зубчатое колесо

Формула изобретения

Зубчатое колесо, содержащее ступицу и по меньшей мере два зубчатых диска, установленных подвижно и соосно на ступице, торсионный элемент с элементами крепления на одном из концов, отличающееся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности, торсионный элемент выполнен в виде набора торсионных стержней с элементами крепления, выполненными в виде цапф на каждом стержне, зубчатые диски выполнены с призматическими отверстиями, ступица снабжена фланцем, выполненным в виде диска с концентричными отверстиями, в которых жестко закреплены цапфы торсионных стержней, последние свободными концами установлены в призматических отверстиях зубчатых дисков, а торсионные стержни изготовлены из материала, обладающего памятью формы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в ответственных высокоточных передачах, например, для привода исполнительных органов роботов.

Известен зубчатый элемент передачи, содержащий диски, установленные с возможностью окружного смещения на ступице, и эксцентричные пальцы, взаимодействующие с нечетными дисками /1/.

Недостатком данного устройства является отсутствие упругой связи между дисками и ступицей, следствием чего является повышенная виброактивность передачи, а также отсутствие возможности самокомпенсации бокового зазора по мере износа зубьев.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, в котором два зубчатых колеса зубчатой передачи установлены соосно с возможностью относительного углового разворота и связаны торсионным валом, снабженным механизмом закрутки /2/.

Недостатком данного устройства является то, что в одном из направлений силовой поток проходит, минуя торсионный вал, а значит, не используются его упругие свойства, усложнено устройство закрутки, снижена нагрузочная способность зубьев.

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности и точности.

Для достижения этой цели в зубчатом колесе, содержащем ступицу и по меньшей мере два зубчатых диска, установленных подвижно и соосно на ступице, торсионный элемент выполнен в виде набора торсионных стержней с элементами крепления, выполненными в виде цапф на каждом стержне, зубчатые диски выполнены с призматическими отверстиями, ступица снабжена фланцем, выполненным в виде диска с концентричными отверстиями, в которых жестко закреплены цапфы торсионных стержней, последние свободными концами установлены в призматических отверстиях зубчатых дисков, а торсионные стержни изготовлены из материала, обладающего памятью формы.

На чертеже представлен общий вид предлагаемого зубчатого колеса.

На ступице 1 концентрично ее оси свободно установлен набор из зубчатых дисков 2. Ступица 1 снабжена фланцем 3, в котором в отверстиях, равномерно размещенных по окружности, жестко закреплены концы торсионный стержней 4. Другими концами торсионные стержни посредством призматических цапф 5 установлены свободно в соответствующих отверстиях 6 зубчатых дисков 2. Для прохода стержней через диски 2 в последних выполнены отверстия 7. Набор дисков 2 зафиксирован от продольного смещения пальцами 8. Торсионные стержни 4 установлены в таком порядке, что после реализации эффекта памяти формы, стержни 4, идущие к разным дискам 2, имеют противоположные направления закрутки.

Зубчатое колесо работает следующим образом.

После установки зубчатого колеса на место и выполнения термической обработки "на память" торсионных стержней 4, зубчатые диски 2 разворачиваются в разные стороны. При этом диски 2 несколько сдвигаются в призматических соединениях, а оси торсионных стержней 4 искривляются это является результатом сложного напряженного состояния стержней 4. Таким образом выбирается боковой зазор в зацеплении. Часть дисков 2 работает левыми рабочими профилями зубьев, часть правыми. Сменив порядок присоединения торсионных стержней 4 к дискам 2, можно восстановить качественные параметры зубчатого колеса за счет включения в работу неизношенных профилей зубьев.

Технико-экономические преимущества изобретения сводятся к повышению точности, долговечности и качества работы передачи, включающей такое зубчатое колесо. Это в конечном счете уменьшает затраты на изготовление, эксплуатацию оборудования, в приводе которого используется предлагаемое зубчатое колесо.