Зубчатый редуктор Советский патент 1981 года по МПК F16H1/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым редукторам. Известен зубчатый редуктор, содержащий корпус с зубчатыми колесами, установленными на валах с опора ми-, по меньшей мере одна из которых выполнена регулируемой в пространст ве с помощью адаптивной системы, включающей преобразователи опорных реакций, установленные в опорах валов и соединенные Ч:ерез усилитель с селектором выдачи сигнала разности отношений фактических и расчетных реакций ij. Недостатком данного зубчатого редуктора является большая его инер ционность, так как исполнительный механизм регулируемой опоры выполне электромеханическим. Цель изобретения - повышение быстродействия регулирования положения опоры вала. Указанная цель достигается тем, что регулируемая опора редуктора вы полнена в виде электромагнитного по веда, редуктор снабжен электронновычислительным устройством, включе ным в цепи обмоток возбуждения электромагнитного подвеса, а урове сигналов в цепи преобразователи-селектор выбран выше уровня сигналов цепи саморегулирования электромагнитного подвеса. На чертеже схематически изображен зубчатый редуктор. Редуктор состоит из корпуса 1, в котором в шарикоподшипниковых опорах 2-4 и регулируемой опоре-электромагнитом подвесе 5 смонтированы валы 6 и 7. На валах посажены зубчатые колеса 8 и 9. Редуктор оснащен адаптивной системой, которая состоит из преобразователей 10 и 11 опорных реакций, смонтированных соответственно в опорах 2 и 3 вала 6, селектора 12, входы которого соединены с преобразователями опорных реакций 10 и 11, а выход - со входом электронно-вычислительного ус-тройства 13. Входы электронно-вычислительного устройства 13 соединены также с преобразователями 14 и 15 опорных реакций в электромагнитном подвесе 5 вала 7, а выходы через усилители мощности 16 и 17 с обмотками возбуждения 18 и 19 электромагнитного подвеса 5. Электромагнитный подвес 5 удерживает вал 7 не в одном неизменном положении, а благодаря его соединению

с преобразователем опорных реакций

10и 11 придает валу 7 различные положения, соответствующие оптимальному распределению нагрузки по длине зубьев при изменяющихся режимах эксплуатации.

Наличие преобразователей опорных реакций 14 и 15 и их связей с электронно-вычислительным устройством 13 обеспечивает удержание вала 7 от перемещения в каждом новом пространственном положении, обусловленно командами, поступающими с селектора 12.

Для этого в электронно-вычислительном устройстве 13 фиксируются значения показаний преобразователей опорных реакций 14 и 15, соответст вующие каждому новому положению вала 7, и в дальнейшем, до следующего изменения сигнала селектора 12, лектромагнитные силы поддерживают вал 7 в положении, соответствующем зафиксированным значениям преобразователей опорных реакций 14 и 15. Это становится возможным благодаря тому, что уровень сигналов цепи преобразователей опорных реакций 10 и

11и селектора 12 предусмотрен боле высоким, чем уровень сигналов цепи преобразователей опорных реакций 14 и 15 и электронно-вычислительного устройства 13.

Селектор 12 предназначен для регистрации величины фактических реакций в опорах 2 и 3 вала 6, измеряемых при помощи преобразователей опорных реакций 10 и 11, определения их соотношения и сравнения его с расчетным соотношением величин реакций в опорах 2 и 3,, вычисленным при условии равномерного распределения нагрузки по длине зубьев.

Разностный сигнал селектор 12 выдает в электронно-вычислительное устройство 13.

Электронно-вычислительное устройство 13 предназначено для изменения пространственного положения вала 7 при изменении режима эксплуатации, генерирующего разностный сигнал, а также для удержания вала 7 в положении, определяемом сигналами преобразователей опорных реакций .10 и 11 и селектора 12.

Зубчатый редуктор работает следующим образом.

При установившемся режиме эксплуатации электромагнитный подвес.5 удерживает вал 7 в положении, при котором распределение нагрузки по длине зубьев зубчатых колес 8 и 9 близко к равномерному. При этом фактическое отношение величины реакций в опорах 2 и 3 вала 6, измеряемых при помощи преобразователей опорных реакций 10 и 11, равно оптимальному и разностный сигнал, поступающий

из селектора 12 в электронно-вычислительное устройство 13, равен нулю. При изменении режима эксплуатации происходит распределение деформаций элементов редукторов (корпуса, вала, 5 опор, зубчатых колес), в связи с чем распределение нагрузки по длине зубьев становится неравномерным. Одновременно изменяются и величины реакций в опорах 2 и 3 вала 6. СоотQ ветствующие сигналы поступают с преобразователей опорных реакций 10 и 11 в селектор 12, в котором определяется их соотношение и сравнивается с оптимальньам. Селектор вырабатывает разностный сигнал, который поступает

5 в электронно-вычислительное устройство 13. В зависимости от величины знака разностного сигнала из электронно-вычислительного устройства 13 через усилители мощности 16 и 17

0 поступают сигналы на обмотки возбуждения 18 и 19 электромагнитного подвеса 5, изменяющие исходное положение вала 7. Изменение исходного положения вала 7 происходит до выравнивания фактического отношения реакций в опорах 2 -и 3 с его оптимальным значением. После этого разностный сигнал становится равным нулю, а адаптивная система поддержиQ вает вал 7 в новом положении.

При новом изменении режима эксплуатации указанные действия повторяются в той же последовательности.

Предлагаемый зубчатый редуктор может найти применение в различных машинах, работающих при изменяющихся режимах нагружения. В этих услоВИЯХ, благодаря высокому быстродействию системы, обеспечивается повышение нагрузочной способности и надежности редуктора, а также уменьшение шума.

изобретения

Формула

Зубчатый редуктор, содержащий корпус с зубчатыми колесами, установленными на валах с опорами, по меньшей мере одна из которых выполнена регулируемой в пространстве с помощью адаптивной системы, включающей преобразователи опорных реакций, установленные в опорах валов и соединенные через усилитель с селектором выдачи сигнала разности отношений фактических и расчетных реакций, отличающийс. я тем, что, с целью повышения быстродействия, регулируемая опора редуктора выполнена в виде электромагнитного подвеса, редуктор снабжен электронно-вычислительным устройством, включенным в цепи обмоток

возбуждения электромагнитного подве са, а уровень сигналов в цепи преобразователи-селектор выбран выше уровня сигналов цепи саморегулирования электромагнитного подвеса.

Источники информации, принятые во -внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР по заявке 2637798/25-28, кл. F 16 Н 1/26, 1979 (прототип)