Упругое зубчатое колесо

 

Изобретение относится к матиностроению, к зубчатым передачам. Цель - повьппение надежности и долговечности упругого зубчатого колеса - достигается за счет улучшения самоустановки венда по сопрягаемому колесу и за счет уменьшения износа упругих элементов колеса. Диск 2 с венцом 3 взаимодействует зубьями 10 с зубчатой полумуфтой 9. Последняя жестко соединяет щеки 7 и 8, установленные с зазором относительно диска 2 ели ступи1№1 1. Упругие элементы 6 попарно и диаметрально противоположно размеп1ены меяду 1деками 7 и 8 и щес (Л С Фиг.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (51) 4 F 16 Н 55/14 1/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

rIO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 l ) 4264646/25-28 (22) 17,06.87 (46) 07.02.89. Бил, Il» 5 (71) Ворошиловградский машино:строительный институт .(72) В.Н,Старченко, А,И,Беляев и А,И.Бучный (53) 621.833 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

II» 1059333, кл. F 16 Н 55/14, 1982, Авторское свидетельство..СССР

11» 1254227» кл, F 16 Н 1/26»

F !6 Н 55/17, F 16 D 3/18, 1983.

Авторское свидетельство СССР

1(» 1218221 кл. F 16 H 55/14, F 16 Н 55/17, 1983. А (54) УПРУГОЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО (57) Изобретение относится к машиностроении, к зубчатым передачам. Цель— пов пчение надежности и долговечности упругого зубчатого колеса - дости1 гается за счет улучшения самоустаВ новки венца по сопрягаемому колесу и за счет уменьшения износа упругих элементов колеса. Диск 2 с венцом

3 взаимодействует зубьями 10 с зубчатой полумуфтой 9. Последняя жестко соединяет щеки 7 и 8, установленные с зазором относительно диска 2 с.ги ступицы 1. Упругие элементы 6 попарно и диаметрально противоположно размещены между щеками 7 и 8 и ще- а

1456672 ками 4 и 5, Последние закреплены HR ответным колесом венец 3 самоустаступице I с возможностью регулирова- навливается за счет зазоров между ния расстЬяния между ними. Элементы диском 2 и щеками 7 и 8. Нагрузки

6 могут быть симметрично или не- . воспринимаются упругими элементами симметрично наклонены к торцам дис- 6, которые могут бить ориентированы ка в каждой паре в окружном и ра-. относительно друг друга и торцов диальном направлениях колеса, иметь диска 2 различным образом, 7 s,ï, различную жесткость, В зацеплении с ф-лы, 10 ил.

10.установки упругих элементов 6 с наклоном к торцам диска 2 с определенным углом клина в интервале от 0 до

90 (при 0 упругие элементы 6 размещены параллельно. к плоскости вращения, при 90 перпендикулярно ), при этом с двух сторон диска 2 упругие элементы 6 могут быть размещены с

20 одинаковыми или с различными углами клина (симметричный и несимметричный наклон), или же направление клина каждой следующей пары упругих элементов 6 может быть ныполнено проти25 ноположным, а количество разных пар одинаковым и кратным двум. В последнем случае разные по направлению клина пары упругих элементов 6 могут быть выполнены с различными углами

Изобретение относится к машиностроению ..и может быть использовано в зубчатых передачах транспортных машин.

Пель изобретения — повышение надежности и долговечности упругого зубчатого колеса путем улучшения самоустанонки венца по сопрягаемому колесу и уменьшения износа упругих элементов колеса.

На фиг.l изображено упругое зубчатое колесо; 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 на фиг.2; на фиг.5 — разрез Г-Г на фиг.2; на фиг. 6 — 10 — схемы размещения упругих элементов.по окружности колеса для различных вариантов наклона элементов к торцам диска.

Упругое зубчатое колесо содержит ступицу 1, установленные с радиальным .зазором атносительно нее диск

2 с венцом 3, установленные со стороны торцов диска 2 щеки 4 и 5 и размещенные попарно и диаметрально противоположно ;между щеками 4 и 5 и соответствующими торцами диска 2 упругие элементы 6 . Между соответствующими торцами диска 2 и упругими элементами 6 размещены дополни-, З0 тельные щеки 7 и 8, установленные с торцовым зазором относительно диска 2 и радиальным относительно ступицы 1. Щеки 7 и 8 жестко соединены между собой размещенной в зазоре между;диском 2 и ступицей 1 зубчатой полумуфтой 9 с наружными syбьями, На внутренней цилиндрической поверхности диска 2 ныполнены зубья

l0 для взаимодействия с зубьями полумуфты 9. Щеки 4 и 5 установлены на ступице 1 с возможностью регули2 ронки расстояний..между ними, для чего служат специальные болты 11 и гайки..12 со стопорными шайбами 13 и 14. Упругие элементы 6 выполнены в виде установленных в специальных пазах щек.4, 7 и 5, 8 шайб.

Неки 4, 5, 7 и 8 могут быть выполнены в нескольких вариантах: для установки упругих элементов 6 параллельно к плоскбсти вращения; для клина и, кроме того, для противоположных направлений движения может-. быть установлено различное количество пар упругих элементов. Для установки упругих элементов 6 клино

I образно к диску 2 в направлейии пере даваемого ими окружного усилия и Ъ радиальном направлении колеса используются чередующиеся по окружности пары, при этом углы установки могут быть ныполнены различными или же упругие элементы 6. для каждого направления используются с различной жесткостью.

3 14566

Выбор укаэанного варианта определяется уровнем нагрузки, которая реализуется зубчатой передачей. Дпя высоких уровней нагрузок несущая способность колеса может быть повышена

5 увеличением угла клина, использованием резины с высокими жесткостными характеристиками, а также установкой ограничителей (не показаны ) упругого хода щек 7 и 8 относительно щек 4 и5.

Упругое зубчатое колесо работает следующим образок.

При приложении к колесу крутящего момента, венец 3 с диском 2 поворачивается и воздействчет зубьями 10 диска 2 на зубья зубчатой полумуфты

9, первые из которых могут быть выполнены сферическими (бочкообразными) по высоте, а вторые — по длине. Зубчатая полумуфта 9 жестко соединена со щеками 7 и 8, которые воздействуют на упругие элементы 6. Последние передают окружное усилие щек 4 и 5, которые жестко соединены со ступицей 25

1 и поворачивают ее, передавая кру-.. тящий момент к валу. Упругие элементы 6 предварительно сжаты в осевом направлении, а при передаче крутящего момента работают на сдвиг и сжа тие.

При приложении к колесу окружного усилия в виде неравномерно распределенной по длине зубьев нагрузки венец 3 с диском 2 свободно поворачивается относитепьно ступицы l зуб35 чатой полумуфты,9 и щек 7 и 8, взаимодействуя при этом боковыци сторонами зубьев 10 диска 2 со сферическими (бочкообразнымн ) зубьями полумуАтм 9 и выбирая зазор между диском 2 и щеками 7 и 8. После выбора зазора дальнейший поворот становится упругим и совместным с полумуфтой 9 и щеками 7 и. 8 относительно щек 4 и 5 и ступицы 1, при этом упругие элементы 6 работают на сжатие.

Установка упругих элементов 6 клинообразно к диску 2 в направлении передаваемого ими окружного усилия повышает их несущую способность и

50 долговечность. Упругие элементы 6 работают одновременно на сдвиг и сжа" тие. Изменение угла клина в интервале от О (сдвиг) до 90 (сжатие) позволяет установить .рациональное соотношение. между деформациями сдвиг — сжатие для принятого типа резины..

72

Установка упругих элементов 6 с двух сторон диска 2 с разными углами клина позволяет получить дополнительный упругий поворот венца 3 относительно ступицы 1 в зубчатых парах с односторонней передачей крутящего момента.

Установка равного количества пар упругих элементов 6 с прямым и обратным клином к диску 2 обеспечивает передачу равного по величине крутящего момента в обоих противоположныМ направлениях вращения колеса,.

Для передачи в противоположных направлениях вращения зубчатого колеса различных по величине крутящих моментов, соответственно выполняют различные углы клина пар упругих элементов 6 или при равных углах размещают различное количество ггро- . тивоположно направленных пар упругих элементов 6..

Установка пар упругих элементов

6 с радиальным направлением клина обеспечивает упругое восприятие. венцом 3 радиальных нагрузок от сопрягаемэго колеса и от вала.

Различные жесткости колеса для окружного и радиального усилий создаются путем установки соответствую щих пар упругих элементов под разными углами клина к диску 2 или же используются упругие элементы 6 с

1разлинной жесткостью.

Установка на ступице 1 специапь,ной гайки !2 со стопорной шайбой 13 позволяет поджимать упругие элементы

6, регулируя при этом жесткость последних, устранять поджатием последствия релаксации резины при техническом обслуживании, а также повышать ремонтопригодность.

@ о р м у л а и з о б р е т в и и я

1. Упругое зубчатое колесо, содержащее ступицу, установленные с радиальным зазором относительно нее диск с венцом, установленные со стороны торцов диска щеки и размещенные попарно н диаметрально противоположно между щеками и соответствукщими торцами диска ..упругие элементы, отличающееся тем, что с целью повышения надежности и долговечности, колесо снабжено размещенными между соответствующими торцаi45 ми диска и упругими элементами дополнительными щеками, последние установлены с торцовым зазором относительно диска и радиальным относительно ступицы и жестко соединяющей дополнительные щеки между собой и размещен.-.

:ной в зазоре между диском и ступицей зубчатой полумуфтой с наружными зубьями, основные щеки установлены на ступице, а на внутренней цилиндрической поверхности диска выполнены зубья для взаимодействия с зубьями полумуйты.

2. Колесо по п.I о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что упругие элементы выполнены в виде шайб, установленных или с симметричным, или несимметричным в окружном направлении колеса наклоном к соответствующим торцам диска в каждой паре.

3. Колесо по п.2, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что соседние в .окружном направлении колеса пары шайб наклонены к торцам диска противоположно или симметрично, или несиммет6672 С рично друг другу, а количество пар кратно двум.

4, Колесо по п.З, о т л и ч а ю5 щ е е с я тем, что количество пар с противоположным .наклоном различно.

5. Колесо по пп.2 — 4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в окружном направлении колеса между соседними

10 парами шайб размещены аналогично выполненные дополнительные пары шайб с симметричным в радиальном направлении колеса наклоном к соответствующим торцам диска в каждой паре.

6. Колесо по п.5, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что углы наклона дополнительных пар отличны от углов наклона основных.

7, Колесо по п.6, о т л и ч а ю

2б щ е е.с я тем, что пары шайб выполнены с различной жесткостью.

8. Колесо по. п,1, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что основные щеки установлены ня ступице с возможностью

25 относительного перемещения вдоль оси колеса и Аиксации,, 1456672

Г-Г

1456672

Фиг. 7

Фие. ц

Икр

Составитель М,Левинский

Редактор А.Козориз Техред Д.Олийнык Корректор В.Бутяга с."Заказ 7465/33 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4