close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY11630

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2009.02.28
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 11630
(13) C1
(19)
F 16H 7/02
F 16H 37/02
ФРИКЦИОННАЯ ПЛАНЕТАРНАЯ ПЕРЕДАЧА
(21) Номер заявки: a 20060409
(22) 2006.04.28
(43) 2007.12.30
(71) Заявители: Громыко Петр Николаевич; Басинюк Владимир Леонидович; Лябик Владимир Ильич; Жлобо
Иван Михайлович; Кулешова Анна
Васильевна; Мардосевич Елена Ивановна; Бармина Ирина Казимировна
(BY)
(72) Авторы: Громыко Петр Николаевич;
Басинюк Владимир Леонидович; Лябик Владимир Ильич; Жлобо Иван
Михайлович; Кулешова Анна Васильевна; Мардосевич Елена Ивановна; Бармина Ирина Казимировна
(BY)
(73) Патентообладатели: Громыко Петр
Николаевич; Басинюк Владимир Леонидович; Лябик Владимир Ильич;
Жлобо Иван Михайлович; Кулешова
Анна Васильевна; Мардосевич Елена
Ивановна; Бармина Ирина Казимировна (BY)
(56) BY 488 U, 2002.
SU 1184998 А, 1985.
SU 1527439 А1, 1989.
SU 1521960 А1, 1989.
SU 1090022, 1957.
SU 1640484 А1, 1991.
BY 11630 C1 2009.02.28
(57)
1. Фрикционная планетарная передача, содержащая корпус, жестко связанный с входным валом кривошип, неподвижное центральное колесо, имеющее внутреннюю фрикционную рабочую поверхность, сателлит, фрикционная наружная рабочая поверхность которого
Фиг. 1
BY 11630 C1 2009.02.28
выполнена с возможностью взаимодействия с внутренней рабочей поверхностью неподвижного центрального колеса, выходной вал, связанный с сателлитом посредством, например, угловой муфты, отличающаяся тем, что содержит сферический подшипник,
наружная обойма которого жестко связана с сателлитом, кривошип выполнен в виде двух
коаксиально расположенных эксцентричных втулок, внутренняя из которых жестко связана с входным валом, а наружная установлена с возможностью вращения относительно
внутренней, разность эксцентриситетов эксцентричных втулок равна эксцентриситету
кривошипа, причем эксцентричные втулки установлены с возможностью вращения друг
относительно друга и подпружинены друг относительно друга в окружном направлении,
внутренняя обойма сферического подшипника жестко связана с наружной эксцентричной
втулкой, а сателлит установлен под углом к оси входного вала, внутренняя фрикционная
рабочая поверхность центрального колеса и наружная фрикционная рабочая поверхность
сателлита выполнены конусообразными с углами уклона конуса, выбранными из соотношений:
β1 = β2 + α;
β2 = arcsin(u sin α),
где β1 - угол уклона конуса внутренней фрикционной рабочей поверхности центрального
неподвижного колеса,
β2 - угол уклона конуса наружной фрикционной рабочей поверхности сателлита,
u - передаточное отношение,
α - угол наклона сателлита к оси входного вала.
2. Передача по п. 1, отличающаяся тем, что выполненные с возможностью взаимодействия между собой фрикционные рабочие поверхности на неподвижном центральном
колесе и сателлите размещены на упруго-податливых кольцевых элементах, имеющих в
осевой плоскости сечение в виде консолей, основания которых у сателлита и неподвижного центрального колеса расположены с противоположных концов линии контакта на соответствующих образующих конусообразных рабочих поверхностей.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве передачи в приводах различных машин, например, в приводных сервисных устройствах мобильной, бытовой техники, станков и технологического оборудования.
Известна передача с гибкой связью, содержащая входной вал, установленное с возможностью вращения колесо, имеющее наружную рабочую поверхность, неподвижное
колесо, гибкий деформируемый обод с внутренней и наружной рабочими поверхностями,
установленными с возможностью взаимодействия с соответствующими рабочими поверхностями вращающегося и неподвижного колес на диаметрально противоположных участках обода, и устройство для деформации обода, выполненного в виде двух нажимных
роликов [а.с. СССР 1280245, МПК F 16 Н 7/02, 1986].
Однако передача имеет значительные радиальные габаритные размеры, связанные с
необходимостью использования устройства для деформации обода, выполненного в виде
двух нажимных роликов.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой передаче является фрикционная планетарная передача, содержащая корпус, жестко
связанный с входным валом кривошип, неподвижное центральное солнечное колесо,
имеющее внутреннюю фрикционную рабочую поверхность, сателлит, фрикционная наружная рабочая поверхность которого взаимодействует с внутренней рабочей поверхностью неподвижного центрального солнечного колеса, выходной вал, связанный с
сателлитом [патент РБ 1689, МПК7 F 16 Н 7/02, 37/02, 2002], выбранное в качестве прототипа.
2
BY 11630 C1 2009.02.28
Необходимое усилие в контакте взаимодействующих фрикционных рабочих поверхностей центрального солнечного колеса и сателлита в передаче-прототипе осуществляется
за счет создания в контакте указанных звеньев предварительного натяга, обеспечивающего деформацией и точностью изготовления элементов конструкции.
В процессе работы передачи происходит износ фрикционных рабочих контактирующих поверхностей солнечного колеса и сателлита, а также износ других звеньев, обеспечивающих требуемый натяг в контакте передачи. Вследствие указанного происходит
ослабление натяга в контакте рабочих фрикционных поверхностей, что приводит к потере
несущей способности передачи, а следовательно и ее работоспособности.
Задачей настоящего изобретения является повышение долговечности работы фрикционной планетарной передачи за счет автоматического обеспечения в процессе ее работы
требуемого натяга в контакте рабочих фрикционных поверхностей центрального солнечного колеса и сателлита.
Указанная цель достигается тем, что фрикционная планетарная передача, состоящая
из корпуса, жестко связанного с входным валом кривошипа, неподвижного центрального
колеса, имеющего внутреннюю фрикционную рабочую поверхность, сателлита, фрикционная наружная рабочая поверхность которого выполнена с возможностью взаимодействия с внутренней рабочей поверхностью неподвижного центрального колеса, выходного
вала, связанного с сателлитом посредством, например, угловой муфты, согласно изобретению, содержит сферический подшипник, наружная обойма которого жестко связана с
сателлитом, кривошип выполнен в виде двух коаксиально расположенных эксцентричных
втулок, внутренняя из которых жестко связана с входным валом, а наружная установлена
с возможностью вращения относительно внутренней, разность эксцентриситетов эксцентриковых втулок равна эксцентриситету кривошипа, причем эксцентричные втулки установлены с возможностью вращения друг относительно друга и подпружинены друг
относительно друга в окружном направлении, внутренняя обойма сферического подшипника жестко связана с наружной эксцентричной втулкой, а сателлит установлен под углом
к оси входного вала, внутренняя фрикционная рабочая поверхность центрального колеса и
наружная фрикционная рабочая поверхность сателлита выполнены конусообразными с
углами уклона конусности, выбираемыми из соотношений:
β1 = β2 + α
β2 = arcsin(u sin α),
где β1 - угол уклона конуса внутренней фрикционной поверхности центрального неподвижного колеса,
β2 - угол уклона конуса наружной фрикционной рабочей поверхности сателлита,
u - передаточное отношение,
α - угол наклона сателлита к оси входного вала.
Целесообразно, чтобы в передаче выполненные с возможностью взаимодействия между собой фрикционные рабочие поверхности на неподвижном центральном колесе и сателлите были размещены на упруго-податливых кольцевых элементах, имеющих в осевой
плоскости сечение в виде консолей, основания которых у сателлита и неподвижного центрального колеса расположены с противоположных концов линии контакта на соответствующих образующих конусообразных рабочих поверхностей.
В предлагаемой фрикционной планетарной передаче, в отличие от прототипа, благодаря наличию двух эксцентричных втулок на входном валу, сферической пары между кривошипом и сателлитом, а также коническим фрикционным поверхностям сателлита и
центрального неподвижного колеса реализован механизм автоматического создания натяга в зацеплении, обеспечивающего требуемую несущую способность в процессе всего
срока работы передачи.
В предлагаемой передаче при износе контактирующих фрикционных поверхностей
ослабление напряжений в зоне контакта фрикционных поверхностей центрального непод3
BY 11630 C1 2009.02.28
вижного колеса и сателлита, обеспечивающих требуемую несущую способность, не происходит, так как поворот эксцентриковых втулок друг относительно друга увеличивает
суммарную величину эксцентриситета эксцентриковых втулок, благодаря чему постоянно
в автоматическом режиме поддерживается требуемая величина натяга. Таким образом,
износ контактирующих поверхностей и звеньев предлагаемой передачи не оказывает
влияние на несущую способность, что увеличивает ее долговечность.
Размещение фрикционных рабочих поверхностей на неподвижном центральном колесе и сателлите на упруго-податливых кольцевых элементах, имеющих в осевой плоскости
сечение в виде консолей, основания которых у сателлита и неподвижного центрального
колеса расположены с противоположных концов линии контакта на соответствующих образующих конусообразных рабочих поверхностей, обеспечивает самоустановку контактирующих поверхностей и снижение неравномерности распределения нагрузки по длине
контактных линий, что также способствует существенному повышению долговечности
передачи.
На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемой фрикционной планетарной передачи.
На фиг. 2 - вид эксцентриковых втулок на входном валу в случае расположения их
эксцентриситетов в противофазе.
На фиг. 3 показан вид эксцентриковых втулок, эксцентриситеты которых имеют угловое смещение друг относительно друга от положения противофазного расположения эксцентриситетов, определяемое углом ϕ.
На фиг. 4 изображена схема, по которой за счет упругого элемента (например, пружины) обеспечивается принудительное угловое смещение эксцентриковых втулок от положения противофазного расположения их эксцентриситетов.
Планетарная прецессионная передача содержит (см. фиг. 1) корпус 1, связанный с
входным валом 2 кривошип, выполненный в виде двух расположенных друг на друге эксцентричных втулок 3 и 4, одна из которых жестко связана с входным валом 2, а вторая составляет сферическую пару с сателлитом 5 посредством сферического подшипника 6,
неподвижное центральное колесо, имеющее внутреннюю фрикционную коническую поверхность 7, взаимодействующую с фрикционной наружной конической поверхностью
сателлита 5. Вращение от сателлита 5 передается с помощью угловой муфты 8 на выходной вал 9. Причем эксцентричные втулки 3 и 4 могут быть подпружинены друг относительно друга упругим элементом (например, пружиной) 10, создающим им угловое
смещение в направлении от противофазного расположения эксцентриситетов втулок.
Фрикционная планетарная передача работает следующим образом.
В начальном положении, показанном на фиг. 2, внутренняя 3 и наружная 4 эксцентричные втулки расположены таким образом, что их эксцентриситеты находятся в противофазе (А1 - эксцентриситет внутренней эксцентриковой втулки 3, А2 - эксцентриситет
наружной эксцентриковой втулки 4). Суммарный эксцентриситет внутренней и наружной
втулок относительно оси вращения входного вал в данном положении определится как
разность указанных выше эксцентриситетов втулок А = А2 - А1. При вращении входного
вала 2 жестко посаженная на нем эксцентриковая втулка 3 совершает поворот, определяемый углом ϕ, относительно расположенной на ее наружной поверхности эксцентриковой
втулки 4 в сторону от противофазного расположения эксцентриситетов втулок (см.
фиг. 3). Благодаря наличию сферической пары посредством сферического подшипника 6
между наружной эксцентричной втулкой 4 и сателлитом 5 происходит увеличение суммарного значения эксцентриситета втулок 3 и 4 до тех пор, пока не создастся определенная величина натяга между контактирующими фрикционными коническими
поверхностями центрального колеса 7 и сателлита 5. Величина натяга может регулироваться значениями эксцентриситетов A1 и А2 эксцентриковых втулок 3 и 4. К сведению,
уменьшение значений указанных эксцентриситетов А1 и А2 при неизменной величине
4
BY 11630 C1 2009.02.28
суммарного эксцентриситета приводит к увеличению значения натяга в контакте фрикционных поверхностей. Изменение суммарного эксцентриситета будет происходить согласно зависимости А' = (А2 - Alcosϕ). После того как произошло создание необходимого
натяга путем увеличения значения суммарного эксцентриситета А' до величины, обеспечивающей требуемый натяг, эксцентриковые втулки 3 и 4 совершают синхронное вращение, заставляя посредством сферического подшипника 6 совершать колебательное
движение сателлит 5. При этом одновременно происходит взаимодействие наружной конической фрикционной поверхности сателлита 5 с внутренней конической фрикционной
поверхностью центрального колеса 7, благодаря чему сателлит 5 вокруг своей оси получает также вращение. Вращение сателлита 5 передается с помощью угловой муфты 8 на ведомый вал передачи 9.
Сателлит 5 в предлагаемой фрикционной планетарной передаче совершает сферическое движение. Конусная наружная поверхность сателлита 5 обкатывается по внутренней
конусной поверхности неподвижного центрального колеса, при этом отношение угловой
скорости ω1 входного вала 2 к угловой скорости ω2 сателлита 5 определится из следующего выражения
ω1 sin β 2
,
=
ω2 sin α
где β2 - угол уклона конуса сателлита,
α - угол наклона сателлитного колеса к оси входного вала.
Учитывая, что отношение ω1 / ω2 определяет передаточное отношение предлагаемой
передачи, то формулы для расчета углов уклона конусов сателлита и центрального неподвижного колеса примут вид
β2 = arcsin (u sin α)
β1 = β2 + α .
Возможен вариант предлагаемой передачи, при котором обеспечивается принудительное угловое смещение эксцентриковых втулок 3 и 4 от положения противофазного расположения их эксцентриситетов с помощью упругого элемента, изображенного на фиг. 4 в
виде пружины 10. Введение упругого элемента 10 позволит дополнительно осуществлять
создание натяга между контактирующими коническими фрикционными поверхностями
центрального колеса 7 и сателлита 5 в статическом состоянии передачи, что будет также
способствовать увеличению долговечности работы передачи.
В предлагаемом техническом решении, в отличие от передачи-прототипа, в котором
при несоосном из-за погрешностей изготовления расположении конической фрикционной
поверхности центрального колеса 7 относительно оси входного вала 2 невозможно обеспечить равномерную величину натяга между взаимодействующими фрикционными поверхностями, автоматическое обеспечение величины натяга осуществляется путем
изменения в течение одного оборота входного вала 2 суммарного значения эксцентриситета А'.
Таким образом, в предлагаемой фрикционной планетарной передаче по сравнению с
передачей-прототипом обеспечивается стабильное создание требуемой величины натяга
на протяжении всего срока службы передачи в случаях, если отдельные звенья имеют погрешности изготовления размеров, а также если в процессе работы происходит износ
фрикционных контактирующих поверхностей. Это позволяет создать стабильное требуемое значение несущей способности предлагаемой передачи на протяжении всего срока
службы, что, как следствие, способствует повышению ее долговечности.
5
BY 11630 C1 2009.02.28
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
288 Кб
Теги
by11630, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа