Механизм передачи вращения при изменении межосевого угла
MECHANISM FOR TRANSFERRING ROTATION WHEN CHANGING THE CENTER ANGLE

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в различных устройствах, содержащих сложные кинематические цепи - в станках, в робототехнике, системах дистанционного управления и т. д. с целью изменения направления вектора угловой скорости по отношению к ведущему звену механизма.
Известно устройство для передачи вращения под произвольным управляемым углом по патенту РФ № 2762587 МПК F16D3/00, опубликованный 21.12.2021, содержащее корпус с размещенными на соответствующих осях четырьмя коническими зубчатыми колесами, начальные конусы которых сходятся в одной точке, совпадающей с полюсом механизма, относительно которого возможен поворот ведущей и ведомой частей передач на любой угол.
Недостатком данного устройства является невозможность осевого смещения ведомой части механизма по отношению к ведущей при наличии возможности только углового смещения.
Известен шарнир равных угловых скоростей по патенту РФ № 2289733 МПК F16D3/34, опубликованный 20.12.2006, содержащий две полумуфты, взаимодействующие посредством роликов конической формы, располагающихся в поперечной плоскости с возможностью относительного поворота.
Недостаток этого устройства состоит в невозможности дополнительного смещения полумуфт относительно полюса шарнира в плоскости, не совпадающей с плоскостью расположения осей полумуфт.
Задачей изобретения является создание механизма для изменения направления вектора угловой скорости ведомого звена по отношению к направлению вектора угловой скорости ведущего звена.
Техническим результатом изобретения является обеспечение изменения значения частоты вращения, а также обеспечение возможности смещения плоскости расположения геометрической оси ведомого звена относительно плоскости ведущего звена за счет осевого смещения в условиях ограниченных углов поворота ведущего звена относительно его геометрической оси (по азимуту).
Указанная задача решается а технический результат достигается механизмом передачи вращения при изменении межосевого угла, который содержит основной корпус и шарнирно соединенный с ним дополнительный корпус с возможностью относительного вращения и осевого перемещения, причём в основном корпусе установлена рейка, ось которой совпадает с геометрической осью указанного шарнирного соединения, а рейка выполнена в виде червяка, с возможностью её осевого перемещения относительно основного корпуса, витки этой рейки образуют зацепления с двумя червячными колёсами, одно из которых размещено в основном корпусе, а другое - в дополнительном корпусе, причем, упомянутые корпусы установлены с осевыми зазорами в их шарнирном соединении, а рейка имеет продольный паз для взаимодействия со шпонкой, связанной с основным корпусом.
Технический результат изобретения достигается благодаря возможности передачи вращения с одного из червячных колёс на другое за счёт зацеплений этих колёс с витками рейки в виде червяка в её осевом движении, угловое положение геометрических осей колёс может быть изменено в необходимых пределах, кроме того, за счёт осевого перемещения дополнительного корпуса относительно основного плоскости вращения червячных колёс смещены относительно друг друга.
Конструкция механизма поясняется чертежами: на Фиг. 1 показан поперечный разрез в плоскости, перпендикулярной оси рейки; на Фиг. 2 - разрез по сечению А-А.
1
2
S
1
3
4
1
3
5
6
1
2
5
6
1
2
Механизм передачи вращения при изменении межосевого угла состоит из основного корпуса  и дополнительного корпуса , образующих шарнирное соединение с возможностью осевого взаимного перемещения за счёт выборки зазора . В центральном отверстии основного корпусаразмещена рейка  в виде червяка с продольным пазом, в который входит шпонка , связанная с основным корпусом . Витки рейки  в виде червяка образуют зацепления с двумя червячными колёсами  и , расположенными соответственно в основном  и дополнительном  корпусах. Колёса  и  выполнены заодно с валами, расположенными с возможностью вращения их в соответствующих отверстиях в корпусах  и .
3
1
5
6
3
5
6
S
5
6
4
6
Механизм передачи вращения при изменении межосевого угла работает следующим образом. Осевое перемещение рейки  относительно корпуса  вызывает вращение червячных колёс  и , причём, частоты их вращения обратно пропорционально их диаметрам и, соответственно, числам зубьев. В данном механизме ведущими могут быть: рейка , или колесо , или колесо , в зависимости от конкретного применения механизма. Изменение межосевого угла ϕ возможно по часовой (правое) или против часовой (левое) стрелки, как в статическом состоянии, так и в рабочем режиме. Выборка зазора  приводит к смещению рабочих плоскостей червячных колёс  и  относительно друг друга. Шпонка  исключает возможность вращение рейки  относительно её оси.
Таким образом, обеспечивается передача вращения с изменением (или без изменения) частоты вращения, возможность изменения межосевого угла между геометрическими осями колёс, а также смещение рабочих плоскостей колёс относительно друг друга.