Упругое зубчатое колесо

(5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СТ н 2,ОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИ(46) 07.02,89, Бил, Вф 5 (71) Ворошиловградский маши остроительный институт(56) Авторское свидетельство ССС Мф 1059333, кл, Р 16 Н 55/14, 198Авторское свидетельствоСССР 11 ь 1254227 ь кле Р 16 Н 1/26 ь Р 6 Н 55/17, Р 16 1) 3/18, 1983.Авторское свидетельство СССР Р 1218221, кл. Р 16 Н 55/14, Р 16 Н 55/17, 1983.(54) УПРУГОЕ ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО (57) Изобретение относится к машиностроении, к зубчатым передачам. Цель повпчение надежности и долговечности упругого зубчатого колеса - дости 1гается за счет улучшения самоустановки венца по сопрягаемому колесу и за счет уменьшения износа упругих элементов колеса. Диск 2 с венцом 3 взаимодействует зубьями 10 с эубча той полумуфтой 9. Последняя жестко соединяет щеки 7 и 8, установленные с зазором относительно диска 2 .ги ступицы 1. Упругие элементы б попарно и диаметрально противоположно размещены между щеками 7 и 8 и ще1456672ками 4 и 5, Последние закреплены на ответным колесом венец 3 самоустаступице 1 с возможностью регулирова- навливается за счет зазоров между ния расстЬяния между ними. Элементы диском 2 и щеками 7 и 8. Нагрузки 6 могут быть симметрично или не- воспринимаются упругими элементами симметрично наклонены к торцам дис, которые могут бить ориентированы ка в каждой паре в окружном и ра" относительно друг друга и торцов диальном направлениях колеса, иметьдиска 2 различным образом, 7 з,п, различную жесткость, В зацеплении с ф-ли, 10 ил..установки упругих элементов 6 с наклоном к торцам диска 2 с определенным углом клина в интервале от 0 до 15 90 (при 0 упругие элементы 6 размещены параллельно. к плоскости вращения, при 90 ф перпендикулярно ), приэтом с двух сторон диска 2 упругиеэлементы 6 могут быть размещены с 20 одинаковыми или с различными угламиклина (симметричный и несимметричныйнаклон), или же направление клинакаЖдой следующей пары упругих эле"ментов 6 может быть ныполнено проти ноположним, а количество разных пародинаковым и кратным двум. В последнем случае разные по направлениюклина пары упругих элементов 6 могутбить выполнены с различными углами Изобретение относится к машиностроению.,и может бить использовано в зубчатих передачах транспортных машин.Цель изобретения - повьппение надежности и долговечности упругого зубчатого колеса путем улучшения самоустанонки венца по сопрягаемому колесу и уменьшения износа упругих элементов колеса.На фиг.1 изображено упругое зубчатое колесо; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг,З, - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - разрез В-В на на фиг.2; на фиг.5 - разрез Г-Г на Фиг.2; на фиг. 6 - 10 - схемы размещения упругих элементов по окружности колеса для различных вариантов наклона элементов к торцам диска.Упругое зубчатое колесо содержит ступицу 1, установленные с радиальным .зазором относительно нее диск 2 с венцом 3, установленные со стороны торцов диска 2 щеки 4 и 5 и размещенные попарно и диаметрально противоположно ;между щеками 4 и 5 и соответствующими торцами диска 2 упругие элементы 6. Между соответствующими торцами диска 2 и упругими элементами 6 размещены дополни-, З 0 тельные щеки 7 и 8, установленные с торцовым зазором относительно диска 2 и радиальным относительно ступицы 1, Щеки 7 и 8 жестко соединены между собой размещенной в зазоре между;диском 2 и ступицей 1 зубчатой полумуфтой 9 с наружными зубьями, На внутренней цилиндрической поверхности диска 2 ныполнены зубья 10 для взаимодействия с зубьями полумуфты 9. Щеки 4 и 5 установлены на ступице 1 с возможностью регули 2ронки расстояниймежду ними, для чего служат специальные болты 11 и гайки .12 со стопорными шайбами 13 и 14. Упругие элементы 6 выполнены в виде установленных в специальных пазах щек,4, 7 и 5, 8 шайб. Цеки 4, 5, 7 и 8 могут быть выполнены в нескольких вариантах: для установки упругих элементов 6 параллельно к плоскбсти вращения; для клина и, кроме того, для противоположных направлений движения может . быть установлено различное количество пар упругих элементов. Для установки упругих элементов 6 клино образно к диску 2 в направлейии передаваемого ими окружного усилия и"врадиальном направлении колеса используются чередующиеся по окружностипары, при этом углы установки могутбыть ниполнены различными или же упру.гие элементи 6, для каждого направления используются с различной жесткостью.3 14566Выбор укаэанного варианта определяется уровнем нагрузки, которая реализуется зубчатой передачей. Дпя высоких уровней нагрузок несущая способность колеса может быть повышенаб увеличением угла клина, использованием резины с высокими жесткостными характеристиками, а также установкой ограничителей (не показаныупругого хода щек 7 и 8 относительно щек 4 и 5,Упругое зубчатое колесо работает следующим образок.При приложении к колесу крутящего момента, венец 3 с диском 2 поворачивается и воздействчет зубьями 10 диска 2 на зубья зубчатой полумуфты 9, первые из которых могут быть выполнены сферическими (бочкообраэными 1 по высоте, а вторые - по длине. Зубчатая полумуфта 9 жестко соединена со щеками 7 и 8, которые воздействуют на упругие элементы 6. Последние передают окружное усилие щек 4 и 5, которые жестко соединены со ступицей 25 1 и поворачивают ее, передавая кру- тящий момент к валу. Упругие элементы 6 предварительно сжаты в осевом направлении, а при передаче крутящего момента работают на сдвиг и сжатие.При приложении к колесу окружного усилия в виде неравномерно распределенной по длине зубьев нагрузки венец 3 с диском 2 свободно поворачивается относитепьно ступицы 1, зуб 35 чатой полумуфты ,9 и щек 7 и 8, взаимодействуя при этом боковыии сторонами зубьев 10 диска 2 со сферическими (бочкообразнымн 1 зубьями полумуАтм 9 и выбирая зазор между диском 2 и щеками 7 и 8. После выбора зазора дальнейший поворот становится упругим и совместным с полу- муфтой 9 и щеками 7 и 8 относительно щек 4 и 5 и ступицы 1, при этом упругие элементы 6 работают на сжатие.Установка упругих элементов 6 клинообразно к диску 2 в направлении передаваемого ими окружного усилия повышает их несущую способность и50 долговечность. Упругие элементы 6 работают одновременно на сдвиг и сжа" тие. Изменение угла клина в интервале от О (сдвиг) до 90 (сжатие) позволяет установить .рациональное соотношение. между деформациями сдвиг - сжатие для принятого типа резины 724Установка упругих элементов 6 с двух сторон диска 2 с разными углами клина позволяет полуцить дополнительный упругий поворот венца 3 относительно ступицы 1 в зубчатых парах с односторонней передачей крутящего момента.Установка равного количества пар упругих элементов 6 с прямым и обратным клином к диску 2 обеспечивает передачу равного по величине крутящего момента в обоих противоположныМ направлениях вращения колесаДля передачи в противоположных направлениях вращения зубчатого колеса различных по величине крутящих моментов, соответственно выполняют различные углы клина пар удругих элементов 6 или при равных углах размещают различное количество противоположно направленных пар упругих элементов 6.Установка пар упругих элементов 6 с радиальньм направлением клина обеспечивает упругое восприятие. венцом 3 радиальных нагрузок от сопрягаемэго колеса и от вала.Различные жесткости колеса для окружного и радиального усилий создаются путем установки соответствую щих пар упругих элементов под разными углами клина к диску 2 или же используются упругие элементы 6 с Ьазлинной жесткостью.Установка на ступице 1 специапь" ,ной гайки 2 со стопорной шайбой 13 позволяет поджимать упругие элементы 6, регулируя при этом жесткость последних, устранять поджатием последствия релаксации резины при техническом обслуживании, а также повышать ремонтопригодность.Формула и з о б р е т в и и я1, Упругое зубчатое колесо, содержащее ступицу, установленные с радиальным зазором относительно нее диск с венцом, установленные со стороны торцов диска щеки и размещенные попарно н диаметрально противоположно между щеками и соответсцвущцими торцами диска упругие элементы, отличающееся тем, что с целью повышения надежности и долговечности, колесо снабжено размещенными между соответствующими торца ми диска и упругими элементами дополнительными щеками, последние установлены с торцовым зазором относительно диска и радиальным относительно ступицы и жестко соединяющей дополнительные щеки между собой и размещен.". ной в зазоре между диском и ступицей зубчатой полумуФтой с наружными зубьями, основные щеки установлены на ступице, а на внутренней цилиндрической поверхности диска выполнены зубья для взаимодействия с зубьями полумуйты.2. Колесо по п.1, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что упругие элементы выполнены в виде иайб, установленных или с симметричным, или несимметричным в окружном направлении колеса наклоном .к соответствующим торцам диска в каждой паре.3. Колесо по п.2, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что соседние в .окружном направлении колеса пары шайб наклонены к торцам диска противоположно или симметрично, или несиммет 6672рично друг другу, а количество паркратно двум.4, Колесо по п,З, о т л и ч а ю 5щ е е с я тем, что количество парс противоположным .наклоном различно.5, Колесо по пп,2 - 4, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что в окружномнаправлении колеса между соседними1 О парами иайб размещены аналогичновыполненные дополнительные пары пзайбс симметричным в радиальном направлении колеса наклоном к соответствующим торцам диска в каждой паре.15 6, Колесо по п.5, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что углы наклонадополнительных пар отличны от угловнаклона основных,Колесо по п,6, о т л и ч а ющ е е.с я тем, что пары щайб выполнены с различной жесткостью,8. Колесо по. п,1, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что основные щекиустановлены на ступице с возможностью25 относительного перемещения вдоль осиколеса и Аиксации