Зубчато-цепная планетарная передача

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(72) Авторы Борисенко Леонид Анатольевич Калеев Дмитрий Николаевич(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) Зубчато-цепная планетарная передача, включающая корпус, входной вал, подвижное зубчатое колесо, установленное на эксцентриковой шейке входного вала, охваченное зубчатой цепью, выполненной из жестких сегментов, снабженных с внутренней стороны выступами в форме зубьев и охваченных снаружи гибким кольцом, выходной вал, связанный устройством передачи вращения с подвижным зубчатым колесом, отличающаяся тем,что на эксцентриковой шейке входного вала, оппозитно расположенной по отношению к эксцентриковой шейке входного вала, на которой установлено подвижное зубчатое колесо, установлено дополнительное подвижное зубчатое колесо с числом зубьев, равным числу зубьев подвижного зубчатого колеса, и охваченное зубчатой цепью, а зубчатая цепь снабжена устройством, удерживающим ее от поворота относительно корпуса. 82932012.06.30 Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована, в частности, в технологических машинах разнообразного назначения. Известна зубчато-цепная передача, включающая корпус, неподвижное и подвижное зубчатые колеса, охваченные зубчатой цепью, входной вал, выходной вал, связанный устройством передачи вращения с подвижным зубчатым колесом, причем неподвижное зубчатое колесо выполнено из двух половин, подвижное зубчатое колесо размещено между половинами неподвижного зубчатого колеса и установлено на эксцентриковой шейке входного вала, а зубчатая цепь выполнена из жестких контактирующих между собой сегментов, снабженных с внутренней стороны выступами в форме зубьев и охваченных снаружи гибким кольцом 1. Однако эта передача технологически сложна из-за необходимости точного выполнения контактирующих поверхностей сегментов. Наиболее близкой по технической сущности является зубчато-цепная планетарная передача, включающая корпус, неподвижное и подвижное зубчатые колеса, охваченные зубчатой цепью, входной вал, выходной вал, связанный устройством передачи вращения с подвижным зубчатым колесом, причем неподвижное зубчатое колесо выполнено из двух половин, подвижное зубчатое колесо размещено между половинами неподвижного зубчатого колеса и установлено на эксцентриковой шейке входного вала, а зубчатая цепь выполнена из жестких сегментов, снабженных с внутренней стороны выступами в форме зубьев и охваченных снаружи гибким кольцом, причем сегменты соединены между собой пальцами, входящими в цилиндрические впадины, выполненные на боковых поверхностях сегментов 2. Однако данная передача имеет увеличенный эксцентриситет входного вала, обусловленный тем, что минимально возможная разность чисел зубьев охватывающей цепи и меньшего из зубчатых колес равна 2, и, как следствие, ухудшение уравновешенности и условий работы устройства передачи вращения, связывающего подвижное зубчатое колесо с выходным валом. Задачей настоящей полезной модели является улучшение динамических характеристик передачи путем уменьшения неуравновешенности подвижных элементов. Для решения этой задачи в зубчато-цепной планетарной передаче, включающей корпус, входной вал, подвижное зубчатое колесо, установленное на эксцентриковой шейке входного вала, охваченное зубчатой цепью, выполненной из жестких сегментов, снабженных с внутренней стороны выступами в форме зубьев и охваченных снаружи гибким кольцом, выходной вал, связанный устройством передачи вращения с подвижным зубчатым колесом, согласно полезной модели, на эксцентриковой шейке входного вала, оппозитно расположенной по отношению к эксцентриковой шейке входного вала, на которой установлено подвижное зубчатое колесо, установлено дополнительное подвижное зубчатое колесо с числом зубьев, равным числу зубьев подвижного зубчатого колеса, и охваченное зубчатой цепью, а зубчатая цепь снабжена устройством, удерживающим ее от поворота относительно корпуса. Благодаря такому исполнению улучшается уравновешенность передачи, уменьшается эксцентриситет подвижного звена и улучшаются условия работы устройства передачи вращения от подвижного звена на выходной вал. Сущность полезной модели поясняется чертежами на фиг. 1, 2 и 3. На фиг. 1 представлена схема передачи, на фиг. 2 показано устройство зубчатой цепи, а на фиг. 3 - вариант исполнения устройства удержания цепи от поворота относительно корпуса передачи. В корпусе 1 в подшипниках 2 установлен входной вал 3, снабженный двумя одинаковыми оппозитно расположенными эксцентриковыми шейками 4 и 5. На эксцентриковой шейке 4 в подшипнике 6 установлено подвижное зубчатое колесо 7. Соосно с входным валом 3 в корпусе 1 в подшипниках 8 установлен выходной вал 9, который устройством передачи вращения связан с подвижным зубчатым колесом 7. В данном варианте устрой 2 82932012.06.30 ства передачи вращения использован короткий карданный вал 10 с колокольными шарнирами на концах. На том же входном валу 3 на эксцентриковой шейке 5 в подшипнике 11 установлено дополнительное подвижное зубчатое колесо 12. Зубчатая цепь 13 охватывает оба подвижных зубчатых колеса 7 и 12. Зубчатая цепь 13 состоит из отдельных сегментов 14,снабженных с внутренней стороны зубьями 15 и охваченных гибким кольцом 16, замыкающим сегменты в единую систему. На боковых поверхностях сегментов 14 выполнены цилиндрические впадины, в которых установлены пальцы 17. Пальцы несколько выступают за пределы сегментов 14. Выступающие концы пальцев входят в пазы 18 неподвижного стопорного кольца 19, образуя таким образом устройство удержания цепи от поворота. Передача работает следующим образом. При вращении входного вала 3 через эксцентрик 4 получает движение подвижное зубчатое колесо 7. Колесо 7, находясь в зацеплении с зубчатой цепью 13, которая, в свою очередь, находится в зацеплении выступающими концами пальцев 17 с неподвижным стопорным кольцом 19, получает собственное вращение. Это вращение через короткий карданный вал 10 с колокольными шарнирами на концах передается на выходной вал 9. Дополнительное подвижное зубчатое колесо 12,расположенное на эксцентриковой шейке 5, совершает такое же движение обкатки по зубчатой цепи 13, как и подвижное зубчатое колесо 7, но выполняет задачу уравновешивания сил инерции подвижного зубчатого колеса 7. Скорость собственного вращения подвижного зубчатого колеса 7 зависит от соотношения числа зубьев подвижного зубчатого колеса 7 и числа зубьев зубчатой цепи 13 и определяется по формуле 1/(1 - 2/1),где 2 - число зубьев зубчатой цепи 13, 1 - число зубьев подвижного зубчатого колеса 7. При разности чисел зубьев колес в один зуб передаточное отношение примерно равно числу зубьев зубчатого колеса 7. Благодаря разности чисел зубьев в один зуб обеспечивается минимальный эксцентриситет подвижного зубчатого колеса и, как следствие, улучшается динамика работы короткого карданного вала 10. Передача выполнена с зубчатыми колесами со стандартным эвольвентным профилем зубьев, что технологически предпочтительнее, а кроме того, минимизирует размеры зубчатых колес. Зубчатая цепь изготавливается по технологии изготовления обычного зубчатого колеса с внутренними зубьями, в котором выполнены цилиндрические отверстия. Затем эта заготовка разрезается по центрам цилиндрических отверстий, образуя таким образом отдельные сегменты. Преимущества этого механизма обусловлены тем, что зубчатая цепь 13 работает на сжатие, а не на растяжение. Тем самым обеспечивается передача большого усилия при малых габаритах зубчатых колес. Благодаря охвату цепью 13 большого числа зубьев (до половины числа зубьев колеса) усилие распределяется на большое количество зубьев. Это позволяет принять меньший модуль подвижных зубчатых колес 7 и 12 в случае использования колес с эвольвентным профилем зубьев и, кроме того, уменьшить деформацию зубчатой цепи 13 при обегании по ней подвижных зубчатых колес 7 и 12, что обеспечивает малое перемещение выступов концов пальцев 17 в пазах 18 неподвижного стопорного кольца 19. Технико-экономическое преимущество данной передачи заключается в том, что ее использование в приводе технологических устройств позволяет минимизировать габариты привода, тем самым улучшив технические характеристики всего устройства. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4