Реечная передача

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН П 9) (И 51)4 Р ЕТ СССР ОТНРЫТИ ИЕ ИЗОБРЕТЕНГаК т СУДАРСТНЕННЫИ НОМО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Кировский проектный конструк орско-технологический институт тяжелого машиностроения(56) Авторское свидетельство СССР У 879 106, кл. Г 16 Н 19/04, 1979.Авторское свидетельство СССР 9 1142681, кл. Г 16 Н 19/04, 1983. (54) РЕЕЧНАЯ ПЕРЕДАЧА(57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к реечным передачам, и может быть использовано, например, в манипуляторах для обеспечения перемещения исполнительного звена. Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения износа элементов зацепления за счет гашения возникающих в зацеплении боковых усилий и уменьшения динамического момента, возникающего при работе передачи, При вращении приводного вала сшестерней, находящейся в зацеплениис рейкой 8 каретка перемещается понаправляющим 2,Благодаря тому, чторейка 8 установлена на шаровой опоре9 и свободно опирается на каретку 4,она может поворачиваться как вокругсвоей продольной оси, так и вокругвертикальной и горизонтальной осей,что дает ей возможность самоустанавливаться по ведущей шестерне и исключаетвозникновение дополнительных усилий,передающихся на направляющие 2. Приперемещении кареткч 4 к шаровой опоре 9 длина свободного конца рейки 8увеличивается, и под действием собственного веса она прогибается внизи опирается на опору 16, Отверстиев каретке 4 для размещения рейки 8позволяет без уменьшения жесткостикаретки 4 уменьшить до минимума плечо пары сил, а следовательно, и момент, действующий на направляющие 2.3 зепэ ф лы 4 ил6745 2поджима рейки 8 к шестерне 6, выполненное в виде ролика 17 и пластинчатой пружины 18.Реечная передача работает следующим образом.При вращении приводного вала 5с шестерней 6, находящейся в зацеплении с рейкой 8, каретка 4 перемещается по направляющим 2. Багодарятому, что рейка 8 установлена на шаровой опоре 9 и свободно опираетсяна каретку 4, она может поворачиваться как вокруг своей продольной оси,так и вокруг вертикальной и горизонтальной осей, что позволяет ей самоустанавливаться по ведущей шестерне6. При этом исключается возникновение дополнительных усилий, передающихся на направляющие 2. Осевое усилие, возникающее в рейке 8 от зацепления с шестерней 6, действует попрямой, соединяющей точку контактарейки 8 с шестерней 6 с точкой опорырейки 8, т,е. с центром шаровой опоры 9. 136 Реечная передача содержит корпус 1 с направляющими 2, по которым на роликах 3 перемещается каретка 4. В последней на приводном валу 5 установлена ведушая шестерня 6 и выполнено отверстие 7, в котором размещена рейка 8, установленная в корпусе 1 на ., шаровой опоре 9. Центр тяжести каретки 4 расположен в зоне зубьев рейки 8.Шаровая опора 9 установлена на опорных шайбах 10 и 11, которые с помощью винтов 12 закреплены на поверх-. ности 13 корпуса 1.Шаровая опора 9 может быть выполнена, например, в виде сферического шарикоподшипника, внутренняя обойма которого закреплена на рейке 8, а наружная - в корпусе 1 или выполнена в виде нескольких звеньев, соединенных последовательно с помощью пальцев, оси которых взаимно перпендикулярны, а одна иэ них совпадает с продольной осью рейки.Центр шаровой опоры 9 расположен на начальной линии зубьев рейки 8, Для исключения возникновения момента, поворачивающего рейку 8 вокруг ее продольной оси и вдоль оси шестерни 6, на каретке 4 установлены направляющие элементы, выполненные в виде роликов 14, расположенных против торцов шестерни 6 и взаимодействующих с накладками 15, жестко закрепленными по бокам рейки 8.В корпусе 1 под свободным концом рейки 8 установлена дополнительная опора 16. Точка взаимодействия рейки8 с опорой 16 расположена в вертикальной плоскости, проходящей через центр шаровой опоры 9 и центр тяжести рейки 8. В каретке 4 напротив шестерни 6 установлено устройство для Поскольку центр шаровой опоры9 расположен на начальной линиизубьев рейки 8, а последняя установлена параллельно направляющим 2,направление действия осевого усилия будет параллельным направляющим 2 налюбом участке перемещения каретки 4,а значит исключается появление боковой составляющей от осевого усилия,действующей на направляющие 2,В случае использования косозубойрейки 8 в зацеплении возникает боковое усилие40 Х= О Сцос,Изобретение относится к машиностроению, а именно к реечным передачам,и может быть использовано, например,в манипуляторах для обеспечения перемещения исполнительного звена,Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения износа элементов зацепления за счет гашениявозникающих в зацеплении боковых усилий и уменьшения динамического момента, возникающего .при работе передачи.На фиг. 1 изображена реечная передача, общий вид; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг.З - сечениеБ-Б на фиг, 1; на фиг. 4 - сечениеВ-В на фиг, 1,где Р - боковое усилие;осевое усилие,45 ьь - угол контакта зубьев рейки.Боковое усилие через накладки 15,ролики 14, вал 5 и шестерню 6 замыкается, т.е, на направляющие 2 не действует. Расположение роликов 14 напротив зубьев рейки 8 исключает появление момента, скручивающего рейку 8вокруг ее продольной оси, и обеспечивает более полное прилегание зубьеврейки 8 к шестерне 6, а значит мень 55 шие контактные напряжения и износ,При перемещении каретки .4 к шаровой опоре 9 длина свободного концарейки 8 увеличивается, и под действием собственного веса она 1 трогибает13661 Г = ва,20 25 ся вниз и взаимодействует с опорой 16. По мере приближения каретки 4 к шаровой опоре 9 сила взаимодействия опоры 16 с рейкой 8 увеличивается, а действие веса рейки 8 на каретку 4 и направляющие 2 остается постоянным,не превышающим половины веса рейки. Ввиду того, что центр шаровой опо ры 9, центр тяжести рейки 8 и точка касания рейки 8 и опоры 16 лежат в одной вертикальной плоскости, исключается момент, поворачивающий рейку 8 вокруг продольной оси. 15При неравномерном движении каретки возникает сила инерции где Р - сила инерции;ш - масса каретки;а - ускорение, с которым перемещается каретка 4.Сила инерции, приложенная в центре тяжести каретки 4, образует с осевым усилием рейки 8 пару сил,создающих динамический момент,которйй действует на направляющие 2,30Отверстие 7 в каретке 4 для размещения рейки 8 позволяет без уменьшения жесткости каретки 4 уменьшить до минимума плечо пары сил, а следовательно, и момент, действующий на направляющие 2. г4Формула изобретения1. Реечная передача, содержащая корпус с направляющими, каретку, установленную с возможностью поступательного перемещения по направляющим корпуса, рейку, приводной вал с шестерней, взаимодействующей с зубьями рейки, и устройство для поджима рейки к шестерне,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения износа элементов зацепления, она снабжена размещенной в корпусе шаровой опорой, на которбй установлен один конец рейки, другой конец которой свободен, а центр шаровой опоры расположен на начальной линии зубчатой рейки.2. Реечная передача по п. 1, о т - л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена направляющими элементами в виде роликов, установленных в каретке, расположенных у торцов шестерни в плоскости зацепления и предназначенных для взаимодействия с рейкой.3. Реечная передача по п.1, о т - л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена установленной в корпусе дополнительной опорой свободного конца рейки.4, Реечная передача по п.1, о т - л и ч а ю щ а я с я тем, что в каретке выполнено отверстие, в котором размещена рейка, а центр тяжести каретки расположен в зоне зубьев рейки.1366745 Андре Корректор А. Зимокосов актор И. Касард аказ 680 роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектн СоставительТехред М.Ход Тираж 784 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж, Рауш