ЛЕБЁДКА

Полезная модель относится к подъемно-тяговым устройствам и может быть использована в конструкциях лебёдок, оснащенных волновым редуктором.
Известна лебедка, которая содержит корпус, расположенный в нем привод в виде волновой передачи, входное и выходное звенья, барабан. Волновая передача выполнена в виде передачи с промежуточными телами, включающей генератор волн с кулачками и подшипниками, взаимодействующий посредством промежуточных тел с профильным венцом и сепаратором, в пазах которого располагаются промежуточные тела. При этом одно из выходных звеньев - сепаратор или профильный венец - связано с корпусом, а другое - с барабаном (по патенту RU 72688, B66D 1/14, опубл. 27.04.2008).
Недостатком данной лебёдки является необходимость балансировки генератора волн (коленчатого вала) для исключения вибраций. Для этого обязательно наличие двух и более кулачков с точным их позиционированием относительно друг друга. Все это усложняет конструкцию лебедки и, как следствие, снижает технологичность изготовления и надежность работы.
В качестве прототипа к предложенной полезной модели по технической сущности и достигаемому техническому результату выбрана лебедка, которая содержит промежуточный вал механического привода, тросовый барабан, смонтированный на подшипниковой опоре, установленной в корпусе лебедки, волновой редуктор, установленный соосно с барабаном. Лебедка для передачи вращения от привода на барабан имеет фрикционную передачу между тросом и промежуточным валом, выполненным в виде многогранного съемного вала, проходящего через аналогичные отверстия втулки, запресованной в храповик коленвала двигателя (по патенту RU 2136577, B66D 1/14, опубл. 10.09.1999).
Недостатком данной лебедки является сниженная надежность из-за разрушения зубьев гибкой, неподвижной и подвижной шестерен в результате высоких контактных напряжений в зубчатом венце.
Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышении ресурса и надежности работы лебёдки за счет конструктивного исполнения зубчатых колёс её редуктора.
Указанный технический результат достигается тем, что лебёдка состоит из корпуса, привода, связанного с волновым редуктором, который включает в себя кулачок с установленным на него гибким подшипником и гибким зубчатым колесом, находящимся в зацеплении с неподвижным зубчатым колесом, закрепленным в корпусе, и подвижным зубчатым колесом, связанным с барабаном, на который намотан трос, и отличается тем, что на зубчатом венце гибкого зубчатого колеса со стороны неподвижного зубчатого колеса выполнен участок (поясок), выполненный в виде вогнутого галтельного радиального перехода от зубчатого венца к торцевой части колеса, отличающийся тем, что область перехода от пояска к торцевой части выполнена в виде выпуклого радиального перехода.
хво
огк
h=(0.06-1.05)h - толщина пояска (хвоста)
огк
h- толщина обода гибкого колеса под зубом
хво
гк
b=(0,08-0,25)В - ширина пояска (хвоста)
хво
R=(10-20)m - радиус вогнутого (большого) галтельного перехода
m - величина модуля нарезанных зубьев гибкого колеса
хво
r=(0.25-1.0)m - радиус выпуклого (малого) галтельного перехода
В частном случае выполнения область перехода от торцевой части к внутренней части также может быть выполнена в виде выпуклого радиального перехода. Оптимальным выполнением в таком случае является такое, при котором выпуклые радиальные части выполнены симметрично.
В частном случае выполнения между областью вогнутого галтельного радиального перехода от зубчатого венца к торцевой части колеса и областью перехода от пояска к торцевой части имеется прямой участок, при этом его высота h является меньшей, чем толщина колеса H. Для целей настоящей заявки под толщиной колеса H понимается расстояние от внутренней части колеса до основания зубьев. Такое участок может условно называться цилиндрическим, поскольку если взять всё колесо в целом, то в этом месте (на этом участке) оно будет внешне представлять собой строгий геометрический цилиндр.
В качестве привода лебёдки может быть использован электродвигатель,  гидродвигатель или ДВС. Оптимальное решение сводится к тому, что пояски будут выполняться симметрично с каждой стороны гибкого колеса, однако в общем виде даже один поясок со стороны неподвижного зубчатого колеса ведёт к достижению технического результата.
Предлагаемая полезная модель поясняется следующими чертежами:
Фиг. 1 - лебёдка, общий вид;
Фиг. 2 - лебёдка, продольный разрез;
Фиг. 3 - зубчатое колесо с пояском вогнутого галтельного профиля;
Фиг. 4 - зубчатое колесо с пояском вогнутого галтельного профиля и с выпуклым радиальным торцевым профилем;
Фиг. 5 - зуб гибкого зубчатого колеса с пояском вогнутого галтельного профиля и выпуклым радиальным торцевым профилем.
Фиг. 6 - зуб гибкого зубчатого колеса с ровной (цилиндрической) частью.
Лебедка (фиг. 1) состоит из корпуса 1, привода 2 и барабана 3, на который намотан трос 4. Привод 2 связан с волновым редуктором 5, который включает в себя кулачок 6 с установленным на него гибким подшипником 7 и гибким зубчатым колесом 8, находящимся в зацеплении с неподвижным зубчатым колесом 9, закрепленным в корпусе 1, и подвижным зубчатым колесом 10, связанным с барабаном 3. Барабан 3 установлен в подшипниках 11. На зубчатом венце гибкого зубчатого колеса 8 со стороны неподвижного зубчатого колеса 9 выполнен радиальный вогнутый поясок 12.
На фигурах 3 и 5 показано, что торец колеса 13 может иметь радиальный выпуклый переход 14 по внешней (зубчатой) стороне, а также и аналогичный переход 15 по внутренней стороне.
На фигуре 6 показано, что колесо может иметь также гладкий (цилиндрический) участок «А», высота (толщина) которого h меньше, чем общая толщина колеса H.
Применение.
Лебёдка работает следующим образом. Привод 2, выполненный в виде электро- или гидродвигателя, передает крутящий момент на кулачок 6, имеющий эллиптическую форму, который через гибкий подшипник 7 передает вращение на гибкое зубчатое колесо 8. Подшипник 7 и колесо 8 повторяют форму кулачка 6. Гибкое зубчатое колесо 8 находится во внутреннем зацеплении с неподвижным зубчатым колесом 9, благодаря чему гибкое зубчатое колесо 8 совершает круговое движение относительно неподвижного зубчатого колеса 9. Также гибкое зубчатое колесо 8 находится во внутреннем зацеплении с подвижным зубчатым колесом 10, которое в результате вращения гибкого зубчатого колеса 8 вращается вместе с ним и передает крутящий момент на барабан 3, обеспечивая разматывание и сматывание троса 4. Волновой редуктор 5 имеет высокое передаточное отношение (от 80 до 400), что позволяет ему создавать высокий крутящий момент при компактных размерах.
Выполнение пояска позволяет убрать места концентрации напряжения (острые кромки на торцевых сторонах зубьев и фасок их венчающих это основные места зарождения трещин гибкого колеса при эксплуатации) напряжения в зубчатом венце гибкого колёса, исключая появление трещин и дальнейшее разрушение зубьев при работе волнового редуктора. Особенно это важно для гибкого зубчатого колеса, которое деформируется при установке на эллиптический кулачок с гибким подшипником и работает при растягивающих и изгибающих силах в условиях приложения крутящего момента. Вогнутый поясок устраняет концентрацию напряжений в наиболее опасном для зарождения трещин месте, а этот эффект еще больше усиливается выпуклым скруглением внешней части торца колеса.
Таким образом, представленные в полезной модели решения повышают ресурс и надежность работы редуктора лебёдки и тем самым обеспечивают достижение технического результата.