Редуктор

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Смоляк Виктор Владимирович(72) Автор Смоляк Виктор Владимирович(73) Патентообладатель Смоляк Виктор Владимирович(57) Редуктор, содержащий зубчатую передачу с двумя внутренними зацеплениями, включающую два зубчатых колеса, одно из которых жестко связано с выходным валом редуктора,объединенные в общем корпусе, отличающийся тем, что зубчатая передача выполнена двухступенчатой и образована косозубыми цилиндрическими зубчатыми колесами с установленным между ними шевронным колесом, образованным двумя полушевронами, жестко закрепленными на промежуточном валу, установленном в корпусе редуктора с возможностью вращения, причем диаметры и число зубьев зубчатых колес и полушевронов могут быть равны.(56) 1. Краузе Г.Н., Кутилин Н.Д., Сыцко С.А. Редукторы Справочное пособие. - М. Машиностроение, 1965. - С. 97-105. 2. Бойко Л.С., Высоцкий А.З., Галиченко Э.Н. и др. Редукторы и мотор-редукторы общемашиностроительного применения Справочник. - М. Машиностроение, 1984. - С. 41-43. 3. Патент Российской Федерации 2150623 С 1, МПК 16 1/32, Н 02 К 7/116,2000.06.10 (прототип). Полезная модель относится к машиностроению, в частности, к проектированию зубчатых цилиндрических передач и редукторов закрытого типа для машин и механизмов пищевой промышленности при передаче вращательных движений. Известны конструкции двухступенчатых цилиндрических мотор-редукторов с планетарными зубчатыми передачами 1, 2, выполненными в самостоятельном корпусе и образующими планетарный редуктор с входным и выходным валами, присоединенный с помощью муфты, зубчатого или шлицевого (шпоночного) соединения к выходному валу электродвигателя, образуя тем самым единый агрегат, например, типа МП 01, МП 02,МП 32 2. Известен также планетарный торцовый мотор-редуктор, содержащий торцовый асинхронный электродвигатель и планетарную одноступенчатую зубчатую передачу с двумя внутренними зацеплениями, включающую два центральных колеса, одно из которых неподвижно, а другое жестко связано с выходным валом мотор-редуктора, объединенные в общем корпусе, при этом неподвижное зубчатое колесо вмонтировано в щит статора электродвигателя с наружной его стороны 3 - прототип. Представленные в литературе конструкции содержат общий корпус редуктора, внутри которого находится зубчатая цилиндрическая двухступенчатая передача. Зубчатые колеса установлены на валах вращения, которые установлены соответственно в опорах подшипников качения. Ведущий вал редуктора соединен с приводом посредством муфты. Ведомый вал редуктора соединен с рабочим механизмом. Основным недостатком показанных редукторов являются их большие габаритные размеры, большие осевые нагрузки на подшипники скольжения и шумность (неудовлетворительные виброакустические характеристики). Задача полезной модели - изменение конструкции (компоновки) цилиндрического двухступенчатого редуктора. Поставленная задача решается так. Редуктор, содержащий зубчатую передачу с двумя внутренними зацеплениями, включающую два зубчатых колеса, одно из которых жестко связано с выходным валом редуктора, объединенные в общем корпусе. Зубчатая передача выполнена двухступенчатой и образована косозубыми цилиндрическими зубчатыми колесами с установленным между ними шевронным колесом. Оно образовано двумя полушевронами, жестко закрепленными на промежуточном валу, установленном в корпусе редуктора с возможностью вращения. Следует подчеркнуть, что диаметры и число зубьев зубчатых колес и полушевронов иногда могут быть равны. Практично, если передача вращения с вала на вал осуществляется с использованием шевронного зубчатого колеса. Эффективно, если углы наклона зуба смежных колес равны и встречно направлены. Надежно, если представленное решение позволяет не устанавливать опоры (подшипники) в корпусе редуктора для вращения ведущего вала. Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск информации по патентным и научно-техническим источникам, позволил установить, что отсутствуют идентичные по всем существенным признакам аналоги заявленному устройству. Следовательно, заявленный редуктор соответствует критерию новизна действующего патентного закона. 2 38992007.10.30 Устройство редуктора пояснено чертежами, где на фиг. 1 представлено устройство редуктора, вид с разрезом на фиг. 2 и 3 показано распределение сил в цилиндрическом косозубом зубчатом зацеплении и на шевронном зубчатом колесе. Редуктор двухступенчатый с косозубыми цилиндрическими колесами 1 и 2 и шевронным колесом 3 предназначен для передачи вращения от электродвигателя 4 через ведущий вал 5 на ведомый вал 6. Зубчатое колесо 1 передает вращение на левый полушеврон 9 шевронного колеса 3. Шевронное колесо 3 через правый полушеврон 10 передает вращение ведущего вала 5 на зубчатое колесо 2. Косозубое зубчатое колесо 1 имеет левое направление зуба. Оно неподвижно установлено на ведущий вал 5, который является валом электродвигателя 4. Ведущий вал 5 (вал электродвигателя 4) вращается в опорах 11 (подшипниках), установленных в корпусе электродвигателя 4. Данное конструктивное решение позволяет не устанавливать опоры (подшипники) в корпусе редуктора 7 для вращения ведущего вала 5. Шевронное зубчатое колесо 3 изготовлено цельным. Оно имеет два полушеврона 9 и 10. Обычно полушевроны имеют разные диаметры с разным числом зубьев. Но могут в некоторых случаях иметь равные параметры. Левый полушеврон 9 имеет правое направление зуба. Правый полушеврон 10 имеет левое направление зуба. Шевронное зубчатое колесо 3 неподвижно закреплено на промежуточном валу 8, установленном в корпусе редуктора 7 с возможностью вращения. Данное конструктивное решение позволяет не устанавливать в корпусе редуктора 7 опоры (подшипники) для вращения промежуточного вала 8, как это сделано в типовых редукторах. Косозубое зубчатое колесо 2 имеет правое направление зуба, установлено неподвижно на ведомый вал 6 и вращается в опорах 12 (подшипниках), установленных в корпусе редуктора 7. Передаточное число(112) достигается за счет изменения числа зубьев (соответственно с изменением диаметров) косозубых цилиндрических колес и полушевронов шевронного колеса. Подобное применение шевронного колеса с разными диаметрами полушевронов, установка на жесткозакрепленный промежуточный вал, а также установка ведущего зубчатого колеса на вал электродвигателя с использованием опоры качения вала электродвигателя в двухступенчатом цилиндрическом редукторе уменьшает габаритный размерна(3040)до значений(4555) мм. В существующих редукторах этот размер составляет(7585) мм. В процессе зацепления (работы) косозубых колес возникает осевая сила , которая дополнительно нагружает опоры вала. Осевую силурассчитывают по формуле,где- угол наклона зуба- окружная сила 211,где 1 - крутящий момент (заданная величина) 1 - делительный диаметр колеса. Зубчатое колесо 1 имеет правое направление зуба. Осевое усилиенаправлено в сторону опоры 11 и воспринимается подшипником. Зубчатое колесо 2 имеет левое направление зуба. Осевое усилиенаправлено в сторону опоры 12 и воспринимается подшипником. Шевронные зубчатые колеса изготавливают как одно целое. Они состоят из левого и правого полушевронов. Левый полушеврон имеет правое направление зуба, правый по 3 38992007.10.30 лушеврон имеет левое направление зуба. На каждом полушевроне шевронного колеса процесс зацепления происходит так же, как в косозубой передаче. Осевые усилияполушевронов направлены в противоположных направлениях(фиг. 3). Осевые силы уравниваются на самом зубчатом колесе. Это подтверждает правильность выбранного конструкторского решения жесткое закрепление промежуточного вала 8 без установки дополнительно опорных подшипников. На распределение нагрузки вдоль контактных линий косых зубьев существенное влияние оказывает угол наклона зубаи направление зуба. В первой паре зубчатых колес 1 и 9 угол наклона зубаможет быть в пределах(2025). Во второй паре зубчатых колес 2 и 10 угол наклона зубаможет быть в пределах(1218). Данное конструкторское решение улучшает плавность хода и уменьшает звуковое давление. Корпус и зубчатые колеса редуктора выполнены из материала, разрешенного для соприкосновения с пищевыми продуктами. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4