацепления на всех параллелях, сферические зубчатки сопряжены между собою таким образом, что перекатывание их друг по другу в меридиональных плоскостях сопрос-ождается скольжением их друг по другу в тех же плоскостях.

3.Форма выполнения передачи по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что сферические зубчатки /, 2 жестко насажены соответственно на ведущий и ведомый валы 5, 7 и сопряжены друг с другом посредством кривошипов 9, 9, псзсротно насаженных на валы 5 и 7 звеньев //, 7/, свободно охватывающих цапфы 10, 10 кривошипов, и шестерен 3 л 4, жестко укрепленных на тех же цапфах, каковые цапфы расположены на линиях, пересекающих соответственно центры начальных сфер зубчаток.

4.Форма выполнения передачи по пп. 1-3, отличающаяся тем, что центры начальных сфер зубчаток расположены соответственно на геометрических осях шестерен 3, 4.

5.Форма выполнения передачи по пп. 1-3, отличающаяся тем, что диаметры шестерен 5, 4 равны между собою, а сумма их равна сумме диаметров начальных сфгр зубчаток.

6.Форма выполнения передачи по пп. 1-3, отличающаясятем, что кривощипы 9, 9 посажены на валы 7, 5 поcper;cTBOM поворотных подшипников 5, , Iнение шага зубчатки осуществлено таким

жестко соединенных с шейками криво- образом, чтобы шаг j одной зубчатки

ШУ1ПОВ.равнялся шагу второй на параллелях,

7. Форма выполнечия передачи порадиусы коих относятся друг к другу,

пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что изме- как радиусы начальных сфер.

2

J/ ,//

в а

Фигб

STI Фиг1