Движительная угловая колонка судна Советский патент 1978 года по МПК B63H21/28 B63H23/04 

1

Изобретение относится к судостроению, в частности к движительным угловым колонкам судна.

Известна движительная угловая колонка судна, содержащая кинематически связанные между собой приводной вертикальный и гребной валы и двухпоточную механическую передачу 1.

Однако такая колонка не обеспечивает перераспределение мощности между двумя потоками передачи.

Прототипом изобретения является движительная угловая колонка судна, содержащая кинематически связанные между собой приводной вертикальный и гребной валы, двухпоточную механическую передачу с ведущей и ведомыми коническими шестернями и уравнительный механизм 2.

Однако в такой колонке за счет того, что вертикальные валы несут значительные осевые и радиальные нагрузки, для восприятия которых требуются мощные радиально-упорные подщипники, увеличивается площадь поперечного сечения и ухудщаются гидродинамические характеристики.

Цель изобретения - улучщение гидродинамических характеристик колонки за счет уменьшения площади ее поперечного сечения.

Для этого движительная угловая колонка снабжена паразитной конической шестерней.

а механическая двухпоточная передача и уравнительный механизм размещены в нижней части колонки, при этом ведущая коническая шестерня механической двухпоточной передачи установлена на вертикальном валу и зацеплена с двумя ведомыми коническими шестернями, кинематически связанными с гребным валом посредством уравнительного механизма, причем одна из ведомых конических шестерен соединена с уравнительным механизмом через паразитную коническую шестерню. Кроме того, ведущая и ведомые конические шестерни выполнены с непрямыми зубьями. На чертеже показана кинематическая схема

предлагаемой колонки.

Она содержит вертикальный вал 1 с закрепленной на нем ведущей конической шестерней 2, находящейся в зацеплении с двумя ведомыми коническими шестернями 3 и 4, закрепленными на соосных полых валах 5 и 6 соответственно. Шестерни 2-4 образуют механическую двухпоточную передачу.- На другом конце полого вала 6 закреплена шестерня 7, находящаяся в зацеплении с паразитными коническими шестернями 8, которые в свою очередь входят в зацепление с конической щестерней 9, закрепленной на валу 10. Конические шестерни 7 и 8 имеют одинаковое количество зубьев. Валы 10 и 5 с помощью уравнительного механизма 11 соединены с гребным валом 12, на котором установлен гребной винт 13.

Уравнительный механизм 11 содержит рычаги 14 и 15, закрепленные соответственно на валах 10 и 5, и рычаги 16, закрепленные на гребном валу 12. На рычаге 16 установлены подвижно двуплечие рычаги 17, концы которых с помощью подвижных шарниров 18 соединены с рычагами 14 и 15.

Коническая шестерня 2 и ведомые шестерни 3 и 4 выполнены с непрямыми зубьями, угол наклона которых выбран таким, что осевая сила на всдуш,ей конической шестерне 2, возникающая от зацепления с шестернями 3 и 4 при передаче момента, равна нулю или весьма незначительна.

Угол наклона зубьев р может быть определен по известной формуле

Л - (tga-sin p isinpcosa),

где Л -осевая сила, задается равной нулю

или желаемой величины; М - крутящий момент, передаваемый шестерней;

D - средний диаметр шестерни; а - угол зацепления;

cp arctg|i,

к

где 2ш и ZK - соответственно числа зубьев шестерни и колеса, находящихся в зацеплении.

Конические шестерни 3 и 4 воспринимают по 50% мощности, передаваемой шестерней 2, при этом результирующая радиальная сила, действующая на эту шестерню, равна нулю. Отсутствие радиальных и осевых нагрузок на коническую шестерню 2 позволяет применить для опор вертикального вала 1 любые малогабаритные подшипники.

Коническая шестерня 4 передает мощность на уравнительный механизм через вал 6, конические шестерни 7, 8 и 9 и вал 10.

Коническая шестерня 3 передает мощность на уравнительный механизм через вал 5.

В уравнительном механизме И крутящие моменты валов 10 и 5 уравниваются между собой посредством двуплечих рычагов 17 (за счет этого выравниваются между собой крутящие моменты на конических шестернях 3 и 4), суммируются на рычаге 16 и передаются гребному валу 12.

Экономический эффект образуется в результате уменьшения поперечного сечения подводной части колонки по сравнению с известными конструкциями, снижения сопротивления подводной части колонки движению судна и увеличения пропульсивного КПД колонки, что при той же мощности позволяет получить прирост екорости судна. Кроме того, за счет разделения мощности на два потока в нижнем редукторе упрощается конструкция колонки, так как мощность передается в нижний редуктор одним вертикальным валом, который при этом не иагружеи осевыми и радиальными нагрузками, в результате чего отпадает

необходимость в мощных подщипииковых опорах.

Формула изобретения

1. Движительная угловая колонка судна, содержащая кинематически связанные между собой приводной вертикальный и гребной валы, механическую двухпоточную передачу с ведущей и ведомыми коническими шестернями и уравнительный механизм, отличающаяся тем, что, с целью улучшения гидродинамических характеристик колонки путем уменьшения площади ее поперечного сечения, она снабжена паразитной конической шестерней, а механическая двухпоточная передача и уравнительный механизм размещены в нижией части колонки, при этом ведущая коническая щестерня механической двухпоточной передачи установлена на вертикальном валу

и зацеплена с двумя ведомыми коническими шестернями, кинематически связанными с гребным валом посредством уравнительного механизма, причем одна из ведомых конических шестерен соединена с уравнительным механизмом через паразитную коническую шестерню.

2. Колонка по п. 1, отличающаяся тем, что ведущая и ведомые конические щестерни двухпоточной механической передачи выполнены с непрямыми зубьями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 2372247, кл. 115-35, опублик. 1941.

2. Авторское свидетельство СССР № 234875, кл. В 63Н 23/04, 1967.

LT,

I I ч /

л

}

J

.

17