Зубчатая передача

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Могилевский машиностроительный институт(73) Патентообладатель Могилевский машиностроительный институт(57) Зубчатая передача, содержащая корпус, установленные в нем параллельные ведущий и ведомый валы,связанные с соответствующими валами зубчатые сектора, смонтированные с возможностью синхронного, но в противоположных для секторов различных валов направлениях изменения вылета относительно геометрических осей валов и имеющие зубья, через один сектор смещенные вдоль осей валов на длину зуба, охватывающие ведущий и ведомый валы зубчатые венцы с внутренними зубьями, установленные с возможностью периодического зацепления с зубчатыми секторами соответствующих валов, а также механизмы изменения вылета установленных на каждом валу секторов в виде кинематически связанных с валами и установленных с возможностью продольных перемещений по валам двух корпусов в виде усеченных концов с обращенными друг к другу вершинами, отличающаяся тем, что на боковых поверхностях конусов выполнены Т-образные пазы для использования в качестве направляющих и взаимодействия с наклонными пазами, выполненными на боковых поверхностях зубчатых секторов, причем корпуса, установленные на разных валах, попарно кинематически связаны между собой через нажимные подшипники рычагами, точки опоры которых делят расстояние между осями валов пополам, а концы рычагов соединены винтом с двумя винтовыми нарезками противоположного направления. Фиг. 2 Изобретение относится к передаточным механизмам и может быть использовано в приводах механизмов,машин и рабочих органов для регулирования скорости вращения. 3433 1 Известна зубчатая передача с изменяемым передаточным отношением, содержащая корпус, ведущий и ведомый валы с установленными на них зубчатыми секторами, охватывающий валы венец с внутренними зубьями, в которой механизм изменения вылета зубчатых секторов выполнен в виде совокупности кинематических пар винт-гайка, причем для привода гаек во вращательное движение на каждом из валов передачи установлены два дифференциальных зубчатых механизма 1. Недостатком этой передачи является конструктивная сложность кинематических цепей управления. Известна также зубчатая передача с переменным передаточным отношением, в которой механизм изменения вылета зубчатых секторов выполнен в виде нажимных конусов, взаимодействующих с установленными на концах связанных с зубчатыми секторами штоков роликами и управляемых винтом с двумя винтовыми нарезками встречного направления 2. Недостатком этой передачи является невысокая нагрузочная способность, обусловленная конструктивной сложностью, и, следовательно, невысокая надежность функционирования. В основу изобретения положена задача повышения нагрузочной способности, а также надежности и эффективности функционирования зубчатой передачи с переменным передаточным отношением. Сущность изобретения состоит в том, что в зубчатой передаче, содержащей корпус, установленные в нем параллельные ведущий и ведомый валы, связанные с соответствующими валами зубчатые сектора, смонтированные с возможностью синхронного, но в противоположных для секторов различных валов направлениях изменения вылета относительно геометрических осей валов и имеющие зубья, через один сектор смещенные вдоль осей валов на длину зуба, охватывающие ведущий и ведомый валы зубчатые венцы с внутренними зубьями, установленные с возможностью периодического зацепления с зубчатыми секторами соответствующих валов, а также механизмы изменения вылета установленных на каждом валу секторов в виде кинематически связанных с валами и установленных с возможностью продольных перемещений по валам двух корпусов в виде усеченных конусов с обращенными друг к другу вершинами, согласно изобретению, на боковых поверхностях конусов выполнены Т-образные пазы для использования в качестве направляющих и взаимодействия с наклонными пазами, выполненными на боковых поверхностях зубчатых секторов, причем корпуса,установленные на разных валах, попарно кинематически связаны между собой через нажимные подшипники рычагами, точки опоры которых делят расстояние между осями валов пополам, а концы рычагов соединены винтом с двумя винтовыми нарезками противоположного направления. Такая конструкция зубчатой передачи с переменным передаточным отношением позволяет повысить нагрузочную способность и качество ее функционирования вследствие увеличения жесткости передающих нагрузку деталей. Сущность и преимущества изобретения поясняются описанием примеров его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 изображает вид спереди на предлагаемую зубчатую передачу фиг. 2 изображает вид сверху предлагаемой зубчатой передачи фиг. 3 изображает вид по стрелке А на фиг. 2 фиг. 4 изображает выносной элемент Б на фиг. 2. В корпусе 1 передачи на подшипниках установлены шлицевые ведущий 2 и ведомый 3 валы. На шлицевых участках 4 валов 2 и 3 установлены корпуса 5 в виде усеченных конусов, на боковых поверхностях которых выполнены Т-образные пазы 6. В Т-образных пазах смонтированной на каждом из валов 2 и 3 пары корпусов 5 установлены зубчатые сектора 7, имеющие наклонные пазы для взаимодействия с Т-образными пазами и зубья, смещенные от оси симметрии сектора на величину, равную длине зуба. При выполнении передачи прямозубой все зубчатые сектора идентичны, но при сборке передачи половина из них поворачивается на 180 по отношению к остальным секторам. Зубчатые сектора 7 периодически зацепляются с зубчатыми венцами 8 с внутренними зубьями, имеющими возможность поворачиваться друг относительно друга на угол,равный угловому шагу зубьев. В исходное положение зубчатые венцы возвращаются под действием цилиндрических пружин сжатия 9. Зубчатые венцы 8 установлены с возможностью вращения в обойме 10, смонтированной в пластине 11, перемещающейся в закрепленных в корпусе 1 направляющих 12. На корпусах 5 закреплены нажимные подшипники 13, обоймы 14 которых кинематически связаны рычагами 15. Опорами рычагов 15 являются гайки 16, взаимодействующие с винтом 17, имеющим винтовые нарезки противоположного направления и смонтированными в корпусе 1. Геометрические центры опор рычагов 15 на гайках 16 делят расстояние между осями валов 2 и 3 пополам. Концы рычагов 15 шарнирно соединены с гайками 18,взаимодействующими с винтом 19, также имеющим винтовые нарезки противоположного направления и смонтированном в корпусе 1. 3433 1 Передача работает следующим образом. В исходном положении установленные на ведущем 2 и ведомом 3 валах корпуса 5 занимают крайние положения, обеспечивая благодаря образующим клиновые пары Тобразным пазам 6 в корпусах 5 и наклонным пазам в зубчатых секторах 7 минимальный вылет зубчатых секторов ведущего вала и максимальный вылет зубчатых секторов ведомого вала относительно осей их вращения. При включении приводного двигателя вращательное движение, сообщаемое ведущему валу 2,передается ведомому валу 3 благодаря зацеплению соответствующих зубчатых секторов 7 с подпружиненными зубчатыми венцами 8. При этом зубчатая передача имеет наибольшее передаточное отношение, а гайки 18 удалены друг от друга на максимальное расстояние. Вращением винта 19 обеспечивается движение гаек 18 навстречу друг другу с одинаковой скоростью, вследствие чего рычаги 15 через обоймы 14 и нажимные подшипники 13 воздействуют на корпуса 5 таким образом, что корпуса 5, установленные на ведомом валу,раздвигаются, уменьшая вылет зубчатых секторов 7, а корпуса 5, установленные на ведущем валу, сдвигаются, увеличивая вылет зубчатых секторов 7. Равенство перемещений установленных на разных валах корпусов 5 обеспечивается благодаря тому, что точки опоры рычагов 15 делят расстояние между осями валов 2 и 3 пополам. При этом передаточное отношение передачи уменьшается от максимального значения до 1 и далее до минимального значения. Обратным вращением винта 19 обеспечивается увеличение передаточного отношения передачи. Изменение вылета зубчатых секторов 7 при неизменном межосевом расстоянии между валами 2 и 3 обуславливает необходимость обеспечения наряду с вращательным движением поступательного перемещения зубчатых венцов 8, что достигается перемещением пластины 11, в которой смонтирована обойма 10 с венцами 8, в направляющих 12. При изменении вылета зубчатых секторов 7 изменяется окружной шаг между ними, так что его величина может быть некратна шагу между зубьями. Избежать в этом случае поломки зубьев и выхода из строя передачи предоставляется возможным за счет того, что с каждым из зубчатых венцов 8 зацепляется только половина установленных на ведущем 2 и ведомом 3 валах зубчатых секторов 7, а зубчатые венцы 8 нежестко связаны между собой. При этом соседние зубчатые сектора 7 зацепляются с различными зубчатыми венцами 8 и при некратности шагов между секторами и их зубьями зубчатые венцы 8 поворачиваются друг относительно друга, а в исходное положение возвращаются под действием пружин 9. Требуемое исходное положение корпусов 5 на валах 2 и 3 обеспечивается регулированием положения точек опоры рычагов 15, что достигается перемещением гаек 16 с помощью винта 17. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.