ЗУБЧАТАЯ РЕЕЧНАЯ ПЕРЕДАЧА

Предполагаемая полезная модель относится преимущественно к станкостроению и может быть использована в приводах возвратно-поступательного движения исполнительных механизмов, например, столов плоскошлифовальных станков.
Известна реверсивная передача с гибким органом, содержащая ведущий и ведомый шкивы, гибкий орган и два установленных посредством осей на общей плавающей планке натяжных ролика, один из которых взаимодействует с ведущей ветвью гибкого органа, а другой с ведомой ветвью этого же органа, причем планка расположена в направляющих, а оси роликов установлены на плавающей планке с возможностью перемещения вдоль этой планки (АС СССР 283757, кл. F16H 9/24 1970 г.).
Данная передача при реверсировании допускает взаимный проворот шкивов на определенный угол, что приводит появлению ошибки положения выходного вала передачи и поэтому не может использоваться в приводе подач металлорежущего станка.
Известна зубчатая реечная передача, содержащая корпус, в котором в подшипниках установлены две шлицевых направляющие прямолинейного движения, связанные между собой беззазорной передачей зубчатыми колесами, две шлицевые втулки, установленные на шлицевых направляющих и связанные с приводом продольного перемещения, при этом шлицевые втулки имеют зубчатые венцы, взаимодействующие с двусторонней зубчатой рейкой, расположенной между шлицевыми втулками (Патент ФРГ на полезную модель №29816317 кл. F16H 27/02, 1998 г.).
Недостатком данного устройства является малое демпфирование передачи при реверсивных нагрузках.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является зубчатая реечная передача, содержащая корпус, в котором в подшипниках установлены две шестерни, находящиеся в зацеплении с зубьями двусторонней зубчатой рейки и оппозитно установленные относительно ее, отличающаяся тем, что указанные шестерни жестко связаны со шкивами, которые охватывает бесконечный двусторонний зубчатый ремень, взаимодействующий с указанными шкивами противоположными сторонами, при этом зубчатый ремень охватывает также паразитный шкив и ведущий шкив, связанный с приводным двигателем (Патент №124755, F16H 19/04, 10.02.2012).
Технический результат предполагаемой полезной модели выражается в повышении долговечности зубчатых передач шестерня - рейка.
Технический результат достигается тем, что зубчатая реечная передача содержит корпус, в котором в подшипниках установлены две шестерни, находящиеся в зацеплении с зубьями двусторонней зубчатой рейки и оппозитно установленные относительно ее, указанные шестерни жестко связаны со шкивами, которые охватывает бесконечный двусторонний зубчатый ремень, взаимодействующий с указанными шкивами противоположными сторонами, зубчатый ремень охватывает также паразитный шкив и ведущий шкив, связанный с приводным двигателем, при этом в корпусе установлены два дополнительных зубчатых колеса, жестко связанные со шкивами, расположенные вдоль рейки относительно основных зубчатых колес и шкивов, а также балансир, выполненный раздвижным, на котором установлены натяжные шкивы, взаимодействующие с противоположными ветвями зубчатого ремня, связывающими основные и дополнительные шкивы.
Новым в техническом решении является то, что в корпусе установлены два дополнительных зубчатых колеса, жестко связанные со шкивами, расположенные вдоль рейки относительно основных зубчатых колес и шкивов, а также балансир, выполненный раздвижным, на котором установлены натяжные шкивы, взаимодействующие с противоположными ветвями зубчатого ремня, связывающими основные и дополнительные шкивы.
На фиг.1 показана схема привода стола станка, оснащенного предлагаемой зубчатой реечной передачей; на фиг.2 - схема привода зубчатым ремнем предлагаемой зубчатой реечной передачи; на фиг.3 - вид А на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.2; на фиг.6 - разрез Г-Г на фиг.3; на фиг.7 - аксонометрическая проекция передачи.
Зубчатая реечная передача для перемещения подвижного органа станка содержит корпус 1, установленный в станине 2. В направляющих станины 2 установлен подвижный орган станка - стол 3, в котором на кронштейнах 4 установлена двусторонняя зубчатая рейка 5. На концах рейки 5 выполнены цапфы 6, установленные с зазором в отверстия кронштейнов 4 для получения возможности регулировки положения рейки 5 в вертикальном направлении. Рейка 5 зафиксирована в осевом направлении гайками 7.
В корпусе 1 в подшипниках 8 симметрично относительно оси рейки 5 расположены валы 9 и 10. На валах 9, 10 жестко установлены шестерни 11, 12 и шкивы 13 и 14 передачи двусторонним зубчатым ремнем 15. Зубчатый ремень 15 охватывает шкивы 13 и 14 своими противоположными сторонами 16 и 17.
Шкив 13 имеет ступицу 18. Угловое положение шкива 13 относительно ступицы 18 может быть отрегулировано при монтаже регулировочными элементами 19, которые конструктивно могут представлять собой, например, эксцентрики. Для фиксации шкива 13 относительно ступицы 18 служат винты 20.
Зубчатый ремень 15 охватывает также приводной шкив 21 и паразитный шкив 22. Приводной шкив 18 жестко установлен на валу реверсивного электродвигателя 23 с изменяемой частотой вращения.
При использовании предлагаемой зубчатой реечной передачи в станках с ЧПУ, зубчатые зацепления необходимо выполнять беззазорными. В ряде известных конструкций используются разрезные колеса, что существенно снижает долговечность передачи. Для выбора зазоров в зубчатых зацеплениях шестерен 11 и 12 с зубчатой рейкой 5 в корпусе 1 устанавлены шестерни 24, 25 и шкивы 26, 27, жестко связанные с валами 29, 30. Шкив 26 выполнен разрезным и имеет возможность поворота относительно ступицы 31 для регулировки взаимного положения его рабочей поверхности относительно зубчатого венца шестерни 24.
Устройство выравнивания сил в зубчатых зацеплениях шестерен 11 и 24, а также 12 и 25 с зубчатой рейкой 5 содержит раздвижной балансир, состоящий из деталей 32 и 33, установленный в пазу 34 корпуса 1. Детали 32 и 33 балансира соединены регулировочным винтом 35. Для фиксации деталей балансира 32 и 33 относительно корпуса 1 служат винты 36. На противоположных концах деталей балансира 32 и 33 установлены оси 37 с натяжными шкивами 38.
Привод работает следующим образом.
При сборке привода производится регулировка взаимного углового положения рабочей поверхности шкива 13 и ступицы 18, жестко связанной через вал 9 с шестерней 11 так, чтобы равномерно распределить нагрузку между обеими шестернями 11 и 12, находящимися в зацеплении с рейкой 5. Регулировка производится при помощи элементов 19. После регулировки шкив 11 фиксируется относительно ступицы 18 винтами 20.
Аналогичным образом производится регулировка углового положения рабочей поверхности шкива 26 относительно ступицы 31, жестко связанной с шестерней 24.
В процессе работы передачи выравнивание нагрузки между шестернями 11, 12, а также шестернями 24 и 25 производится за счет упругого изгиба и скручивания рейки 5.
В первоначальном положении для выбора зазоров в замкнутом контуре, созданным зацеплениями шестерен 11 и 24 и регулировки предварительного натяжения зубчатого ремня 13 ослабляется затяжка винтов 36. Затем производится натяжение ремня при затяжке винта 35. При этом происходит сближение деталей балансира 26, 27 со шкивами 31, 32. Подвижность балансира, состоящего из деталей 32, 33 в вертикальном направлении позволяет обеспечить равенство натяжения ветвей ремня 15, охватывающего шкивы 13, 26 и 22, 27.
После создания требуемого натяжения зубчатого ремня 15 производится затяжка винтов 36.
При включении электродвигателя 23 вращение передается от ведущего шкива 21 зубчатым ремнем 15 на шкивы 14, 13, паразитный шкив 32 шкивы 30, 23, 22 и 32.
При вращении шкивов 13, 14, 26 и 27 происходит вращение жестко связанных с ними шестерен 11, 12 и 24, 25, перемещающих зубчатую рейку 5, связанную со столом 3, движущимся относительно станины 2.
Применение предлагаемой зубчатой реечной передачи позволит увеличить долговечность зубчатых передач.