УСТРОЙСТВО ГИБКОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ

Полезная модель относится к области машиностроения, к механическим передачам, которые, например, могут быть использованы в приводе колес автомобиля (электромобиля).
Известны механические передачи, в которых механическая энергия с ведущего тела вращения передается на одно или несколько ведомых тел вращения посредством промежуточных тел, находящихся в переменном зацеплении с телами вращения. [1]
Существенным недостатком известных передач является их чувствительность к изменению углов между осями вращения ведущего и ведомого(ых) тела (тел) вращения, а также к изменению расстояния между ними, равно как и к параллельному переносу осей вращения друг относительно друга по любой из трех координат во время их работы.
Известна также и волновая передача с промежуточными звеньями, содержащая волновой генератор, центральное жесткое колесо с зубчатым профилем на внутренней поверхности, цепочку промежуточных звеньев, кинематически связанных с волновым генератором и зубчатым профилем центрального колеса. При этом цепочки промежуточных звеньев представляют собой тела качения, размещенные в гнездах сепаратора. [2]
Данное техническое решение является ближайшим (аналогом заявляемого, а его основным существенным недостатком является невозможность изменения расстояния и углов между колесами, между которыми передается вращательное усилие.
Главной задачей, решаемой заявляемой полезной моделью, является возможность передачи непрерывного вращательного усилия с сопутствующей редукцией между двумя или большим количеством вращающихся тел с динамически изменяющимися расстояниями и углами между осями вращения.
Поставленная задача реализуется в полезной модели за счет выполнения ее в виде двух или более тел вращения, одно из которых является ведущим, а остальные - ведомыми, заключенных в герметизированные корпуса, соединенные гибкими трубками - шарикопроводами, при этом корпуса и шарикопроводы заполнены шариками, а шарики находятся в переменном зацеплении с ведущим и ведомыми телами вращения посредством их неровных поверхностей. Кроме того, поставленная задача в полезной модели решается за счет того, что внутренние объемы корпусов и шарикопроводов заполнены смазкой.
Ни из патентно-технической, учебной литературы, ни из практики использования гибких механических передач не было известно о наличии устройства гибкой механической передачи, идентичной по существенным признакам заявляемой. Отсюда можно правомерно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна».
Совокупность существенных признаков заявляемого технического решения может быть реализована бесконечное число раз с достижением поставленной цели и при решении главной задачи, поставленной заявляемой полезной моделью.
Изложенная сущность технического решения поясняется чертежом, на котором приведен общий вид устройства.
Устройство состоит из двух или более тел вращения 1 и 2, заключенных в корпуса 3 и 6. Одно из тел вращения является ведущим, остальные - ведомыми. Корпуса соединены друг с другом гибкими трубками - шарикопроводами 5. Корпуса и шарикопроводы заполнены шариками 4. Шарики большую часть времени находятся в контакте друг с другом, а также находятся в переменном зацеплении с ведущим и ведомыми телами вращения посредством их неровных поверхностей (выступы, зубья, воронки, лопатки и т.п.). Направляющие 7 являются составными частями корпусов.
Внутренние объемы корпусов и шарикопроводов герметизированы и заполнены смазкой.
Устройство работает следующим образом. При работе устройства ведущее тело вращения 1 вращается и сообщает поступательно-вращательное движение шарикам 4. Усилие, сообщаемое ведущим телом вращения, равномерно распределяется между всеми шариками, находящимися в данный момент в зацеплении с данным телом вращения. Шарики при этом передают импульс и вовлекают в поступательно-вращательное движение остальные шарики устройства. В процессе работы устройства шарики из корпуса 1 попадают в один из шарикопроводов 5, потом в корпус 6, где вовлекают во вращение ведомое тело вращения 2, а затем по противоположному шарикопроводу возвращаются в корпус 3. Направляющие 7 способствуют расцеплению шариков с ведущим и ведомыми телами вращения при покидании ими соответствующих корпусов.
Таким образом, устройство содержит систему рециркулирующихся шариков, при этом плотность шариков такова, что каждый шарик большую часть времени находится в механическом контакте с двумя соседними. На протяжении работы устройства расположение и углы корпусов 3 и 6 могут меняться друг относительно друга в некоторых пределах за счет конструктивной гибкости шарикопроводов, что не влияет отрицательно на работоспособность устройства. Устройство помимо функции передачи вращательного усилия может также выполнять функцию редукции. Для этого диаметры тел вращения 1 и 2 должны быть различными. При этом соотношение их диаметров определяет передаточное число устройства.
Техническое преимущество заявляемой полезной, модели перед прототипом состоит в том, что, обладая высокой механической прочностью и надежностью, устройство позволяет изменять положения и углы ведущего и ведомых тел вращения относительно друг друга в широких пределах во время работы устройства. При использовании заявляемого устройства, например, в автомобильной промышленности, оно помимо всего вышеизложенного обладает преимуществом в виде существенно меньшего веса и представляет более простую конструкцию (простота изготовления) по сравнении с традиционными решениями.
Источники информации:
[1] - «Проектирование цепных передач» Готовцев А.А., Котенок И.П., издание второе, переработанное и дополненное, М.: Машиностроение, 1982 г.
[2] - Патент РФ на изобретение №2029167, МПК F16C 1/02, F16C 1/06, публ. 2001 г.