устройство для ориентирования зубчатого колеса в зубчатой передаче

Формула изобретения

Устройство для ориентирования зубчатого колеса в зубчатой передаче, содержащее корпус, размещенный в нем вал для установки колеса, установленные на валу две пары втулок, расположенных одна в другой, первая из которых выполнена эксцентриковой с конической наружной поверхностью и радиальными пазами, а поверхности сопряжения обеих втулок обеих пар выполнены сферическими с общим центром, и размещенные в корпусе стаканы с внутренними коническими поверхностями, предназначенными для размещения в них эксцентриковых втулок, отличающееся тем, что стаканы выполнены эксцентриковыми, вторые втулки в обеих парах выполнены с дополнительными наружными сферическими поверхностями, а устройство снабжено двумя установленными на валу опорными шайбами со сферическими поверхностями, сопрягаемыми с дополнительными сферическими поверхностями вторых втулок и имеющими с ними общие центры, и стопорными гайками.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в зубчатых передачах для регулирования взаимного расположения сопрягаемых зубчатых колес.

Известно устройство (А.с. СССР 1677433. Устройство для ориентирования зубчатого колеса в зубчатой передаче МКИ: F 16 H 55/12, 1/16, 3.19.09.88), содержащее корпус, размещенный в нем вал для установки колеса, две пары расположенных на валу одна в другой эксцентриковых втулок, закрепленных в корпусе, одна из которых в каждой паре выполнена с радиальными пазами, причем поверхности сопряжения эксцентриковых втулок выполнены сферическими с общим центром, наружная поверхность внешней эксцентриковой втулки выполнена конической, и устройство снабжено размещенными в корпусе стаканами с коническими поверхностями, предназначенными для установки внешних эксцентриковых втулок.

Недостатком устройства является невозможность осуществления жесткой кинематической связи между зубчатым колесом и валом, на котором оно установлено, что ограничивает применение этого устройства для регулирования положения промежуточных зубчатых колес, не передающих крутящий момент на собственный вал.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей устройства при ориентировании путем регулирования пространственного положения жестко закрепленного на валу зубчатого колеса.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус, размещенный в нем вал для установки колеса, установленные на валу две пары втулок, расположенных одна в другой, первая из которых выполнена эксцентриковой с конической наружной поверхностью и рациональными пазами, а поверхности сопряжения обеих втулок обеих пар выполнены сферическими с общим центром, и размещенные в корпусе стаканы с внутренними коническими поверхностями, предназначенными для размещения в них эксцентриковых втулок, отличающихся тем, что стаканы выполнены эксцентриковыми, вторые втулки в обеих парах выполнены с дополнительными наружными сферическими поверхностями, а устройство снабжено двумя установленными на валу опорными шайбами со сферическими поверхностями, сопрягаемыми с дополнительными сферическими поверхностями вторых втулок и имеющими с ними общие центры, и стопорными гайками.

Применение предложенного устройства позволит произвести регулирование положения любых зубчатых колес, как свободно вращающихся на собственном валу, так и жестко закрепленных на валу, что расширит функциональные возможности устройства при ориентировании зубчатых колес в кинематических цепях машин. Кроме этого, предложенное устройство позволяет разгрузить вал в осевом направлении от усилий, фиксирующих опоры в заданном положении.

Известных технических решений, имеющих признаки, отличающие заявленное решение от прототипа, в ходе поиска по патентной и научно-технической литературе, не выявлено, следовательно, заявляемое устройство соответствует критерию "существенные отличия", т.е. обладает новизной.

На фиг.1 показан продольный разрез устройства для ориентирования зубчатого колеса; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.2, на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.1.

Устройство для ориентирования зубчатого колеса 1 (фиг.1), установленное в корпусе 2 зубчатой передачи, содержит стаканы 3 и 4, имеющие внутренние конические эксцентриковые поверхности и сопрягаемые наружными цилиндрическими поверхностями с цилиндрическими поверхностями в корпусе 2. В каждом из эксцентриковых стаканов 3 и 4 размещены две втулки, первая из которых 5(6) выполнена эксцентриковой с конической наружной поверхностью и радиальными пазами 7 и 8 (фиг.2) для повышения податливости. Своей наружной конической поверхностью втулки 5(6) сопрягается с конической поверхностью стакана 3(4). Вторая втулка 13(14) сопряжена с первой 5(6) по сферической поверхности радиуса R₁ с общим центром, расположенным на оси вала 10. Зубчатое колесо 1 жестко зафиксировано от поворота шпонкой 9 на валу 10, который установлен на опорах качения 11 и 12, размещенных во вторых втулках 13 и 14, расположенных по обе стороны зубчатого колеса 1 и сопрягаемых с первыми (эксцентриковыми) втулками 5 и 6. Вторые втулки 13 и 14 своими дополнительными наружными сферическими поверхностями радиусом R₂, обращенными к зубчатому колесу 1, сопрягаются со сферическими поверхностями опорных шайб 15 и 16, закрепленных в корпусе 2 стопорными гайками 17 и 18. При этом выполнение дополнительной сферической поверхности на каждой из вторых втулок возможно как с одинаковым радиусом R₂, так и с различными радиусами (R₂ и R₃). Кроме того, стаканы 3 и 4 имеют на своих фланцах полукольцовые пазы 19 (фиг.5) и закреплены в корпусе 2 фланцами 20 и 21 через компенсаторные пластины 22 и 23 винтами 24. Зубчатое колесо 1 фиксируется на валу 10 в осевом направлении втулками 25 и 26 и, кроме того, выходной конец вала 10, передающий внешний крутящий момент М, снабжен уплотнительным устройством, включающим сальник 27 и поджимной фланец 28, закрепленный во фланце 21 винтами 29.

Ориентирование зубчатого колеса 1 относительно сопрягаемых колес (не показаны) осуществляется следующим образом.

При зацеплении зубчатого колеса 1 с двумя другими зубчатыми колесами (не показаны) регулирование межцентровых расстояний в каждой паре колес обеспечивается синфазным поворотом вокруг собственных осей пар первых эксцентриковых втулок 5, 6 и стаканов 3, 4 на определенный установочный угол, величина которого определяется перед регулировкой расчетным путем с учетом известных геометрических и динамических погрешностей передачи и величин эксцентриситетов e₁ и е₂ стаканов 3 и 4 и первых эксцентриковых втулок 5 и 6 (фиг.2). Установка требуемых углов разворота стаканов 3, 4 и втулок 5, 6 относительно своих осей осуществляется по рискам (меткам), нанесенным на торцевых поверхностях корпуса 2, стаканов 3, 4 и втулок 5, 6.

Оптимальное угловое положение вала 10 зубчатого колеса 1 относительно сопрягаемых зубчатых колес осуществляется его разворотом по сфере радиусом R₁ в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения колеса 1, и контролируемое экспериментальным методом, например, по пятну контакта зубьев сопрягаемых пар колес. При этом перед регулировкой углового положения вала 10 ослабляют стопорные гайки 17 и 18, что способствует осевому и радиальному самоустановлению опорных шайб 15 и 16, сопрягаемых по сферическим поверхностям, например, R₂ со вторыми втулками 13 и 14.

После завершения ориентирования зубчатого колеса 1 поджимаются стопорные гайки 17, 18 и одновременно фиксируются в корпусе 2 первые эксцентриковые втулки 5, 6 и стаканы 3, 4 через компенсаторные пластины 22 и 23 фланцами 20 и 21 посредством винтов 24. Плотность взаимного контакта каждой эксцентриковой втулки 5, 6 со стаканами 3, 4 и вторыми втулками 13, 14, а также этих же втулок 13, 14 с опорными шайбами 15 и 16 обеспечивается упругими свойствами втулок 5 и 6, подбором необходимой толщины компенсаторных пластин 22, 23 и усилием затяжки стопорных гаек 17 и 18.

Размещение опор качения вторых втулок, имеющих две наружные сферические поверхности, по одной из которых каждая из этих втулок сопрягается с первой втулкой по сферической поверхности радиусом R₁ с общим центром, расположенным на оси вала, а по второй сферической поверхности - каждая вторая втулка сопрягается со своей опорной шайбой по сферической поверхности с одинаковыми или различными радиусами, при этом опорные шайбы расположены в стопорных гайках, установленных в корпусе, а стаканы выполнены эксцентриковыми по сравнению с прототипом, позволяет расширить функциональные возможности устройства и произвести регулировку положения любых зубчатых колес как свободно вращающихся на собственном валу (оси), так и жестко закрепленных на валу. Кроме этого, предложенное устройство позволяет разгрузить вал в осевом направлении от усилий, фиксирующих опоры в заданном положении. Это позволит повысить качество сборки кинематических цепей приводов точных и силовых машин.