Зубчатый редуктор

ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К ПАТЕНТУ ЬЭ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(73) Научно-технический кооператив "Мюын" приМогилевском машиностроительном институте(57) Использование; устройство дюя изменения угловых скоростей и крутящих моментов валов машини механизмов. Цепь: повышение надежности редуктора Сущность изобретения: зубчатый редукторснабжен роликами, прижимающимися благодаря(5 Ц 5 Г 16 Н 57 02 пружинам к наружным поверхностям зубчатых колес внутреннего зацепления, выполненным в виде усеченного конуса. Оси вращения роликов параллельны образующим конусов, а усилия прижатия роликов к наружным поверхностям зубчатых колес, создаваемые пружинами, частично компенсируют возникающие при работе редуктора и воспринимаемые консольными осями усилия зацепления зубчатых передач редуктора. Угол при вершине усеченного конуса и усилие прижатия ролика определяются в зависимости от геометрических и кинематических характеристик редуктора, а также величины усипий в зацеплениях 4 ию.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всехотраслях народного хозяйства для изменения угловых скоростей и крутящих моментов валов машин и механизмов,Известны редукторы, собранные по схемам, обеспечивающим их компактность инебольшие габариты,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является зубчатый редуктор,содержащий корпус из пластин, имеющихсквозные отверстия и кронштейны с консольными осями, на которых в сквозных отверстиях смежных пластин установленыблоки зубчатых колес, причем консольныеоси выполнены эксцентрично и с воэможностью поворота,Недостатками известного редуктора являются невысокие надежность и вероятность безотказной работы, что обусловливается консольным расположением осейи неблагоприятным сочетанием усилий в зацеплениях, в конечном итоге воспринимаемых осями, на которых установлены блокизубчатых колес,Целью изобретения является повышение надежности редуктора,Это достигается тем, что в известномредукторе наружные поверхности входящих в блок зубчатых колес внутреннего зацепления выполнены в виде усеченныхконусов, редуктор снабжен установленными в наклонных радиальных пазах, выполненных в пластинах корпуса, со стороныполюса зацепления обоймами с роликами,прижатыми к наружным коническим поверхностям соответствующих зубчатых колес внаправлении, перпендикулярном этим поверхностям, посредством пружин, связанных с гайками, усилие прижатия каждого изроликов определено из выраженияРприж = 0,5Рд1 + О)/сов у,где Гя - нормальное усилие зацепления зубчатого колеса с внутренними зубьями соответствующего блока;ц - отношение числа зубьев колеса свнутренними зубьями к числу зубьев колесас внешними зубьями этого блока;у - угол при вершине конуса наружнойповерхности колеса с внутренними зубьямиэтого блока, определенный из выражения:2 а+Ьу = агаргде а - расстояние между точками приложения равнодействующей сил зацепления,действующих на зубчатые колеса этого блока, и усилием прижатия соответствующегоролика вдоль геометрической оси блока; 5 10 15 20 25 30 35 40 Ь - расстояние от точки приложения компенсирующей силы до заделки консольной оси этого блока;К - радиус точки приложения компенсирующей силы относительно геометрической оси конуса.Усилие прижатия ролика к наружной поверхности зубчатого колеса внешнего зацепления частично компенсирует действие на консольную ось, на которой установлен блок зубчатых колес, усилий, возникающих в зацеплениях зубчатых колес этого блока, Разгрузка консольной оси в свою очередь позволит уменьшить ее поперечные размеры, Выполнение наружной поверхности зубчатых колес внутреннего зацепления в виде усеченного конуса позволяет сообщить усилию прижатия ролика направление, обеспечивающее возникновение в точке прижатия ролика осевой составляющей, способной компенсировать действующий в осевой плоскости момент приложенных к блоку зубчатых колес усилий зацепления,На фиг.1 изображена схема редуктора; на фиг,2 - узел прижимного ролика, на фиг,З - схема действия сил зацепления в плоскости, нормальной к оси блока зубчатых колес; на фиг,4 - схема действия сил зацепления в осевой плоскости блока зубчатых колес.Редуктор содержит корпус, состоящую из пластин 1, 2 и 3. В пластине 1 смонтированы вместе с валом 4 ведущая шестерня 5, а также консольная ось б, на которой смонтирован, образуя с ней подшипник скольжения, первый промежуточный блок зубчатых колес, состоящий из колеса 7 внутреннего зацепления и шестерни 8 внешнего зацепления, С шестерней 8 находится в зацеплении зубчатое колесо 9 второго промежуточного блока зубчатых колес, смонтированного на консольной оси 10 и включающего шестерню 11, Шестерня 11 зацепляется с колесом 12 тихоходной ступени, смонтированным вместе с валом 13 в пластине 3,Наружные поверхности зубчатых колес 7 и 9 выполнены в виде усеченных конусов и взаимочействуют с роликами 14, смонтированными в обоймах 15. Усилие прижатия роликов 14 к наружным поверхностям зубчатых колес 7 и 9 обеспечивается пружинами 16 и регулируется с помощью гаек 17.Угол при вершине усеченного конуса и усилие прижатия ролика к наружной поверхности зубчатого колеса внутреннего зацепления определяются на основании следующего, Суммарное действующее на консольную ось радиальное усилие складывается из радиального и окружного усилий2002147 515 10 приж - Епруж соя 30 35 40 аружные поверхубчатых колес х в блоки цепления нусов, рев наклоненных в олюса за- прижатырхностям в направ- поверхмула изобре ности входящи внутреннего эа е усеченных ко становлекнымипазах, выполн а, со стороны и ми с роликами оническим пове зубчатых колес улярном к этим ни содержа щии н, имеющихейны с конв сквозных установлены выполнены в виддуктор снабжен у5 ных радиальныхпластинах корпусцепления обоймами к наружным ксоответствующихлении, перпендик ним и внутющийся тем, надежности,зацепления приложенных соответственно к зубчатым венцам внутреннего и внешнего зацепления. Сумма радиального Ет и окружного Е 1 усилий, приложенных к каждому иэ зубчатых венцов, представляет собой нормальное усилие Еп. Если нормальное усилие. приложенное к венцу внутреннего зацепления блока зубчатых колес равно Еп, то усилие, приложенное к шестерне внешнего зацепления этого блока, будет равно ц Еп, где о - отношение числа зубьев венца внутреннего зацепления к числу зубьев венца внешнего зацепления (о = Евнутр./2 вневн)Следовательно, суммарное радиальное усилие, воспринимаемое консольной осью, по величине равно Еп (1+ц) проходит через ее геометрическую ось и составляет с геометрической осью симметрии блока зубчатых колес угол, равный углу зацепления (20). Если расстояние между силами Еп и о Еизмеренное вдоль геометрической оси блока, равно С, то точка приложения суммарной силы отстоит от точки приложения большей силы оЕп на величину с/(о+1). Действие на консольную ось силы (1+о) Еп может быть компенсировано действием на наружную поверхность колеса внутреннего зацепления усилия прижатия ролика, Поскольку сила Е(1+о) действует только во время работы редуктора под нагрузкой, а компенсирующая сила - постоянно, то величину компенсирующей силы целесообразно принять 0,5 Еп (1+о),Если расстояние между точками приложения суммарной радиальной и компенсирующей сил равно а, а расстояние от точки приложения компенсирующей силы до заделки консольной оси - Ь, то суммарная радиальная и компенсирующая силы создают в заделке консольной оси изгибающий момент, равный по величинеЕп (1+ о) (а+ Ь) - 0,5Еп(1+о)Ь Этот момент компенсируется моментом относительно геометрической оси блока зубчатых колес осевой составляющей усилия прижатия ролика к наружной поверхности зубчатого колеса внутреннего зацепления, возникающей вследствие выЗУБЧАТЫИ РЕДУКТОР, корпус, состоящий из пласт сквозные отверстия и кронш сольными осями, на которых отверстиях смежных пластин блоки зубчатых колес с внеш ренним зацеплениями, отлича что, с целью повышения его полнения этой поверхности в виде усеченного конуса с углом при вершине у,величина которого определяется из выраженияЕп (1+ц) (а+Ь) - 0,5 Еп (1+о) Ь =0,5Еп(1+о)йт 9 1 тгде Я - радиус точки приложения компенсирующей силы относительно геометрической оси конуса.Из этого выражения следует, что0.5 В Й=агс 9 а+0,5 Ь =агс 1 ц 2 а+ЬУсилие пружины, прижимающей ролик к поверхности конуса, определяется иэ фор- мулы Редуктор работает следующим образом. Вращение ведущего вала 4 сообщается шестерне 5 и с нее передается последовательно блокам зубчатых колес 7 - 8 и 9 - 11, а с зубчатого колеса 11 - зубчатому колесу 12 и выходному еалу 13. При этом частота вращения ведомого вала 13 уменьшается, а крутящий момент на нем (без учета КПД) повышается в (Евнутр./Евнеш.) раэ, где- число ступеней преобразования параметров движения,Возникающие в процессе работы редуктора под нагрузкой усилия зацепления частично компенсируются соответствующими усилиями прижатия роликов к наружным поверхностям зубчатых колес внутреннего зацепления, вследствие чего воапринимаемые консольными осями 6 и 10 нагрузки уменьшаются в 2 раза. При работе редуктора без нагрузки, а также при простоях редуктора консольные оси, нагружаемые усилиями прижатия роликов, испытывают такие же нагрузки, как при работе редуктора, но противоположные по направлению. Компенсация возникающих в эацепле ниях редуктора усилий улучшает условия функционирования его основных элементов и повышает КПД редуктора,6) Авторское свидетельствой 1180600, кл, Е 16 М 57/02настям, посредством пружин, связанных с гайками, усилие прижатия каждого из роликов определено из выраженияРприж =- 0,5 Рп(1 + О),/сову,где Г - нормальное усилие зацепления зубчатого колеса с внутренними зубьями соответствующего блока;О - отношение числа зубьев колеса свнутренними зубьями к числу зубьевколеса с внешними зубьями этого блокау - угол при вершине конуса наружнойповерхности колеса с внутренними зубьями этого блока, определенный из выражения у = агсц(2 а + Ь)/В 1,где а - расстояние между точками приложения равнодействующих сил зацепления,действующих на зубчатые колеса этогоблока, и усилия прижатия соответствующего ролика вдоль геометрической оси блока; Ь - расстояние от точки приложения компенсирующей силы до заделки консольной оси этого блока; Я - радиус точки приложения компенсирующей силы относительно геометрической оси конуса,.Кор аказ 316 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента3035, Москва, Ж. Раушскав наб 415 зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1