РОЛИКО-ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА
ROLLER-TEETH GEARING

Изобретение относится к механическим передачам, а более конкретно - к механическим передачам с гибкой связью.
Известна механическая передача с гибкой связью, включающая в себя корпус с выполненным в нем криволинейным каналом и заключенными в криволинейном канале в соприкосновении друг с другом рабочими шарами, как составными частями толкающего органа (см. книгу С.Н. Кожевникова «Теория механизмов и машин» стр. 39, рис.1.3б изд. М.: Машиностроение, 1973 г.) (I).
В известной механической передаче криволинейный канал, выполненный в корпусе как и толкающий орган являются незамкнутыми и для осуществления взаимного вращательного движения параллельных валов необходимо в передаче наличие механизма питания рабочими шарами, как составных частей толкающего органа и механизма их отбора. Передача не реверсируема.
Известна механическая передача с гибкой связью, включающая в себя корпус, открытый с одной стороны, с выполненным в нем замкнутым криволинейным каналом и заключенными в канале в соприкосновении друг с другом рабочими шарами, как составными частями толкающего органа. В корпусе расположены ведущая и ведомая звездочки, посаженные своими ступицами на несущие участки параллельных валов, находящихся во внутренней плоскости корпуса, допуск к которой осуществляется через окна в стенке закрытой стороны корпуса, при этом межзубные впадины принадлежат рабочим шарам, как составным частям толкающего органа, бесконтактность рабочих шаров устраняется наличием зазорокомпенсирующего устройства, а определенность движения в канале дополняется торцовой крышкой, присоединяемой к корпусу (см. патент РФ №2421641) (II).
В известной механической передаче для осуществления взаимного вращательного движения параллельных валов не требуется применение механизма питания рабочими шарами, как составных частей толкающего органа и механизма их отбора, передача обладает свойством реверсируемости, однако повышенные пусковые и рабочие нагрузки снижают долговечность передачи из-за недостаточной контактной прочности составных частей толкающего органа.
Целью настоящего изобретения является повышение контактной прочности составных частей толкающего органа, а следовательно, и долговечности передачи.
Указанная цель достигается тем, что составные части толкающего органа выполнены рабочими роликами с торцевыми сферическими поверхностями с радиусом сферических поверхностей больше радиуса ролика, а сопрягаемые цилиндрический и сферический участки рабочего ролика скруглены радиусом, меньшим радиуса рабочего ролика, кроме того в стенке закрытой стороны корпуса, принадлежащей замкнутому криволинейному каналу, изнутри, на уровне осей рабочих роликов, а также в ответной части торцовой крышки, последовательно по длине замкнутого криволинейного канала размещены в гнездах элементы оживления рабочих роликов, причем соседние элементы оживления рабочих роликов размещены по отношению друг к другу «противофазно», а звездочки выполнены 2-венцовыми.
Конструкция устройства поясняется рисунками, где:
- на рис.1 изображена ролико-зубчатая передача со входящими в нее узлами и деталями при снятой торцевой крышке;
- на рис.2 изображено сечение устройства по А-А, поясняющее взаимное расположение корпуса, ведущей звездочки, рабочих роликов, а также торцовой крышки;
- на рис.3 показано продольное сечение замкнутого криволинейного канала на выделенном участке по осевой плоскости рабочих роликов;
- на рис.4 показано то же самое, что и на рис.2 только применительно к ведомой звездочке;
- на рис.5 изображен типовой элемент оживления рабочих роликов с указанием закрепления его в гнезде.
Предлагаемое устройство «Ролико-зубчатая передача» имеет открытый с одной стороны корпус 1, внутри которого расположены 2-венцовые звездочки: ведущая 2 и ведомая 3, опирающиеся ступицами на свои валы 4 и 5 соответственно, доступ которых в полость корпуса 1 осуществляется через окна 6 и 7. В корпусе 1 с его открытой стороны выполнен замкнутый криволинейный канал 8, включающий в себя полости зубчатых венцов 2-венцовых звездочек 2 и 3. Полости эти, как и замкнутый криволинейный канал 8, заполнены рабочими роликами 9, находящимися в соприкосновении друг с другом цилиндрическими поверхностями и в количестве необходимом для создания замкнутого толкающего органа, что обеспечивается геометрическим расчетом передачи. Возможно возникшие зазоры устраняются зазорокомпенсирующим устройством 10. В гнездах 11, выполненных изнутри на уровне осей роликов в стенке корпуса, принадлежащей замкнутому криволинейному каналу 8 и аналогично изнутри в стенке торцовой крышки 12, закрывающей корпус 1 с открытой его стороны и формирующей дополнительно замкнутый криволинейный канал 8, закреплены элементы 13 оживления рабочих роликов 9, представляющие собой вкладыши шарообразной формы (шарики).
Сборка передачи в определенной мере явствует из приведенных рисунков. В начальной стадии сборки торцовая крышка 12 снята, а в корпус 1, имеющий как и торцовая крышка 12 подготовленные гнезда для закрепления в них элементов 13 оживления рабочих роликов 9, закладываются названные элементы и посредством обжатия кромок гнезд или их кернения фиксируются в гнездах. Корпус 1 устанавливается на опорной поверхности (на рисунках не показной) в положении, при котором несущие участки валов 4 и 5, будучи заведенными через окна 6 и 7 с закрытой стороны корпуса 1, оказались бы в полости корпуса 1. На несущие участки валов 4 и 5 надвигаются 2-х венцовые звездочки: ведущая 2 и ведомая 3. Для определенности нахождения их в корпусе 1 в последний через технологические отверстия «а» вводятся установочные винты, впоследствии изымаемые, затем звездочки закрепляются на валах 4 и 5. Устанавливается зазорокомпенсирующее устройство 10 в положении, при котором его звездочка не мешала бы заполнению замкнутого криволинейного канала 8 и полостей зубчатых венцов звездочек 2 и 3 рабочими роликами 9. Первоначально рабочими роликами 9 заполняются полости ведущей 2 и ведомой 3 2-х венцовых звездочек, затем - полость замкнутого криволинейного канала 8, не принадлежащая зазорокомпенсирующему устройству 10, после чего заполняются оставшиеся полости. Посредством кратковременных пусков в движение ведущей звездочки 2, выявляются наличие и величина зазоров в собранном толкающем органе, по показателям которых подбирается местоположение звездочки зазорокомпенсирующего устройства. В частном случае может возникнуть необходимость в установке дополнительного рабочего ролика 9. Присоединением торцовой крышки 12 с закрепленными в ней элементами 13 оживления рабочих роликов 9 к корпусу 1, заканчивается сборка передачи.
Если в устройстве, принятом за прототип, критерием работоспособности передачи являлась надежность заполнения каждой составной частью толкающего органа, т.е. рабочим шаром, каждого межзубного пространства ведущей и ведомой звездочек передачи, то в предлагаемой передаче накладывается дополнительное условие: бесперекосность расположения рабочих роликов 9. Такая бесперекосность достигается выполнением следующих требований:
симметричным распределением давления на рабочие ролики 9, осуществлением точечно-линейного касания торцами рабочих роликов 9 соответствующих стенок замкнутого криволинейного канала 8. Для выполнения первого условия бесперекосности расположения рабочих роликов 9 в передаче применены 2-венцовые ведущая 2 и ведомая 3 звездочки. Для выполнения второго условия бесперекосности расположения рабочих роликов 9 их торцевые поверхности назначены к исполнению сферическими с радиусом сферической поверхности больше радиуса рабочего ролика и со округлением цилиндрического и сферического участков рабочих роликов 9 радиусом, меньшим радиуса названного ролика. Наконец, выравнивание движения рабочих роликов 9 относительно продольной оси замкнутого криволинейного канала 8, что достигается установкой элементов 13 оживления рабочих роликов 9 в стенках корпуса 1 и торцовой крышки 12, принадлежащих каналу 8, способствует ликвидации ошибки накопления в расположении рабочих роликов 9. При этом величина выступающей неровности элемента 13 по отношению к внутренней плоскости стенок замкнутого криволинейного канала 8 не должна превышать значения высоты шарового сегмента торцевой сферической поверхности рабочего ролика 9.
Регулирование передачи в основном сводится к определению местоположения звездочки зазорокомпенсирующего устройства, которое позволяло бы выполнить условие беззазорности расположения рабочих роликов 9.
Преимущества ролико-зубчатой передачи перед выбранным прототипом по патенту РФ №2421641:
- возможность воспринимать и передавать повышенные пусковые и рабочие нагрузки.