Безлюфтова зубчаста передача
Власники патенту UA 2443919:
Винахід відноситься до машинобудування і може бути використане для передачі великих зусиль при обертанні з високою точністю кута повороту. Безлюфтова зубчаста передача містить корпус (4) з проточками (3, 5), з розміщеними в них ведучим (8) і веденим (2) колесами зубчастими, виконаними з проміжними елементами зачеплення у вигляді роликів (7), які розташовані на периферії ведучого колеса з поєднанням з поверхнею проточки. Ролики (7) мають форму зрізаного конуса, висота яких більша за товщину ведучого зубчастого колеса, виконані опуклими з боку великих підстав або зі сферичними лунками в їх центральній частині, в які встановлені кульки, підпружені гнучким фіксуючим елементом (9), жорстко закріпленим своєю центральною частиною на валу ведучого колеса. Винахід дозволяє конструктивно просто усунути люфти в зубчастих передачах при виробленні ресурсу проміжних елементів зачеплення, забезпечити підвищення надійності та експлуатаційних можливостей, підвищити точність кута повороту при обертанні. 1 з.п. ф-ли, 3 іл.
Винахід відноситься до машинобудування і може бути використане для передачі великих зусиль при обертанні з високим ступенем точності.
Відомий редуктор з проміжними тілами в зачепленні (патент Україна №2292501, МПК F16H 1/32), що містить корпус, вхідний вал з ексцентриком, встановлений на ньому двовінцевий сателіт, нерухоме та рухоме центральні колеса. Два зубчастих вінця сателіту мають однакове число зубів і циліндричні профілі западин між зубами, але відрізняються ділильними діаметрами і відстанями між центрами кіл, що утворюють профіль западин між зубами.
Недоліком даної передачі є неможливість тривалогофункціонування пристрою з підвищеною точністю при обертанні через утворення люфтів у процесі експлуатації, що небажано за певних умов експлуатації, наприклад, у космосі.
Відома зубчаста передача зачепленням через «третє тіло» (патент Україна №2283447, МПК F16H 25/06, F16H 3/42), що містить провідне і ведене зубчасті колеса з торцевими зубами, набір тіл кочення у вигляді кульок, розміщених по колу між робочими поверхнями зубчастих коліс Рух від ведучого колеса до веденого передається через тіла кочення, що утворюють "третє тіло", щільність якого визначає передатне відношення та залежить від параметрів міжзубчастого простору, кількості та розмірів тіл кочення.
Недоліком даної передачі є неможливість тривалого функціонування пристрою з підвищеною точністю при обертанні через утворення люфтів у процесі експлуатації, що небажано за певних умов експлуатації, наприклад, у космосі.
Відома безлюфтова зубчаста передача (патент Україна №2287732, МПК F16H 55/18), що містить змонтовані в корпусі зубчастих колеса, що знаходяться в зачепленні, одне з яких виконано складовим з двох, встановлених з можливістю повороту одна відносно іншої частин, пружно пов'язаних між собою. Частини зубчастого колеса закріплені на двох частинах порожнистого валу, що сполучаються, і пов'язані розміщеним усередині нього пружним торсіоном.
Торсіон одним кінцем пов'язаний з однією частиною валу, а іншим - з іншою частиною валу за допомогою розміщеної всередині його порожнини різьбової втулки, яка додатково має можливість взаємодіяти з контргайкою, розміщеною на зовнішній поверхні, при цьому різьбова втулка та контргайка мають різний напрямок різьблення.
Недоліком пристрою є складність конструкції.
Найбільш близьким технічним рішенням, обраним як прототип, є зубчаста передача (патент Україна №2023208, МПК F16H 1/24, F16H 1/04), що містить провідне та ведене колеса, елементи зачеплення у вигляді кульок, що розташовуються на периферії ведучого колеса у сферах впадинах, колеса розміщені в циліндричних проточках стійки, і між ними на стійці розташовані клиноподібні напрямні з увігнутою робочою поверхнею, плавно пов'язаної з робочою поверхнею проточок.
Недоліком даної передачі є неможливість тривалого функціонування пристрою з підвищеною точністю при обертанні через утворення люфтів у процесі експлуатації, що небажано за певних умов експлуатації, наприклад, у космосі.
Завдання винаходу - забезпечення тривалого терміну експлуатації із підвищеною точністю.
Поставлена задача вирішена за рахунок того, що безлюфтова зубчаста передача містить корпус з проточками, з розміщеними в них провідним та веденим зубчастими колесами, виконаними з проміжними елементами зачеплення, які розташовані на периферії провідного колеса з поєднанням з поверхнею проточки. Проміжні елементи зачеплення зубів виконані у вигляді роликів, що мають форму зрізаного конуса, висота яких більша за товщину ведучого зубчастого колеса, виконані опуклими з боку великих основ або зі сферичними лунками в їх центральній частині, в які встановлені кульки, підпружені гнучким фіксуючим елементом, жорстко закріпленим центральною частиною валу ведучого колеса. Гнучкий фіксуючий елемент може бути виконаний у вигляді кільцевої мембранної пластини зі сталі марки 36НХТ, а також може бути виконаний у вигляді пакета, що складається, щонайменшемері, з двох плоских пружних пластин, або у вигляді чергування плоских і гофрованих по колах пластин. Великі основи проміжних елементів виконані зі сферичними лунками в їх центральній частині, які встановлені кульки.
Пропонована безлюфтова зубчаста передача пояснюється кресленнями на фіг.1, 2, 3. На фіг.1 показаний загальний вигляд збирання пристрою; на фіг.2 показаний розріз головного вигляду;
на фіг.3 показаний розріз виду спереду.
Безлюфтова зубчаста передача містить провідне 8 і ведене колеса 2, розміщені в циліндричних проточках 5 і 3 корпусу 4 з кришкою корпусу 1. Робоча поверхня проточки 5 виконана під кутом сполучення проміжних елементів зачеплення, які виконані у вигляді роликів 7, мають форму усіченого у вільному стані в конічних пазах 6 на периферії ведучого колеса 8. Ролики 7, пружні гнучким фіксуючим елементом 9, виконані із запасом по висоті, тобто. висота кожного ролика більша за товщину ведучого колеса 8.
Передача працює в такий спосіб.
При обертанні ведучого колеса 8 зусилля за допомогою роликів 7 передається веденому колесу 2, при цьому ролики 7, що знаходяться у вільному стані, утримуються в конічних пазах 6 провідного колеса 8 завдяки поєднанню з робочою поверхнею проточки 5 в корпусі 4. З веденого колеса 2 обертання на пристрій із підвищеною точністю кута повороту. У міру експлуатації робоча поверхня роликів 7 сточується. Під дією гнучкого фіксуючого елемента 9 ролики 7 поступово зміщуються у бік їх меншої основи, таким чином, люфти в процесі експлуатації не утворюються.
Дана конструкція безлюфтової зубчастої передачі дозволяє конструктивно просто усунути люфти в зубчастих передачах при виробленніресурсу проміжних елементів зачеплення, забезпечити підвищення надійності та експлуатаційних можливостей, підвищити точність кута повороту при обертанні.
Запропонована безлюфтова зубчаста передача знаходиться на етапі виготовлення, у вигляді дослідного зразка з перспективою прийняття серійного виробництва за результатами позитивних випробувань.
З відомих заявнику патентно-інформаційних джерел не виявлено сукупність ознак, схожа із сукупністю відмітних ознак заявляється.
1. Безлюфтова зубчаста передача, що містить корпус з проточками, з розміщеними в них провідним і веденим зубчастими колесами, виконаними з проміжними елементами зачеплення, які розташовані на периферії ведучого колеса з поєднанням з поверхнею проточки, що відрізняється тим, що проміжні елементи зачеплення зубів виконані роликів, що мають форму зрізаного конуса, висота яких більша за товщину провідного зубчастого колеса, виконані опуклими з боку великих підстав або зі сферичними лунками в їх центральній частині, в які встановлені кульки, підпружені гнучким фіксуючим елементом, жорстко закріпленим своєю центральною частиною на валу ведучого колеса.
2. Пристрій п.1, відрізняється тим, що гнучкий фіксуючий елемент виконаний у вигляді пакета, що складається, щонайменше, з двох плоских пружних пластин або у вигляді чергування плоских і гофрованих по колах пластин.