Механизм вращения Советский патент 1979 года по МПК F16H1/26 

S

Изобретение, относится к машиностроению и может быть использовано в механизмах вращения, например, в качестве механизма вращения платформы гелиостата оптической системы солнечной,печи.

Известен механизм вращения крана, содержащий установленное на фундаменте (раме, тележке) зубчатое колесо и сцепленную с ним шестерню, смонтированную в поворотной относительно зубчатого колеса конструкции tl. При деформации фундамента в механизме вращения крана происходит изменение взаимного положения шестерни и зубчатого колеса, при этом нарушается их зацепление, что приводит к повышенному износу зубьев, а, следовательно, к преждевременной поломке механизма.

Наиболее близким к изобретению по технической, сущности и достигаемому эффекту является механизм вращения, содержащий привод, зубчатое с осевым отверстием колесо, взаимодействующую с ним шестерню, связанную с приводом.

поворотную платформу, фундамент и устройство для компенсации относительного смещения зубчатого колеса и шестерни 121.

В кинематическую цепь прйвода включен карданный вал или передача .с гибким звеном, например, ремнем.

Известный механизм вращения не может быть использован в высокоточных устройствах (гелиостатах, телескопах и т. д.), так как ни карданный вал, ни передача с гибким звеном, включенные в кинематическую цепь привода, соединенного с шестерней, следящей за положением зубчатого колеса, не могут обеспечить требования, предъявляемые к упомянутым устройствам по кинематической точности (карданный вал не обеспечивает стабильного передаточного отношения, а гибкое звено - достаточной жесткости н не исключает нробуксовки).

Целью изобретения является псеыше- ние кинематической точности механизма.

Указанная цель достигается тем, что в зубчатом колесе выполнена радиальная прорезь, а устройство для компенсации относительного смещения зубчатого колеса и шестерни выполнено в виде неподвижной оси и фиксатора зубчатого колеса, установленных на фундаменте и узла подвески зубчатого колеса к платформе в виде полого цилиндра с фланцем проходящего через осевое отверстие зубчатого колеса и жестко закрепленного на платформе, неподвижная ось распопоженая внутри полого цилиндра, соединена с последним посредством сферического подшипника, установленного с возможностью осевого смещений платформы относительно неподвижной оси, фиксатор выполнен в виде жестко установленного на фундаменте пальца со свободно посаженным на него сферическим элементом, расположенным в радиальной прорези зубч1атого колеса и зафиксированным относительно него так, что центры зубчатого колеса и сферического подшипника Л10жат на одной прямой, перпендикуляр- ной к оси вращения колеса, а шестерня жестко связана с валом привода.

На фиг. 1 иаображен механизм вращения платформы, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б фиг. 1; на фиг. 4 «- разрез В-В г. 3; на фиг. 5 - разрез Г-Г фиг. 4.

Механизм вращения содержит зубчатое колесо 1 с осевым отверстием, взаимодействующую с ним шестерню 2, привод 3, соединенный с шестерней, поворотную платформу 4, фундамент 5 и устройство для компенсации относительного смещения зубчатого колеса и шестерни, выполненное в виде узла подвески зубчатого колеса к поворотной платформе, . неподвижной относительно зубчатого колеса, смонтированной на фундаменте 5, и фиксатора, удерживающего зубчатое колесо 1 от поворота вокруг неподвижной оси 6. Узел подвески состоит из полого цилиндра, э акрепленногЪ верхним концом на платформе 4, и флан- ца 8, прикрепленного к нижнему концу цилиндра 7 и фиксирующего от осевогО перемещения зубчатое колесо посаженное на цилиндр 7 посредством пбдшипни ка 9 скольжения. Неподвижная ось 6 входит внутрь полого цилиндра 7 и соединена с ним посредством сферического подшипника 10, установленного с возможностью осевого смещения платформы 4-;относительно неподвижной оси 6.

Фиксатор установлен в радиальной прорези 11, выполненной в зубчатом колесе 1, В состав фиксатора входят сферический элемент 12, свободно посаженный на прикрепленный к фундаменту 5 палец 13. Контакт сферического элемента 12 с зубчатым колесом 1 осуществлен посредством сухарей 14 с ответными сферическими поверхностями. Сухари установлены подвижно в направляющих 15, выполненных на стенках по обеим сторонам радиальной прорези 11, благодаря которым сферический элемент 12 зафиксирован относительно зубчатого колеса 1 так, что его центр и центр сферического подшипника 10 всегда лежат на одной прямой, перпендикулярной к геометрической оси вращения зубчатого колеса. Одна из стенок прорези 11 выполнена подвижной. Подвижная стенка 16 служит для выборки зазоров в соединении колесо-фиксатор. Для перемещения стенки 16 на колесо 1 с одной стороны радиальной прорези 11 установлены винты 17.

Привод 3 установлен на платформе 4 и образует с шестерней 2 жесткую кинематическую цепь со стабильным передаточным числом. К нижней части платформы прикреплено несущее кольцо 18, размещено на гидростатических опорах 19с плоско-с«||ерическими вкла-, дыщами 2О.

Механизм вращения работает следую.щим образом.

Через каналы во вкладышах 20 к их плоским и сферическим поверхностям подается под давлением масло. При этом между вкладышами 20 гидростатических опор 19 и несущим кольцом 18 платформы 4 образуется масляная пленка. При включении привода 3 шестерня 2 обкатывается вокруг неподвижного зубчатого колеса 1, и платформа 4 поворачивается. Неравномерная осадка фундамента вызывает наклон платформы 4, не нарушая опирания несущего кольца 18 на гидростатические опоры 19, так как плос косферические вкладыши 20 обеспечивают его самоустановку. При этом зацепление шестерни 2 с зубчатым колесом 1 I сохранится, так ка взаимное положение их не нарушится, благодаря тому, что одновременно с наклоном платформы произойдет такой же. наклон прикрепленного к ней полого цилиндра 7.

Беспрепятственный наклон цилиндра 7 и перемещение его относительно неподвижной оси 6 обеспечиваются благодаря сферическому подшипнику 10 и его свободной посадке на ось. Конструкция фиксатора Обеспечивает фиксацию зубчатого колеса 1 от поворота вокруг оси 6, не препятствуя наклону его при осадке фундамента, так как сферический элемент 12 может скользить по пальцу 13 и перемещаться с сухарями 14 в направляющих 15, оставаясь всегда на прямой, проходящей через центры сферического элемента 12 и сферического подшипника 10 и перпендикулярной к геометрической оси вращения зубчатого колеса 1, что необходимо для случая, когда наклон колёса 1 произойдет с поворотом вокруг его днаметра, проходящего через центр сферичес кого подшипника 1О и лежащего в одной вертикальной плоскости с центром сферического элемента 12. Повышение кинематической точности механизма вращения обеспечивает повышенную точность наводки прибора, для которого предназначена поворотная платформа. При применении механизма вращения в гелиостатах солнечной печи повышенная точность наводки обеспечивает увели чение температуры в области фокального пятна концентратора солнечной энергии. Формула изобретения . Механизм вращения, содержащий при- вод, зубчатое с осевым отверстием колесо, взаимодействующую с ним шестерню, связанную с приводом, поворотную платформу, фундамент и устройство для компенсации относительного смешения зубчатого колеса и шестерни, отличающийся тем, что, с целью повышения кинематической точности, в зубчатом колесе выполнена радиальная прорезь, а уст- . ройство для компенсации относительного смещения зубчатого колеса и шестерни выполнено в виде неподвижной оси и фиксатора зубчатого колеса, установленных :на фундаменте, и узла подвески зубчатого колеса к платформе в виде полого цилиндра с фланцем, проходящего через осевое отверстие зубчатого колеса н жестко закрепленного на платформе, неподвижная ось распа ожена внутри полого цилиндра, соединена с последним посредством сферического подшипника, устансдаленного с возможностью осевого смещения платформы относительно неподвижной оси, фиксатор выполнен в виде жестко установленного на фундаменте пальца со свободно посаженным на него сферическим эле- меитом, расположенным в радиальной прорези зубчатого колеса и зафиксированным относительно него так, что центры зубчатого колеса «сферического подшипни- ка лежат на одной прямой, перп ндику- лярной к оси вращения колеса, а шестерня жестко связана с валом привода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Коган И. Я. Строительные башенные краны , М., Машиностроение , 1971, рис. 86, с. 116-117. 2.Патент США № 3176533, кл. 74-421, 1965.

Вид В

«

/« /5

Фиг.ъ