Односторонняя зубчатая передача
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в станкостроении, в грузоподъемных машинах, в автомобилестроении и т.д. Односторонняя зубчатая передача содержит, по меньшей мере, один ведущий и один ведомый зубчатые элементы, находящиеся в постоянном зацеплении друг с другом с заданным постоянным направлением вращения. Профили поверхностей зубьев упомянутых зубчатых элементов, не участвующие в передаче вращения в заданном направлении, по всей ширине рабочей поверхности зубчатого элемента имеют, по меньшей мере, одну профильную выемку с контактной площадкой и примыкающей к ней вспомогательной поверхностью. Линия профиля поверхности контактной площадки ведущего и ведомого зубчатых элементов, лежащая в плоскости, перпендикулярной оси вращения, составляет с радиальным направлением ведущего зубчатого элемента угол 90°±15° в случае контактирования зубьев зубчатых элементов по этим площадкам. Профиль вспомогательной поверхности ведомого зубчатого элемента представляет собой смещенный по углу поворота рабочий профиль поверхности зуба зубчатого элемента. Технический результат - невозможность самопроизвольной (нештатной) передачи вращения в том же заданном направлении, но от ведомого зубчатого элемента к ведущему зубчатому элементу. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в станкостроении, в грузоподъемных машинах, в автомобилестроении и т.д.
Известна односторонняя зубчатая передача, содержащая, по меньшей мере, один ведущий зубчатый элемент и, по меньшей мере, один ведомый зубчатый элемент, находящиеся в постоянном зацеплении друг с другом с заданным постоянным направлением вращения зубчатых элементов, причем профили поверхностей зубьев ведущих и ведомых зубчатых элементов, не участвующие в передаче вращения в заданном направлении, по всей ширине рабочей поверхности зубчатого элемента содержат, по меньшей мере, одну профильную выемку (см. патент США №2436231).
Недостаток известного технического решения заключается в том, что в случае использования известной передачи в машинах и механизмах, там, где осуществляется передача вращения от ведущих зубчатых элементов к ведомым зубчатым элементам, но не допускается самопроизвольная (нештатная) передача вращения в том же направлении, но от ведомых зубчатых элементов к ведущим зубчатым элементам, является то, что зубья зубчатых элементов известной зубчатой передачи, несмотря на наличие выемки, не в состоянии предотвратить самопроизвольную, нештатную передачу вращения от ведомого зубчатого элемента к ведущему зубчатому элементу. Это позволяет каждому из зубчатых элементов в составе механизма или машины быть равно как ведущим, так и ведомым элементом. Такая самопроизвольная, нештатная передача вращения от ведомого зубчатого элемента к ведущему зубчатому элементу может возникнуть, например, при опускании или подъеме груза грузоподъемным механизмом, использующим зубчатые элементы.
Задачей изобретения является невозможность самопроизвольной (нештатной) передачи вращения в том же заданном направлении, но от ведомого зубчатого элемента к ведущему зубчатому элементу.
Поставленная задача достигается тем, что односторонняя зубчатая передача содержит, по меньшей мере, один ведущий зубчатый элемент и, по меньшей мере, один ведомый зубчатый элемент, находящиеся в постоянном зацеплении друг с другом с заданным постоянным направлением вращения зубчатых элементов, причем профили поверхностей зубьев ведущих и ведомых зубчатых элементов, не участвующие в передаче вращения в заданном направлении, по всей ширине рабочей поверхности зубчатого элемента содержат, по меньшей мере, одну профильную выемку, которая согласно изобретению выполнена с контактной площадкой и примыкающей к ней вспомогательной поверхностью, причем линия профиля поверхности контактной площадки ведущего и ведомого зубчатых элементов, лежащая в плоскости, перпендикулярной оси вращения, составляет с радиальным направлением ведущего зубчатого элемента угол 90°±15° в случае контактирования зубьев зубчатых элементов по этим площадкам, а профиль вспомогательной поверхности ведомого зубчатого элемента представляет собой смещенный по углу поворота рабочий профиль поверхности зуба зубчатого элемента.
Ведомый и ведущий зубчатые элементы могут быть выполнены в виде зубчатых колес и/или зубчатых секторов.
Ведомый и ведущий зубчатые элементы могут быть выполнены в виде зубчатых секторов.
Сущность изобретения показана на чертежах, где на фиг.1 показана зубчатая передача, где осуществляется передача вращения от ведущего зубчатого элемента к ведомому зубчатому элементу при штатной работе зубчатой передачи;
На фиг.2 показана зубчатая передача, где осуществляется воздействие от ведомого зубчатого элемента к ведущему зубчатому элементу при нештатной (самопроизвольной) работе зубчатой передачи.
Односторонняя зубчатая передача содержит, по меньшей мере, один ведущий зубчатый элемент 1, приводимый во вращение от внешнего привода и, по меньшей мере, один ведомый зубчатый элемент 2. Зубчатые элементы 1 и 2 находятся в постоянном зацеплении друг с другом с заданным постоянным направлением вращения зубчатых элементов. Зубчатые элементы 1 и 2 установлены на осях или валах в неподвижном корпусе или стойке 3. Направления вращения зубчатых элементов 1 и 2, указанные стрелками на чертежах, постоянны. Со стороны передачи вращения от ведущего зубчатого элемента 1 к ведомому зубчатому элементу 2 профили поверхностей 4 зубьев обоих зубчатых элементов 1 и 2 выполнены по известным законам зубчатого зацепления (эвольвентные, циклоидальные профили и т.д.). Профили поверхностей зубьев ведущих и ведомых зубчатых элементов 1 и 2, не участвующие в передаче вращения в заданном направлении, по всей ширине рабочей поверхности зубчатого элемента содержат, по меньшей мере, одну профильную выемку с контактной площадкой 5 и примыкающую к ней вспомогательную поверхность. Линия профиля поверхности контактной площадки 5 как ведущего, так и ведомого зубчатых элементов 1 и 2, лежит в плоскости, перпендикулярной оси вращения зубчатого элемента для зубчатых элементов 1 и 2 в виде зубчатых колес и/или зубчатых секторов. При этом указанная линия профиля поверхности контактной площадки 5 составляет с радиальным направлением ведущего зубчатого элемента угол 90°±15° для ведущих зубчатых элементов в виде зубчатых колес и/или зубчатых секторов. Профиль вспомогательной поверхности 6 ведомого зубчатого элемента 2 представляет собой смещенный по углу поворота рабочий профиль зуба зубчатого элемента. Профиль вспомогательной поверхности ведущего зубчатого элемента 1 может быть выполнен произвольным.
Ведущий и ведомый зубчатые элементы 1 и 2 могут быть выполнены в виде зубчатых колес и/или зубчатых секторов (см. фиг.1 и 2).
При штатной работе передача вращения от ведущего зубчатого элемента 1 к ведомому зубчатому элементу 2 в заданном направлении осуществляется обычным порядком через взаимоогибание профилей поверхностей 4 зубьев зубчатых элементов 1 и 2, как показано на фиг.1.
В случае нештатного воздействия зубьев ведомого зубчатого элемента 2 на сопряженные с ним зубья ведущего зубчатого элемента 1 на линии зацепления N-N (фиг.2) через взаимоогибание рабочего профиля поверхности зуба ведущего зубчатого элемента 1 и профиля вспомогательной поверхности 6 зуба ведомого зубчатого элемента 2 происходит контактирование зубьев обоих зубчатых элементов 1 и 2 по контактным площадкам 5. В результате указанного воздействия линия действия суммарного усилия от ведомого, зубчатого элемента 2 на ведущий зубчатый элемент 1 проходит через центр вращения ведущего зубчатого элемента 1, что исключает передачу вращения от ведомого зубчатого элемента 2 к ведущему зубчатому элементу 1, но не препятствует вращению ведущего зубчатого элемента 1 от внешнего привода в заданном направлении. В случае остановки вращения ведущего зубчатого элемента 1 ведомый зубчатый элемент 2 также будет остановлен.
1. Односторонняя зубчатая передача, содержащая, по меньшей мере, один ведущий зубчатый элемент и, по меньшей мере, один ведомый зубчатый элемент, находящиеся в постоянном зацеплении друг с другом с заданным постоянным направлением вращения зубчатых элементов, причем профили поверхностей зубьев ведущих и ведомых зубчатых элементов, не участвующие в передаче вращения в заданном направлении, по всей ширине рабочей поверхности зубчатого элемента содержат, по меньшей мере, одну профильную выемку, отличающаяся тем, что профильная выемка выполнена с контактной площадкой и примыкающей к ней вспомогательной поверхностью, причем линия профиля поверхности контактной площадки ведущего и ведомого зубчатых элементов, лежащая в плоскости, перпендикулярной оси вращения, составляет с радиальным направлением ведущего зубчатого элемента угол 90°±15° в случае контактирования зубьев зубчатых элементов по этим площадкам, а профиль вспомогательной поверхности ведомого зубчатого элемента представляет собой смещенный по углу поворота рабочий профиль поверхности зуба зубчатого элемента.
2. Зубчатая передача по п.1, отличающаяся тем, что ведомый и ведущий зубчатые элементы выполнены в виде зубчатых колес и/или зубчатых секторов.
3. Зубчатая передача по п.1, отличающаяся тем, что ведомый и ведущий зубчатые элементы выполнены в виде зубчатых секторов.
