Зубчатая рейка

/ ф ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(71) Тульский политехнический институт (72) В.А, Бреннер, В,Г, Лукиенко, С.И, Носенко, С.Н, Смирнов и А,Ю. Ткачев(57) Изобретение относится к горному машиностроению, в частности к конструкциям зубчато-реечных передач систем подачи различных механизмов. и м,б. использовано, например, в механизмах подачи очистных комбайнов. Цель - повышение надежности в работе за счет снижения .динамических нагрузок и обеспечения возможности изменения угла зацепления в процессе работы. Зубчатая рейка включает(5)5 Е 21 С 29/22, Е 16 Н 55/2 закрепленные на жестком основании 2 зубья 1, на боковых поверхностях которых шарнирами 4 закреплены защитные элементы. Последние выполнены в виде накладок (Н) 3 с наклонной наружной поверхностью, образующей плавную поверхность зуба, При этом Н 3 на противоположных боковых поверхностях зуба имеют различный угол наклона их наружной поверхности к продольной оси симметрии основания, Между боковой поверхностью зубьев 1 и Н 3 расположены упругие элементы (УЭ) 5, Расположенные на противоположных боковых поверхностях зуба УЭ 5 имеют различную жесткость. Шарнирное соединение Н 3 с зубьями 1 с размещенными между ними УЭ 5 позволяет уменьшить влияние динамиче- Б ских нагрузок на рейку, а следовательно, повысить надежность ее в работе, Различная жесткость УЭ 5 позволяет повысить равномерность динамических нагрузок на рейку, что также приводит к повышению ее надежности в работе. 2 з.п.ф-лы, 2 ил,Изобретение относится к горному ма- равномерность динамических нагрузок нашиностроению, в частности к конструкции рейку 2 независимо от направления движеэубчато-реечных передач систем подачи ния колеса (холостой и рабочий ход), чторазличных механизмов, и может быть ис- также приводит к повышению надежностипользовано, например, в механизмах под ее работы,ачи очистных комбайнов, После пересопряжения зубьев 1 с эубьЦель изобретения - повышение надеж- ями вращающегося колеса, (на фиг. 1 и 2ности работы зубчатой рейки за счет сниже- показано пунктирными линиями) в первойния динамических нагрузок на нее и фазе зацепления уменьшается угол а наобеспечения возможности изменения угла 10 клона рабочей поверхности зуба относизацепления в процессе работы. тельно продольной оси основания 2, аНа фиг. 1 показана зубчатая рейка; на следовательно, уменьшается угол зацеплефиг. 2 - отдельный зуб зубчатой рейки при ния у за счет превышения момента, соэдавзаимодействии с зубчатым колесом в мо- ваемого зубом колеса, над моментом,мент максимального уменьшения угла за создаваемым упругим элементом 5 при егоцепления, сжатии. При этом тяговое усилие, определяНа головке зубьев 1, закрепленных на емое формулой Е = К созе, увеличиваетосновании 2 зубчатой рейки, закреплены ся, а радиальное, определяемое формулойзащитные элементы в виде накладок 3 шар- Рр = В э 1 пу,соответственно уменьшается,нирами 4.Упругие элементы 5 расположены 20 стремясь к нулю, (где В - окружное усилиемежду боковой поверхностью зубьев 1 и на колесе),накладок 3, Накладки 3 разноименных про- Таким образом, уменьшение динамичефилей зуба 1 могут быть выполнены, на- скихнагрузокнаэубчатуюрейкуиуменьшепример, с различными углами наклона их ние радиальных выталкивающих усилий внаружной поверхности, т,е, с различными 25 зацеплении колеса с рейкой за счет уменьгеометрическими размерами поперечных шения угла зацепления в процессе работысечений, которые при соединении шарнира- эа фазу зацепления повышает надежностьми 4 с зубьями 1 позволяют получать рейки в работе, Кроме того, увеличение тяразличные углы а наклона рабочих поверх- гового усилия способствует повышениюностей относительно продольной оси сим КПД зубчато-реечной передачи.метрии основания 2, Формула изобретенияУпругие элементы 5 также могут быть 1, Зубчатая рейка, включающая закрепвыполнены с различными геометрическими ленные на жестком основании зубья, размеразмерами поперечных сечений, обеспечи- щенные на боковых поверхностях каждоговая различные углы а наклона рабочих по зуба защитные элементы и расположенныеверхностей относительно продольной оси между боковой поверхностью зуба и защитсимметрии основания 2 при неизменных ге- ным элементом упругие элементы, о т.л иометрических размерах поперечных сече- ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышенияний накладок 3, Упругие элементы 5 могут надежности ее работы за счет снижения дибыть выполнены, например, из пружин, а 40 намических,нагрузок и обеспечения возтакже из любых упругих материалов, При можности изменения угла зацепления вэтом упругие элементы 5 могут иметь раз- процессе работы, защитные элементы выличную жесткость. Упругие элементы 5 мо- полнены в виде накладок с наклоннойгут быть соединены с накладками 3 или с наружной поверхностью, образующей главзубьями 1. При соединении с зубьями 1 45 ную поверхность зуба, при этом каждаяони могут быть размещены в углублениях накладка шарнирно закреплена на головкеэтих зубьев 1, Шарниры 4, соединяющие зуба и установлена с возможностью огранинакладки 3 с зубьями 1, могут быть выпол- ченного поворота в вертикальной плосконены на различной высоте относительно сти.основания 2. 50 2, Рейка по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с яЗубчатая рейка работает следующим тем, что расположенные на противополож-образом, ных боковых поверхностях зуба накладкиШарнирное соединение накладок 3 с имеют различный угол наклона их наружнойзубьями 1 с размещенными между ними уп- поверхности к продольной оси симметрииругими элементами 5 позволяет уменьшить 55 основания,влияние динамических нагрузок на рейку, а 3, Рейка по и, 1, о тл и ч а ю ща я с яследовательно, повысить надежность ее ра- тем, что расположенные на противоположботы, При этом различная жесткость упру- ныхбоковыхповерхностяхзубаупругиеэлегих элементов 5 позволяет повысить менты имеют различную жесткость.