устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей
Классы МПК: | F16H1/26 средства, компенсирующие непараллельность осей |
Патентообладатель(и): | Ворончихин Михаил Алексеевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-09-27 публикация патента:
30.12.1994 |
Изобретение относится к устройствам с автоматической компенсацией параллельности осей. Технический результат: улучшение компенсации, уравновешенности, конструктивное и технологическое упрощение. Сущность: зубчатый венец 4 с бочкообразной формой зубьев 9 и сферической поверхностью их вершин 10 на одном из колес 3 устройства и сопряженный с ним другой зубчатый венец 6, вращающийся синхронно с валом другого колеса 5. Вал 1 колеса 3 устройства установлен в сферических подшипниках 2, венец 6 - непосредственно на колесе 5, зубья колеса 3 в основаниях впадин ограничены сферическими поверхностями, а с боковых сторон - поверхностями, уравнения которых указаны в ф-ле. Если зубья венцов 4 и 6 при работе контактируют не в средней плоскости передачи, а в радиальной возникает поворачивающий момент, возвращающий зубья 9 и 13 в позицию до их контакта в средней плоскости. Положительный эффект: повышение эффективности эксплуатации и изготовления, расширение области применения. 5 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5
Формула изобретения
УСТРОЙСТВО С АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИЕЙ НЕПАРАЛЛЕЛЬНОСТИ ОСЕЙ, содержащее находящиеся в зацеплении зубчатые колеса, первое установлено на валу, а его зубчатый венец выполнен с бочкообразными в сечении поверхностью его делительного цилиндра зубьями и со сферической поверхностью выступов, отличающееся тем, что упомянутый вал установлен на сферических подшипниках, поверхность дна впадин зубьев первого колеса выполнена сферической, а боковая поверхность его зубьев определена в цилиндрических координатах уравнениямиZ
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-29t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-30t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025037/920.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025006/945.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025006/945.gif)
r
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-31t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-32t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025037/920.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025006/945.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025006/945.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-33t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025005/947.gif)
X
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-34t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-35t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025037/920.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025006/945.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025006/945.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025005/947.gif)
где z
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-36t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-37t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-38t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-39t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025005/947.gif)
rb - радиус основной сферы колеса;
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025037/920.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-40t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-41t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-42t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-43t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-44t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025037/920.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-45t.gif)
где so - толщина зуба по дуге основной сферы в полуплоскости
PoZ
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-46t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025006/945.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-47t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-48t.gif)
tg
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025006/945.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025006/945.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-49t.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к машиностроению. Известно устройство для автоматической компенсации несоосности во внешнем зубчатом зацеплении, включающее два зубчатых венца с бочкообразными зубьями и сферической поверхностью их вершин, втулку с фланцем и самоустанавливающийся подшипник. Один из венцов установлен непосредственно на ведущем валу и находится в зацеплении с зубчатым венцом внутреннего зацепления на ведущем колесе, другой венец размещен на наружной поверхности фланца этой втулки, установленной в полости ведущего колеса, и также находится в зацеплении с соответствующим ему зубчатым венцом внутреннего зацепления этого же ведущего колеса. В полости средней части ведущего колеса размещен самоустанавливающийся подшипник. Указанные зубчатые венцы, втулки и подшипник, встроенные в полости ведущего колеса, в совокупности с ним осуществляют автоматическую компенсацию несоосности во внешнем зубчатом зацеплении [1]. Однако известное устройство конструктивно громоздко, металлоемко, имеет повышенную неуравновешенность, обусловленную несимметричным размещением зубчатых венцов и втулки относительно средней плоскости ведущего колеса. Известно устройство для автоматической компенсации непараллельности осей колес зубчатой передачи, содержащее зубчатый венец внешнего зацепления с бочкообразной формой зубьев сферической поверхностью их веpшин, выполненный или размещенный на несущем валу колеса. Он сопряжен с зубчатым венцом внутреннего зацепления, встроенным в полости этого же колеса и вращающимся синхронно с валом другого колеса. Сферические поверхности вершин бочкообразных зубьев венца внешнего зацепления первого колеса установлены с натягом на сопрягаемой поверхности впадин зубьев его венца внутреннего зацепления. В средней части полости данного колеса этими сопрягаемыми поверхностями образован сферический подшипник скольжения, который обеспечивает одновременно передачу крутящего момента и компенсацию непараллельности осей колес [2] . Недостатками известного устройства являются повышенное в зацеплении сопротивление поворачивающему моменту, устраняющему непараллельность осей колес передачи, обусловленное наличием в устройстве подшипника скольжения, и повышенная неуравновешенность. Задача изобретения - улучшение автоматических компенсирующих свойств устройства для устранения непараллельности осей, конструктивное его упрощение технологичности изготовления, снижение шумности и повышение уравновешенности, а также расширение области его применения. Это достигается тем, что в известном устройстве для автоматической компенсации непараллельности осей колес, содержащем находящиеся в зацеплении зубчатые колеса, первое изготовлено на валу, а его зубчатый венец выполнен с бочкообразными в сечении поверхностью его делительного цилиндра зубьями и со сферической поверхностью вершин выступов, упомянутый вал установлен на сферических подшипниках, поверхность оснований впадин зубьев первого колеса выполнена сферической, а боковая поверхность его зубьев определена в цилиндрических координатах следующим уравнением:Z
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-2t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-3t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025037/920.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025006/945.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025006/945.gif)
r
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-4t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-5t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025037/920.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025006/945.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025006/945.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-6t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025005/947.gif)
X
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-7t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-8t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025037/920.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025006/945.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025006/945.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025005/947.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025005/947.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025005/947.gif)
rb - радиус основной сферы колес,
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025037/920.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025037/920.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025075/176.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-9t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025006/945.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-10t.gif)
tg
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025006/945.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025006/945.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-11t.gif)
Zi" = rfcos
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025037/920.gif)
ri" = rf sin
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025037/920.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025005/947.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025005/947.gif)
xi = rf sin
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025037/920.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025005/947.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025037/920.gif)
Z
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-12t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-13t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025037/920.gif)
r
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-14t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-15t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025037/920.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025006/945.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025006/945.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025006/945.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-16t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025005/947.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025161/936.gif)
M
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-17t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-18t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-19t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-20t.gif)
МFt - момент окружной силы Ft относительно межосевой линии 0102. Ему будет противодействовать сопротивление в зацепляющихся зубьях 9 и 13 в форме Мт.к. - момента сил трения качения и Мт.с.п момента трения скольжения в сферических подшипниках опор вала колеса 3. В итоге поворачивающий момент в устройстве в вертикальной плоскости определяется соотношением:
M
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-21t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-22t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-23t.gif)
Для случая непараллельности осей колес в горизонтальной плоскости М
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-24t.gif)
M
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-25t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-26t.gif)
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-27t.gif)
Таким образом, возникающий поворачивающий момент М
![устройство с автоматической компенсацией непараллельности осей, патент № 2025616](/images/patents/448/2025616/2025616-28t.gif)