Передаточный механизм
TRANSMISSION MECHANISM

Изобретение относится к передаточным механизмам цевочного типа, в том числе, высоконагруженным, для передачи крутящего момента и преобразования скорости вращения валов, оси которых наклонены друг относительно друга. Наклонное расположение определяется кинематической необходимостью передаточного механизма.
Известны цевочные передаточные механизмы (например, RU2510605, GB1096621), у которых ось ведущего вала параллельна оси ведомого диска (кольца).
Известны передаточные механизмы с наклоненными осями ведущего и ведомого валов, например, с коническими шестернями (RU2659318), являющиеся нетехнологичными, поскольку для их изготовления требуется специальное оборудование: зубострогальные и зубофрезерные станки. Кроме того, ширина зубьев конических шестерен ограничена, что ограничивает рабочую нагрузку передаточного механизма.
Известен передаточный механизм цевочного типа с наклоненными осями ведущего вала и ведомого венца (WO2006049366, выбран в качестве прототипа), в котором используется составной ведущий вал, состоящий из переднего диска, валиков и заднего диска. Ведомый венец выполнен с пазами (зубьями), расположенными перпендикулярно плоскости ведомого венца, в виде юбки. Такая конструкция характеризуется низкой надежностью: если при значительном окружном усилии сломается или ослабнет крепление заднего диска, или ослабнет крепление валиков, механизм работать не будет. Ведомой венец с зубчатой юбкой сложен (нетехнологичен) в изготовлении. Ведущий вал невозможно достать (например, для технического обслуживания) без предварительной разборки.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности передаточного механизма, увеличение допустимой нагрузки. Кроме того, повышается технологичность изготовления и упрощается обслуживание.
Технический результат достигается в передаточном механизме, содержащем ведомый венец с пазами, расположенными в плоскости, перпендикулярной оси его вращения, и цельный ведущий вал с торцевыми цевками, расположенный таким образом, что его ось вращения наклонена относительно оси вращения ведомого венца, например, перпендикулярна. Торцевые цевки взаимодействуют с пазами. Ведомый венец выполнен на диске. Торцевые цевки выполнены цилиндрическими или в виде выступов на торцевой профильной поверхности.
Изобретение поясняется рисунками:
фиг. 1, 2 - зацепление ведущего вала с ведомым венцом, выполненным на диске;
фиг. 3, 4 – ведущий вал с цилиндрическими торцевыми цевками;
фиг. 5, 6 – ведущий вал с торцевыми цевками, выполненными в виде выступов на торцевой профильной поверхности;
фиг. 7, 8 – соотношение параметров ведущего вала и ведомого венца.
.
Передаточный механизм содержит ведомый венец 1 с пазами 2, расположенными в плоскости, перпендикулярной оси 3 его вращения (), и цельный ведущий вал 4 с торцевыми цевками 5. Так, при плоской форме ведомого венца 1, выполненного, например, по периферии плоского диска, пазы 2 выполнены на торцевой, циллиндрической поверхности диска, по направлению к оси 3 вращения, как показано на рисунках. Ведомый венец 1, кроме того, может быть выполнен в виде кольца.
Ведущий вал 4 расположенный таким образом, что его ось 6 вращения наклонена относительно оси 3 вращения ведомого венца 1, то есть, оси вращения 3, 6 непараллельны между собой. На представленных рисунках показано перпендикулярное расположение осей вращения 3, 6.
Торцевые цевки 5 взаимодействуют с пазами 2, а именно, при повороте ведущего вала 4 торцевые цевки 5 входят в зацепление с пазами 2, проворачивая ведомый венец 1. Контакт с пазами ведомого венца 1 осуществляется цилиндрическими поверхностями двух торцевых цевок 5, затем, при повороте ведущего вала 4 одна торцевая цевка 5 выходит из зацепления с пазом 2 и так далее.
Боковые стенки пазов 2 имеют прямолинейные участки с углом наклона межу ними α, который равен углу между осями 8 симметрии двух соседних пазов 2, пересекающихся на оси 3 ведомого венца 1. На фиг.3,4,7,8 показано, как образуется угол α, в зависимости от размеров Б и В. При меньшем угле между боковыми стенками паза 2 торцевая цевка 5 не войдет в паз 2 при повороте, при большем угле снижается прочность.
Торцевые цевки 5 могут выполнены цилиндрическими (фиг. 1-4) или в виде выступов на торцевой профильной поверхности 7 ведущего вала 4, в виде лепестков (фиг. 5-6). При использовании передаточного механизма при значительных нагрузках, кромки паза 2 ведомого венца 1 скругляются и в поднутрениях торцевой профильной поверхности 7 ведущего вала 4 выполняются также значительные скругления, что усиливает ведущий вал.
Выполнение цельного ведущего вала 4 повышает надежность и увеличивает допустимую нагрузку на передаточный механизм, особенно с выполнением торцевых цевок 5 на торцевой профильной поверхности 7 с закруглениями. Цельный ведущий вал 4 с торцевыми цевками 5 и плоский ведомый венец 1 позволяют просто снять ведущий вал 4 для обслуживания механизма передачи.
Изготовление торцевых цевок 5 или торцевой профильной поверхности 7 ведущего вала 4 и пазов 2 в ведомом венце 1 не требует применения специального оборудования и специального инструмента, они выполняются на фрезерном станке с применением пальцевой фрезы, что повышает технологичность изготовления.