close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY9499

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 9499
(13) C1
(19)
(46) 2007.08.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
F 16H 13/00
F 16H 37/02
ФРИКЦИОННАЯ ПЕРЕДАЧА
(21) Номер заявки: a 20030552 / u 20010157
(22) 2001.06.22
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Объединенный институт
машиностроения Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Басинюк Владимир Леонидович; Мардосевич Елена Ивановна; Басинюк Ярослав Владимирович; Леванцевич Михаил Александрович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное научное учреждение "Объединенный институт машиностроения
Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) Бакаев Н.А. и др. Основы проектирования фрикционных передач. Ростов, 1985. - С. 8-9, рис. 1.1.
SU 1733770 A1, 1992.
SU 1803649 A1, 1993.
BY 9499 C1 2007.08.30
(57)
Фрикционная передача, содержащая корпус, входной вал, гибкое солнечное колесо,
жестко связанное с корпусом и имеющее фрикционную внутреннюю рабочую поверхность, три сателлита, каждый из которых имеет фрикционную наружную рабочую поверхность и установлен с возможностью взаимодействия этой поверхностью с внутренней рабочей поверхностью солнечного колеса, выходной вал, водило, установленное
с возможностью взаимодействия с сателлитами и связанное с выходным валом, отличающаяся тем, что она снабжена тремя размещенными последовательно с одинаковым
Фиг. 1
BY 9499 C1 2007.08.30
эксцентриситетом вдоль оси входного вала кулачками с цилиндрическими наружными
рабочими поверхностями, а солнечное колесо состоит из трех коаксиально расположенных и неразъемно соединенных между собой кольцевых элементов, внутренний из которых выполнен из фрикционной оксидокерамики, средний - из алюминиевого сплава, а
наружный из упруго-эластичного материала, при этом эксцентриситеты кулачков расположены под углом 120° друг к другу и каждый из сателлитов установлен с возможностью
взаимодействия с одним из кулачков, причем между средним кулачком и соответствующим ему сателлитом установлен разрезной кольцевой элемент, наружный диаметр которого выбран из следующего соотношения:
0,8D CH
≥ D ≥ d + 2e ,
u /(u − 1)
где DCH - диаметр рабочей поверхности гибкого солнечного колеса, мм;
u - передаточное число передачи;
D - наружный диаметр разрезного кольцевого элемента, мм;
d - диаметр цилиндрической наружной поверхности кулачка, совпадающий с внутренним диаметром разрезного кольцевого элемента, мм;
е - эксцентриситет цилиндрической наружной поверхности кулачка, мм.
2. Фрикционная передача по п. 1, отличающаяся тем, что толщина среднего кольцевого элемента солнечного колеса выбрана из соотношения:
1/ 3
1/ 3
 C УД D CH 
C D 
 ≥ δ C ≥ 0,2D CH  УД CH  ,
0,5D CH 
 EC 
 EC 
где δС - толщина среднего кольцевого элемента, мм;
ЕС - модуль упругости материала среднего кольцевого элемента, Н/мм2;
СУД - удельная жесткость наружного кольцевого элемента, Н/мм3;
а толщина внутреннего кольцевого элемента δВ выбрана из соотношения (0,03-0,05)δС.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводных
сервисных устройствах мобильной техники, приводах бытовой техники, станков и технологического оборудования.
Известна фрикционная передача [1], содержащая корпус, входной вал, центральное
колесо, жестко связанное с входным валом и имеющее фрикционную наружную рабочую
поверхность, гибкое солнечное колесо, жестко связанное с корпусом и имеющее фрикционную внутреннюю рабочую поверхность, три сателлита, каждый из которых имеет
фрикционную наружную рабочую поверхность и установлен между упомянутыми колесами с возможностью взаимодействия с последними диаметрально противоположными
участками наружной поверхности, выходной вал, водило, связанное с осями сателлитов и
выходным валом.
Прижатие сателлитов, центрального и солнечных колес осуществляется за счет их изготовления с соответствующими допусками и последующей сборки с натягом.
К наиболее существенному недостатку передачи можно отнести то, что для обеспечения требуемого натяга необходима чрезвычайно высокая точность изготовления всех
элементов передачи и высокая стабильность жесткостных параметров подшипниковых
узлов, натяга в ней. При необходимости реализации больших передаточных отношений
к недостаткам можно отнести значительные габаритные размеры при больших передаточных отношениях, связанные с наличием центрального колеса, а также необходимости
2
BY 9499 C1 2007.08.30
использования в осевом направлении гибкого элемента, жестко связывающего солнечное колесо с корпусом.
Задачей изобретения является уменьшение габаритных размеров фрикционной передачи при больших передаточных отношениях.
Для достижения поставленной задачи фрикционная передача, содержащая корпус,
входной вал, гибкое солнечное колесо, жестко связанное с корпусом и имеющее фрикционную внутреннюю рабочую поверхность, три сателлита, каждый из которых имеет
фрикционную наружную рабочую поверхность и установлен с возможностью взаимодействия этой поверхностью с внутренней рабочей поверхностью солнечного колеса, выходной вал, водило, установленное с возможностью взаимодействия с сателлитами и
связанное с выходным валом, согласно техническому решению, снабжена тремя размещенными последовательно с одинаковым эксцентриситетом вдоль оси входного вала кулачками с цилиндрическими наружными рабочими поверхностями, а солнечное колесо
состоит из трех коаксиально расположенных и неразъемно соединенных между собой
кольцевых элементов, внутренний из которых выполнен из фрикционной оксидокерамики, средний - из алюминиевого сплава, а наружный из упруго-эластичного материала, при
этом эксцентриситеты кулачков расположены под углом 120° друг к другу и каждый из
сателлитов установлен с возможностью взаимодействия с одним из кулачков, причем между средним кулачком и соответствующим ему сателлитом установлен кольцевой элемент, наружный диаметр которого выбирают из следующего соотношения:
0,8D CH
≥ D ≥ d + 2e ,
u /(u − 1)
где DCH - диаметр рабочей поверхности гибкого солнечного колеса, мм;
u - передаточное число передачи;
D - наружный диаметр разрезного кольцевого элемента, мм;
d - диаметр цилиндрической наружной поверхности кулачка, совпадающий с внутренним диаметром разрезного кольцевого элемента, мм;
е - эксцентриситет цилиндрической наружной поверхности кулачка, мм.
Целесообразно, чтобы во фрикционной передаче толщина среднего кольцевого элемента солнечного колеса была выбрана из соотношения:
1/ 3
 C УД D CH 

0,5D CH 
 EC 
 C УД D CH
≥ δ C ≥ 0,2D CH 
 EC
1/ 3

 ,

где δС - толщина среднего кольцевого элемента, мм,
ЕC -модуль упругости материала среднего кольцевого элемента, Н/мм2;
СУД - удельная жесткость наружного кольцевого элемента, H/мм3, а толщина внутреннего кольцевого элемента δB выбрана из соотношения (0,03-0,05)δC.
Уменьшение габаритных размеров фрикционной передачи при больших передаточных
отношениях достигается за счет исключения из конструкции:
в радиальном направлении - центрального колеса;
в осевом направлении - гибкого элемента, жестко связывающего солнечное колесо с
корпусом.
На фиг. 1, 2 показана схема фрикционной передачи.
Фрикционная передача состоит (фиг. 1, 2) из входного вала 1, связанного с электродвигателем 2, на котором размещены последовательно расположенные вдоль оси входного вала три кулачка 3, 4, 5 с цилиндрическими наружными поверхностями, имеющими
эксцентриситет «е» относительно оси входного вала 1, сателлитов 6, 7, 8, солнечного ко3
BY 9499 C1 2007.08.30
леса, состоящего из трех коаксиально расположенных и неразъемно соединенных между
собой кольцевых элементов - внутреннего 9 из фрикционной оксидокерамики, среднего 10
из металлического сплава и наружного 11 из упруго-эластичного материала, и корпуса 12,
жестко связанного с кольцевым элементом 11. Между средним кулачком 4 и соответствующим ему сателлитом 7 размещен кольцевой элемент 13, состоящий из двух полуколец
14, 15, разделенных осевой плоскостью 16, что обеспечивает возможность сборки фрикционной передачи. Эксцентриситеты кулачков 6, 7, 8 расположены под углом 120° друг к
другу. Кулачки 3,4 (через кольцевой элемент 13) и 5 установлены с возможностью взаимодействия с соответствующими сателлитами 6, 7 и 8 в радиальном направлении. При
этом сателлиты 6, 7, 8 установлены с возможностью свободного вращения вокруг оси кулачков 3, 4, 5.
Сателлиты 6, 7, 8 имеют в дисках отверстия 17, 18, 19 (фиг. 2), в которые входят оси
20, 21, жестко связанные с фланцем 22 выходного вала 23.
Наружный диаметр разрезного кольцевого элемента 14 выбирается из соотношения
0,8⋅DCH /[u/(u-1)] ≥ D ≥ d + 2е,
исходя из того, что выполнение условия
D ≥ d + 2е
гарантирует сборку передачи, а при выполнении условия
D ≤ 0,8⋅DCH/[u/(u-1)]
обеспечивается повышенная жесткость сателлитов 6, 7, 8, представляющих собой кольца.
При этом исключается их упругая деформация как колец в процессе передачи крутящих
моментов, что способствует повышению к.п.д. передачи.
Толщины внутреннего и среднего кольцевых элементов выбраны из соотношений:
0,5⋅DCH⋅(CуДН.DCH/Ec)1/3 ≥ δc ≥ 0,2⋅DCH⋅(CyДH⋅DCH/Eс)1/3
δВ = 0,03…0,05⋅δс.
Приведенные выше соотношения обеспечивают приемлемый с позиций долговечности колец уровень напряжений при их деформации в процессе работы.
При сборке передачи сначала устанавливается один из крайних сателлитов 6 или 8, затем кольцевой элемент 13, на который размещается средний сателлит 7 и после этого третий сателлит соответственно 8 или 6.
Передача работает следующим образом.
Вращающийся входной вал 1, связанный с электродвигателем 2 через кулачки 3, 4, 5 с
цилиндрическими наружными поверхностями, имеющими эксцентриситет «е» по отношению к оси входного вала 1, взаимодействует в радиальном направлении с сателлитами
6, 7, 8, которые, в свою очередь, деформируют кольцевой элемент 9 и обкатываются без
проскальзывания по его внутренней рабочей поверхности. При этом кольцевой элемент 9,
выполненный из фрикционной оксидокерамики, обеспечивает передачу повышенных моментов и отсутствие проскальзывания при взаимодействии рабочих поверхностей сателлитов 6, 7, 8 с рабочей поверхностью кольцевого элемента 9. Радиальные силы,
возникающие при деформации среднего 10 и наружного 11 кольцевых элементов, обеспечивают без использования допусков повышенной точности требуемый гарантированный
натяг в контакте рабочих поверхностей сателлитов 6, 7, 8 и рабочей поверхности кольце4
BY 9499 C1 2007.08.30
вого элемента 9. Кроме того, жесткое неразъемное соединение наружного кольцевого
элемента 10 с корпусом 12 позволяет передавать значительные крутящие моменты на выходной вал 1, а высокие упруго-податливые свойства кольцевого элемента 10 способствуют значительному улучшению виброакустических характеристик передачи и снижению
неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий, что обеспечивает
повышенный ресурс работоспособности передачи.
При вращении в окружном направлении осей сателлитов 6, 7, 8 они посредством отверстий 17, 18, 19, взаимодействующих с осями 20, 21, жестко связанными с фланцем 22,
передают на него вращение и через фланец 22 на выходной вал 23.
Использование предлагаемого технического решения в приводных сервисных устройствах мобильной техники, приводах бытовой техники, станков и технологического оборудования позволяет обеспечить значительное улучшение их служебных характеристик за
счет уменьшения габаритных размеров фрикционной передачи при больших передаточных отношениях.
Источники информации:
1. Бакаев Н.А., Волошина О.Н. Основы проектирования фрикционных передач. - С. 8,
9, рис. 1.1.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
174 Кб
Теги
by9499, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа