гитара сменных шестерен

Формула изобретения

ГИТАРА СМЕННЫХ ШЕСТЕРЕН, содержащая ведущий и ведомый валы со сменными шестернями, установленные с возможностью вращения в корпусе, и промежуточную ось с паразитной либо со сменными шестернями, смонтированную на приклоне, закрепленном на пальце в корпусе с возможностью наладочного поворота между валами, отличающаяся тем, что в приклоне выполнена расточка, в которой зафиксирована промежуточная ось.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности к станкостроению, и предназначено для изменения скоростей и подачи силовых механических приводов, особенно для тяжело нагруженных или реверсивных.

В качестве механизма для настройки числа оборотов на ведомом валу известны коробки скоростей [1] типовые конструкции которых содержат размещенный в корпусе ведущий и ведомый валы, несущие конусные наборы из зубчатых колес на обоих валах и дополнительные подвижные устройства и передачи для кинематической связи указанных валов.

Недостатки этих типовых механизмов следующие:

корпус коробки ослаблен прорезями для подвижных устройств и передач, из-за прорезей затруднена смазка шестерен и опор, коробки имеют увеличенные габариты и, как следствие, большую материалоемкость. Поэтому эти коробки скоростей заменяются на механизмы других видов: с передвижными блоками колес и гитарами сменных шестерен.

Известна гитара сменных шестерен [2] содержащая ведущий и ведомый валы, смонтированные в корпусе и несущие сменные зубчатые колеса, закрепленные на концах указанных валов. Промежуточные сменные зубчатые колеса установлены на промежуточной оси, один из концов которой размещен в Т-образном пазу основного приклона, а другой в пазах двух скрещивающихся дополнительных приклонов. Основной приклон установлен на корпусе с возможностью наладочного перемещения относительно пальца, закрепленного на корпусе. Палец основного приклона удален от прямой, соединяющей центры ведущего и ведомого валов, а положение дополнительных приклонов определяется их свободной посадкой на концы ведущего и ведомого валов, относительно которых они наладочно подвижны.

Недостатки этой конструкции гитары следующие:

из-за наличия пазов на основном и дополнительных приклонах промежуточная ось остается недостаточно укрепленной несмотря на винтовые прижимы, скрепляющие все элементы после выполнения смены шестеpен. Остается возможность расцепления промежуточных колес и смещения промежуточной оси по пазам приклонов под действием колебаний нагрузки при ударах, при реверсировании вращения валов. Кроме того, каждая смена колес производится при снятых дополнительных приклонах, что снижает жесткость гитары из-за наличия зазоров на стыках дополнительных приклонов с валами. Снятие дополнительных приклонов при смене колес гитары снижает удобство обслуживания механизма.

Целью изобретения является повышение жесткости и удобства обслуживания гитары.

Это достигается тем, что в гитаре сменных шестерен, содержащей ведущий и ведомый валы со сменными шестернями, установленные с возможностью вращения в корпусе, и промежуточную ось с паразитной либо со сменными шестернями, смонтированную на приклоне, закрепленном на пальце в корпусе с возможностью наладочного поворота между валами, в приклоне выполняют расточку, в которой зафиксирована промежуточная ось.

На фиг. 1 показана кинематическая схема однопарной гитары сменных шестерен с постоянной (паразитной) шестерней, установленной между сменными шестернями ведущего и ведомого валов гитары; на фиг. 2 двухпарная гитара сменных шестерен, общий вид; на фиг. 3 вариант исполнения гитары сменных шестерен с постоянной шестерней; на фиг. 4 вид по стрелке А на фиг. 3.

Гитара содержит ведущий 1 и ведомый 2 валы, на расстоянии 00₁=А, установленные с возможностью вращения в корпусе 3. На концах валов устанавливаются сменные зубчатые колеса 4 и 5, которые кинематически сцепляются с постоянной паразитной шестерней 6 для однопарной гитары (фиг. 1) или двумя другими сменными колесами 6" и 6"" (фиг. 2) для двухпарной гитары. В обоих случаях шестерни 6,6" и 6"" установлены на промежуточной оси 7, наладочно подвижной относительно валов. Промежуточная ось с центром 0₂ фиксируется в расточке 8 приклона 9 на расстоянии R от пальца 10, который закрепляется на корпусе 3. На противоположном конце приклона выполнен паз 11, в котором размещается зажимной винт 12.

В обоих случаях межцентровое расстояние между валами соответствует сумме межцентровых расстояний между валами и промежуточной осью, т.е. А=А₁+А₂. Приклон 9 установлен на пальце 10 в корпусе 3 с возможностью наладочного поворота около пальца 10 по окружности 13 радиусом R. Отрезок 00₁ расположен касательно окружности 13. При смене колес промежуточная ось 7 перемещается из положения 0₂ в положение 0₂¹, в котором появляются отклонения ₁ и ₂ от исходного положения 0₂.

Гитара работает следующим образом.

При изменении скорости ведомого вала 2 меняются сменные шестерни 4,5 или 4,5, 6" и 6"". Для этого раскрепляется винт 12, освобождая приклон 9, снимаются прежние шестерни и устанавливаются на посадочные шейки другие зубчатые колеса, требуемые по картам наладки. Шестерни 4,5,6,6",6"" назначаются с учетом их размещения на отрезках 0₁0₂, 00₂ из известных соотношений: для фиг. 1: A (1) для фиг. 2: + A (2) где m модуль зацепления колес для случая использования паразитной шестерни (фиг. 1);

m₁m₂ модули зацепления шестерен для случая двухпарной гитары (фиг. 2).

Z₄-Z₆"" числа зубьев шестерен 4,5,6,6", и 6"".

После установки выбранных шестерен положение центра промежуточной оси 7 на дуге 13 изменяется, например, из положения 0₂ в положение 0₂¹, центр оси 7 смещается от отрезка 0₁0₂, вследствие чего изменяются расчетные межцентровые расстояния 0₁0₂¹ и 00₂¹ в сторону их увеличения. Это обстоятельство при соблюдении соотношения (1) и (2) и при расположении отрезка 00₁ касательно окружности 13 не сказывается на работоспособности узла.

Цилиндрическое эвольвентное зацепление зубчатых колес в этом случае осуществляется при расчетных межцентровых расстояниях А₁ и А₂ в точке 0₂окружности 13, но уже в точке 0₂¹ при изменении числа зубьев колес межцентровые расстояния вследствие влияния отклонений ₁ и ₂ не соответствуют расчетным, а именно, увеличиваются, хотя и незначительно. Увеличение межцентровых расстояний не сказывается на качестве зацепления. Следует отметить, что боковой зазор между зубьями несколько увеличивается. После установки сменных шестерен приклон 9 винтом 12 закрепляется на корпусе 3.

Фиксированная установка промежуточной оси 7 в расточке 8, выполненной в приклоне 9, позволяет повысить жесткость и удобство обслуживания гитары сменных колес. Повышению жесткости способствует отсутствие пазов для наладочно-подвижного размещения в них промежуточной оси гитары. Дополнительные приклоны, установленные одними концами на ведущем и ведомом валах, а другими на промежуточной оси, в предложенной конструкции отсутствуют. Это улучшает обслуживание гитары, упрощает ее конструкцию, уменьшает габариты. Этим определяется предпочтительность использования предложенной гитары в реверсивных и силовых кинематических цепях машин.