Тормозящая зубчатая передача Советский патент 1979 года по МПК F16H1/06 

(54) ТОРМОЗЯЩАЯ ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для привода машин с чередующимися тяговыми режимами и режимами торможения.

Известны зубчатые передачи, содержащие тяговое и тормозное колеса, каждое из которых может быть ведущим, и передача будет иметь при этом различные потери на трение 1.

По технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близка к предлагаемому изобретению тормозящая зубчатая передача, содержащая корпус, размещенные в нем тяговое и тормозное колеса, каждое из которых может быть ведущим 2.

Известные передачи имеют низкий КПД тягового режима.

Цель изобретения - повышение КПД тягового режима. Это достигается тем, что предлагаемая передача снабжена фрикционной парой, один элемент которой связан с тяговым колесом, а другой-неподвижно закреплен в корпусе.

Кроме того, фрикционная пара выполнена с переменной величиной круга трения.

На фиг. 1 дана схема тормозящей передачи без корпуса, на фиг. 2 - динамическая схема передачи при отстоящей от круга трения линии действия полного усилия зуба, на фиг. 3 - то же, при касании линии действия полного усилия зуба круга трения, на фиг. 4 - то же, при пересечении круга трения линией действия полного усилия зуба.

Тяговое колесо 1, установленное в корпусе с помощью фрикционной пары (на чертежах не показаны), например, на подщипниках скольжения, с кругом трения радиуса о, зацепляется с тормозным колесом 2. В сечении плоскостью, перпендикулярной, оси вращения колес, профили зубьев 3 и 4 выполнены эвольвентными с углом зацепления и основными окружностями диаметров dbi и dba. Углы развернутости эвольвент, размеры, материал и смазка подшипников подбирают так, чтобы обеспечить требуемую интенсивность торможения.

В зависимости от условий нагружения и направлений вращения колес, передача может работать в двух режимах: тягово.м и тормозном. Так передача на фиг. 1 работает в тяговом режиме, если колесо 1 вращается против часовой стрелки и к нему извне подводится внешний движущий момент Ml, а к колесу 2 - момент Мз сопротивления (на фиг. 1 показаны пунктирными стрелками). Тогда ведущим является колесо 1, так как оно выбирает зазор в зацеплении. Возникающая в зацеплении зубьев сила трения отклоняет линию взаимодействия зубьев, например Ri2, от общей нормали NiNi йг( 1величипу приведенного к торцовому сечению угла трения «. против часовой стрелки.

Одновременно в фрикционной паре возникает сила трения, характеризуемая кругом трения радиуса J3. Радиус р зависит от условий работы, материала и размеров подщипника.

Если при изменившихся условиях работц той же пары ведущим стайовится колесо 2 (направления угловых скоростей и моментов показаны на фиг. 1 сплощными стрелками), то сила трения зубьев меняет свое направлен ие и Ri2 отклоняется от общей нормали на приведенный угол трения по часовой стрелке. Потери на трение в передаче резко возрастают и осуществляется режим торможения. .

Профили колес и параметры подщипников подбирают, исходя из требований к пе-. редаче в режиме торможения, при ведущем колесе 2. Так для образования несамотормозящейся передачи (фиг. 2) линия действия силы R21 должна проходить на незначительном расстоянии hi от оси тягового колеса 1. Достигается это соответствующим профилированием зуоьев, подбором материала трущихся поверхностей подщипника скольжения и его диаметра.

Такие передачи целесообразно использовать, например, для гащения избыточной энергии при торможении машин, сосредоточенной, в основном, в звеньях, связанных с тормозным колесом 2. Величины замедлений легко регулировать с помощью регулирования параметров фрикционной пары, связанной с тяговым колесом 1.

Из тех же колес можно образовать передачу (фиг. 3) с нулевым моментом на колесе 1 при ведущем колесе 2. Для этого достаточно увеличить круг трения (например, увеличив диаметр подщипника скольжения) так, чтобы он касался линии действия полного усилия зуба, при этом подводимая веду693076

щим колесом 2 мощность гасится в зацеплении и подщипниках. Интенсивность торможения несколько увеличивается. Но возможность регулирования замедления фрикционной парой на колесе 1 отсутствует. Передача самотормозящаяся.

Для образования передачи с запасом торможения (фиг. 4) достаточно еще увеличить радиус круга трения так, чтобы линия действия силы Rji пересекала круг трения (фиг. 4). Тогда момент, образуемый парой сил RO I и R21 меняет свое направление. Следовательно, мощность потерь в передаче превыщает мощность, подводимую тормозным ведущим колесом 2. Колеса могут продолжать движение только тогда, когда к ведомому колесу 1 также подводится положительная, движущая мощность, расходуемая совместно с мощностью колеса 1 на преодоление потерь в передаче.

Такие передачи целесообразно использовать, например, в подъемных механизмах, так как они в состоянии удержать груз, подвещенный на канате, намотанном на барабане, соединенном с тормозным колесом 2. Для опускания груза необходимо к колесу 1 приложить оттормаживающие момент и мощность со стороны двигателя.

Формула изобретения

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

i, -Wi ft- л ,. гГ. -- .

-- -,-. . ... ft . 693076

PU8.4