Синусоэксцентриковая передача

 

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: синусно-эксцентриковая передача соосная, имеет корпусную и ведомую кругосинусоидные канавки, между ними основной и дополнительный сателлиты с выступами, на которых расположено двенадцать цевок с надетыми на них игольчатыми подшипниками. Сателлиты расположены на эксцентриках ведущего вала. Дополнительный сателлит имеет во втулочной ступичной части радиальные щели, через которые пропущены выступающие части с подшипниками-цевками основного сателлита. В любой момент времени четыре цевки взаимодействуют с корпусом и четыре цевки - с ведомым диском. 1 з.п.ф-лы, 11 ил., 1 табл.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах различных машин и механизмов.

Известна синусошариковая передача [1] содержащая корпус, входной и выходной валы, дисковое водило, две центральные обоймы, одна из которых связана с корпусом, имеющая каждая замкнутые круглосинусидные канавки.

Недостаток аналога возникновение от действующих в зацеплениях сил нагрузок на опоры валов и ограниченные кинематические возможности передачи.

Наиболее близкая по технической сущности и достигаемому результату к изобретению планетарная передача [2] содержащая корпус, ведущий и ведомый валы, тела качения, три звена, имеющие каждое замкнутую периодическую канавку, взаимодействующую с телами качения, одно из звеньев соединено с корпусом, другое с ведомым валом, а третье кинематически связано с ведущим валом, каждое из звеньев выполнено в виде диска и по меньшей мере два из них расположены соосно, канавка третьего звена выполнена кольцевой, а кинематическая связь последнего с ведущим валом выполнена в виде эксцентрикового кривошипа.

Недостаток прототипа действующие в зацеплении силы приводят к возникновению существенных радиальных нагрузок на опоры валов.

Цель изобретения разгрузка опор валов от внутренних (действующих в зацеплениях) сил.

Это достигается тем, что синусоэксцентриковая передача содержит корпус с кругосинусоидной канавкой, соосные ведущий вал с эксцентриком и ведомый вал, на котором закреплен ведомый диск с кругосинусоидной канавкой. Между корпусом и ведомым диском на эксцентрике ведущего вала шарнирно установлен сателлит с одно- или двухсторонним расположением подшипников-цевок, размещаемых в кругосинусоидных канавках соответственно корпуса и ведомого диска (с теми же канавками, с которыми взаимодействуют и подшипники-цевки основного сателлита). Сателлиты состоят из втулочно-ступичных частей и выступающих из них внешним образом частей с цевками. Втулочно-ступичная часть дополнительного сателлита охватывает втулочно-ступичную часть основного сателлита и содержит радиально-окружные щели для прохода через них выступов основного сателлита.

Минимально необходимое число радиально-окружных щелей у дополнительного сателлита является нечетным числом, которое может принимать значения 1, 3, 5, 7 и т.д. (в варианте с одной радиально-окружной щелью сателлиты имеют форму полукругов).

На фиг. 1 дана кинематическая схема синусоэксцентриковой передачи; на фиг.2 ведущий вал с эксцентриками; на фиг.3 вид по стрелке А на фиг.1 на ведущий вал с эксцентриками; на фиг.4 вид по стрелке А на фиг.1; на основной сателлит; на фиг.5 разрез Б-Б на фиг.4; на фиг.6 развертка В-В на фиг.4; на фиг. 7 вид по стрелке Г на фиг.1; фиг.8 разрез Д-Д на фиг.7; фиг.9 развертка Е-Е на фиг. 7; на фиг.10 вид на кругосинусоидную канавку; на фиг.11 разрез Ж-Ж на фиг.10.

Синусоэксцентриковая передача содержит ведущий вал 1 с эксцентриками, основной 2, дополнительный 3 сателлиты, корпусные 4 и ведомые 5 цевки с охватывающими их подшипниками (подшипники-цевки), выполненные на основном и на дополнительном сателлитах. Подшипники-цевки 4 размещены в корпусной кругосинусоидной канавке 6, подшипники-цевки 5 в ведомой кругосинусоидной канавке 7, выполненной на ведомом валу 8.

Кругосинусоидные канавки на кинематической схеме (см.фиг.1) изображены в форме вилок с примыкающими к ним кусками синусных линий. Ведущий вал 1 состоит из (см.фиг.2 и 3) стержня 9, эксцентриков 10-12 и охватывающих их подшипников; 11 основной эксцентрик, 10 и 12 дополнительные эксцентрики, 13 проекции осей вращения на перпендикулярно им плоскость (центр вращения валов), 14 центры дополнительных эксцентриков, 15 центр основного эксцентрика.

Эксцентриситет е основного эксцентрика равен эксцентриситету дополнительного эксцентрика. 16, 17 и 18 (см.фиг.4, 5 и 6) выступающие части основного сателлита. Втулочно-ступичная часть основного сателлита выполнена в форме колец 19 и 20, между которыми установлены выступающие части 16-17-18.

Замковое соединение втулочно-ступичной части основного сателлита с его выступающими частями изображено на фиг.5. Внутренними цилиндрическими поверхностями кольца 19 и 20 посажены на подшипники основного эксцентрика. r^I радиус наружного цилиндра колец 19 и 20. Выступающие части 21, 22 и 23 дополнительного сателлита охватываются кольцами 24 и 25; совокупность деталей 21-25 стягивается в единую жесткую систему (в дополнительный сателлит) с помощью резьбовых соединений. Две радиально-окружные щели в дополнительном сателлите (через которые проходят выступающие части основного сателлита) изображены на фиг.9 позициями 26 и 27; третья щель расположена между выступающими частями 21 и 23.

Внутренними цилиндрическими поверхностями кольца 24 и 25 насажены на подшипники дополнительных эксцентриков. r^II радиус средней цилиндрической поверхности колец 24 и 25. Условие сборки: r^II> r^I + e.

Кругосинусоиды имеют одинаковые амплитуды А, равные эксцентриситету е, т.е. соблюдается условие А е. R_к радиус цилиндра расположения осей корпусных подшипников-цевок 4; R_вм радиус цилиндра расположения осей ведомых подшипников-цевок 5. α₁,α₂иα₃ углы, определяющие взаимное расположение ведомых подшипников-цевок 5 основного сателлита. α₄,α₅,α₆- углы, определяющие взаимное расположение ведомых подшипников-цевок 5 дополнительного сателлита; β₁,β₂,β₃ углы, определяющие взаимное расположение корпусных подшипников-цевок 4 основного сателлита. β₄,β₅,β₆- углы, определяющие взаимное расположение корпусных подшипников-цевок 4 дополнительного сателлита.

Условия существования передачи: α₁+α₂+α₃=α₄+α₅+α₆= β₁+β₂+β₃=β₄+β₅+β₆=2π.

α₁ K₁; α₂ K₂; α₄ K₄; α₅ K₅ β₁ N₁; β₂ N₂; β₄ N₄; β₅ N₅ t_вм z_вм + 1, либо t_вм z_вм -1; t_к z_к + 1, либо t_к z_к 1; z_вм и z_к числа периодов ведомой и корпусной кругосинусоид; К₁, К₂, К₄, К₅, N₁, N₂, N₄, N₅ целые числа, подбираемые из тех соображений, чтобы подшипник-цевка попадала на выступающую часть соответствующего сателлита; для изображенного на фигурах варианта рекомендуется эти числа подбирать так, чтобы каждый из 12-ти углов (α₁.α₆иβ₁.β₆) был близок к 120^о.

Другие варианты: возможно расположение на выступающих частях сателлитов большего (чем два) числа подшипников-цевок.

Синусоэксцентриковая передача работает следующим образом.

При вращении ведущего вала 1 эксцентрики приводят в плоское радиально-колебательное движение сателлиты 2 и 3. Подшипники-цевки 4 и 5, взаимодействуя с поверхностями кругосинусоидных канавок 6 и 7, приводят во вращение ведомый вал 8.

Передаточное отношение u где ω_вщиω_вм частоты вращения ведущего и ведомого валов, определяется в соответствии с формулами, приведенными в таблице.

Z_вм и Z_к числа периодов ведомой и корпусной кругосиноусид.

Синусоэксцентриковую передачу рекомендуется использовать в первую очередь для тех случаев, когда требуются большие (100-1000) передаточные числа и высокий КПД.

Формула изобретения

1. СИНУСОЭКСЦЕНТРИКОВАЯ ПЕРЕДАЧА, содержащая корпус с кругосинусоидной канавкой, соосные ведущий вал с эксцентриком и ведомый вал, закрепленный на последнем ведомый диск с кругосинусоидной канавкой, размещенный между корпусом и ведомым диском и установленный с возможностью вращения на эксцентрике ведущего вала сателлит, отличающаяся тем, что, с целью разгрузки опор валов от возникающих в зацеплении сил, на одной или обеих сторонах сателлита расположены подшипники-цевки для взаимодействия с кругосинусоидными канавками корпуса и ведомого диска, а передача снабжена расположенными по обе стороны от основного и смещенными относительно него по фазе двумя дополнительными эксцентриками и установленным на последних для взаимодействия с кругосинусоидными канавками корпуса и ведомого диска дополнительным сателлитом с подшипниками-цевками, который и основной составлены из втулочно-ступичных и выступающих с подшипниками-цевками частей, первая из которых, дополнительного сателлита, установлена с возможностью охвата втулочно-ступичной части основного сателлита и имеет радиально-окружные щели, через которые пропущены выступающие части с подшипниками-цевками основного сателлита.

2. Передача по п.1, отличающаяся тем, что минимально необходимое число радиально-окружных щелей дополнительного сателлита нечетное.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13