PL184969B1 - Sprzęgło zębate - Google Patents

Abstract

1. Sprzeglo zebate zawierajace dwie piasty, mocowane jedna na osi silnika, druga na osi odbiornika, z których kazda jest wyposazona w, symetrycznie wypukle wzgledem plaszczy- zny symetrii prostopadlej do osi obrotów piasty, uzebienie zewnetrzne, z którym jest zazebiona tuleja majaca uzebienie wewnetrzne, przenoszaca moment obrotowy pomiedzy walami i umocowana na nich slizgowo wzdluznie pomiedzy elementami ograniczajacymi usytuowanymi na co najmniej jednej z piast, znamienne tym, ze co najmniej jedna z piast ( 2) ma przestrzen pierscieniowa ( 10) usytuowana wspólosiowo równolegle do osi obrotów (5) piasty ( 2) pomiedzy jej sciana ( 1 1), na której jest zamocowane uzebienie zewnetrzne (3), a czescia (12) piasty (2) mocujaca piaste ( 2) na wale, przy czym sciana ( 1 1) jest szyjka (13) polaczona z czescia (12), a w przestrzeni pierscieniowej ( 10), otwartej od strony co najmniej jednej z dwóch bocznych powierzchni (14A, 14B) piasty (2), sa umieszczone elementy ograniczajace (9) majace pierscieniowy ogranicznik (15) przy- mocowany do piasty (2) prostopadle do jej osi obrotów (5) w poblizu plaszczyzny symetrii (4) oraz majace pierscieniowy zderzak (16, 17) o srednicy zblizonej do srednicy pierscieniowego ogranicznika (15), który to zderzak (16, 17) jest usytuowany w poblizu i co najmniej z jednej strony ogranicznika (15) i jest przymocowany do tulei (7) prostopadle do jej osi (18). Fig. 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sprzęgło zębate, zwłaszcza do przenoszenia momentu obrotowego pomiędzy wałem silnika a wałem odbiornika, szczególnie z umożliwieniem pracy przy niewspółosiowości kątowej i/lub promieniowej oraz i/lub przyprzesunięciu osiowym pomiędzy dwoma wałami.

Znane sprzęgła zębate z dwiema piastami mocowanymi jedna na osi silnika, a druga na osi odbiornika. Każda z piast ma uzębienie zewnętrzne, które jest symetrycznie wypukłe względem płaszczyzny symetrii prostopadłej do osi obrotów piasty. Z uzębieniem zewnętrznym piast współpracuje uzębienie wewnętrzne tulei przenoszącej moment obrotowy pomiędzy wałami silnika a odbiornika. Tuleja przesuwa się wzdłużnie ruchem ślizgowym pomiędzy elementami ograniczającymi, które są usytuowane na co najmniej jednej z piast.

Znane są również sprzęgła, w których tuleja jest zamocowana na piastach za pomocą resorów.

Celem wynalazku jest opracowanie sprzęgła o konstrukcji zapewniającej wysoką sprawność urządzenia.

184 969

Sprzęgło zębate, według wynalazku, zawiera dwie piasty, mocowane jedna na osi silnika, druga na osi odbiornika, z których każda jest wyposażona w, symetrycznie wypukłe względem płaszczyzny symetrii prostopadłej do osi obrotów piasty, uzębienie zewnętrzne, z którym jest zazębiona tuleja mająca uzębienie wewnętrzne, przenosząca moment obrotowy pomiędzy wałami i umocowana na nich ślizgowo wzdłużnie pomiędzy elementami ograniczającymi usytuowanymi na co najmniej jednej z piast, a charakteryzuje się tym, że co najmniej jedna z piast ma przestrzeń pierścieniową usytuowaną współosiowo równolegle do osi obrotów piasty pomiędzy jej ścianą, na której jest zamocowane uzębienie zewnętrzne, a częścią piasty mocującą piastę na wale, przy czym ściana jest szyjką połączona z częścią, a w przestrzeni pierścieniowej, otwartej od strony co najmniej jednej z dwóch bocznych powierzchni piasty, są umieszczone elementy ograniczające mające pierścieniowy ogranicznik przymocowany do piasty prostopadle do jej osi obrotów w pobliżu płaszczyzny symetrii oraz mające pierścieniowy zderzak o średnicy zbliżonej do średnicy pierścieniowego ogranicznika, który to zderzak jest usytuowany w pobliżu i co najmniej z jednej strony ogranicznika i jest przymocowany do tulei prostopadle do jej osi.

Sprzęgło zębate, korzystnie, ma dwa zderzaki umieszczone naprzeciw siebie oraz usytuowane w pobliżu i po obu stronach ogranicznika.

Zderzak jest usytuowany na elemencie nośnym umieszczonym pomiędzy ogranicznikiem a częścią i przymocowanym do tulei, korzystnie na jej końcu, przy czym ogranicznik jest przymocowany do ściany z promieniowym odstępem od części, a szyjka jest umieszczona po stronie powierzchni piasty w pobliżu drugiej z piast z odstępem od płaszczyzny symetrii.

Element nośny ma ścianę, której co najmniej powierzchnia wewnętrzna jest cylindryczna względem osi tulei. Pomiędzy elementem nośnym a częścią i, korzystnie, w pobliżu płaszczyzny symetrii jest usytuowany pierścień uszczelniający, a element nośny ma kołnierz zakrywający koniec tulei i mający otwór na piastę i/lub wał.

Zaletą wynalazku jest to, że jego konstrukcja zmniejsza zagrożenie zanieczyszczania stosowanych smarów produktami korozji styków i krytycznych miejsc sprzęgła, co znacznie wydłuża czas eksploatacji sprzęgła.

Dalej, sprzęgło zębate, według wynalazku, ma korzystnie rozmieszczone elementy ograniczające i dobrą szczelność połączeń przy zwiększonych dopuszczalnych ruchach promieniowych, co znakomicie poprawia warunki i skuteczność smarowania zarówno w trakcie pracy, jak w spoczynku oraz redukuje zużycie elementów sprzęgła.

Inną zaletą przedstawianego rozwiązania jest to, że jego konstrukcja zmniejsza niebezpieczeństwo niewyważenia szkodliwego nie tylko dla sprzęgła, ale również dla mechanizmów przyłączonych do lub poprzez sprzęgło.

Ponadto, istotnie zredukowane jest występowanie drgań osiowych wytwarzanych na częstotliwości własnej przez masy w ruchu i sił osiowych szkodliwych nie tylko dla samego sprzęgła, ale również dla mechanizmów dołączonych.

Kolejną zaletą konstrukcji wynalazku jest to, że pozwala ona na zwiększenie dopuszczalnych przesunięć i niewspółosiowości dla elementów sprzęgła w stosunku do jego całkowitych wymiarów.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest przedstawiony na rysunku, którego fig. 1 przedstawia przekrój osiowy sprzęgła, według wynalazku, w wyjściowej pozycji współosiowej, a fig. 2 przedstawia przekrój osiowy sprzęgła w dopuszczalnej pozycji maksymalnie niewspółosiowej.

Jak pokazano na fig. 1, sprzęgło zębate 1, według wynalazku, zawiera dwie, pokazane liniami przerywanymi, piasty 2, jedna do zamontowania na wale silnika i drugą na wale odbiornika wyposażone w kanały hydrauliczne ułatwiające montaż i demontaż. Każda z piast 2 ma uzębienie zewnętrzne 3, które jest wypukłe i umieszczone symetrycznie w stosunku do płaszczyzny symetrii 4 prostopadłej do osi obrotów 5 piasty 2. Figury 1 i 2 pokazują sprzęgła zębate 1 z identycznymi piastami 2, które na fig. 2 są w pozycji niewspółosiowej, a które są zamontowane w zwierciadlanej symetrii w stosunku do płaszczyzny 6. Płaszczyzna 6 jest prostopadła do ich osi obrotów 5 i w wyjściowej pozycji współosiowej piast 2 znajduje się pośrodku pomiędzy piastami 2.

184 969

Sprzęgło zębate 1 zawiera przenoszącą tuleję 7, która ma uzębienie wewnętrzne 8, korzystnie uzębienie dwukierunkowe trójkątne równoramienne, współpracujące z uzębieniem zewnętrznym 3 każdej z piast 2 w celu przenoszenia momentu obrotowego z jednej piasty 2 na drugą. Tuleja 7 przesuwa się ślizgowo wzdłużnie po dwóch uzębieniach zewnętrznych 3 piast 2 umożliwiając niewspółosiowość kątową i/lub promieniową i/lub przesunięcie osiowe pomiędzy dwoma piastami 2, a więc pomiędzy dwoma wałami, na których zamocowane są piasty 2.

Elementy ograniczające 9 ograniczają wzdłużny ruch ślizgowy tulei 7 względem do piast 2 w sprzęgle zębatym 1.

Co najmniej jedna z piast 2 w sprzęgle zębatym 1, według wynalazku, a w przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 1 i 2 obie piasty 2, mają przestrzeń pierścieniową 10 wokół osi obrotów 5 piasty 2 i pomiędzy ścianą 11 piasty 2, na której usytuowane jest uzębienie zewnętrzne 3, a częścią 12 piasty 2, która służy do zamocowania piasty 2 na odpowiednim wale. Szyjka 13 łączy ścianę 11 z częścią 12. Przestrzeń pierścieniowa 10 jest otwarta co najmniej od strony powierzchnią 14A, jednej z dwóch bocznych powierzchni 14A, 14B piasty 2.

W sprzęgle zębatym 1 elementy ograniczające 9 są umieszczone w przestrzeni pierścieniowej 10. Pierścieniowy ogranicznik 15 i zderzak 16, 17 stanowią elementy ograniczające 9. Ogranicznik 15 jest przymocowany do piasty 2, prostopadle do jej osi obrotów 5, i jest umieszczony w płaszczyźnie symetrii 4 uzębienia zewnętrznego 3 piasty 2. Ponadto, elementy ograniczające 9 są wyposażone, w co najmniej jeden, zderzak 16, 17, umieszczony z jednej strony ogranicznika 15. Zderzak 16, 17 ma postać pierścienia prostopadłego do osi 18 tulei 7 i ma średnicę zbliżoną wymiarem do średnicy ogranicznika 15. Zderzak 16, 17 jest przymocowany do tulei 7.

W przykładzie wykonania wynalazku z fig. 1, zderzak 16 jest częścią kołnierza 19 przymocowanego do zewnętrznej powierzchni 20 tulei 7. W innym przykładzie wykonania wynalazku (nie pokazanym), zderzak 17 jest przymocowany do co najmniej jednego wspornika, który jest umieszczony w co najmniej jednym otworze 21 szyjki 13 piasty 2 i który może być przymocowany do tarczy 22 tulei 7.

Zderzaki 16,17 mogą być pierścieniami ciągłymi lub nieciągłymi.

Pary zderzaków 16 albo 17 połączone z parą piast 2 skutecznie ograniczają zakres wzdłużnego ruchu ślizgowego tulei 7.

Zderzaki 16, 17 i pierścieniowy ogranicznik 15 mogą być wykonane z metalu i mogą posiadać nakładkę z materiału amortyzującego, na przykład z kauczuku lub tworzywa sztucznego, dla eliminacji hałasu i tłumienia uderzeń metalu o metal. W przykładzie wykonania wynalazku pokazanym na fig. 1 i 2, ogranicznik 15 jest wykonany z materiału amortyzującego, a zderzaki 16, 17 z metalu. Usytuowanie elementów ograniczających 9 w pobliżu płaszczyzny symetrii 4 i pomiędzy uzębieniami zewnętrznymi 3, wewnętrznymi 8 a osią obrotów 5 jest takie, że pierścieniowy ogranicznik 15 i stykający się z nim zderzak 16, 17 może się tylko obracać bez względnego przesunięcia promieniowego, co znacznie zmniejsza ścieranie i zużywanie się materiałów tych elementów.

W pokazanym przykładzie wykonania wynalazku sprzęgło zębate 1 ma zderzaki 16, 17 umieszczone po obu stronach ogranicznika 15 naprzeciw siebie w odległości odpowiedniej do wymaganego zakresu wzdłużnego ruchu ślizgowego tulei 7 piasty 2.

Szyjka 13 piasty 2 jest umieszczona w dostatecznej odległości od płaszczyzny symetrii

4. Ognunczmk 15 jest przymocowtmy do śchmy 11 w odpowiednńej odległości od 12 piasty 2 wzdłuż jej promienia. Co najmniej jeden zderzak 16, 17 współpracujący z ogranicznikiem 15 jest umieszczony na elemencie nośnym 25, usytuowanym pomiędzy ogranicznikiem 15 a częścią 12 piasty 2 i przymocowanym do tulei 7, korzystnie na jej końcu 20.

Dla ułatwienia montażu i demontażu, ogranicznik 15 może być wykonany w postaci elastycznego pierścienia (wykonanego z metalu, metalu powlekanego i tym podobnych) z poprzeczną szczeliną albo w postaci dwóch półpierścieni zamocowanych na lub w ścianie 11, na przykład, za pomocą pierścienia ustalającego 26.

Ogranicznik 15 może być wykonany także w postaci pierścienia ciągłego przymocowanego do ściany 11. W tym przypadku, podczas montażu jeden z dwóch zderzaków 16 lub 17

184 969 współpracujących z ogranicznikiem 15 jest zdejmowany z elementu nośnego 25, aby umożliwić przejście ogranicznika wokół elementu nośnego 25.

Element nośny 25 umieszczony pomiędzy dwoma zderzakami 16, 17 współpracującymi z ogranicznikiem 15 ma ścianę, której co najmniej powierzchnia wewnętrzna jest cylindryczna względem osi 18 tulei 7.

Dla zachowania szczelności, sprzęgło zębate 1 ma pierścień uszczelniający 27, na przykład typu pokazanego na fig. 1, który jest umieszczony pomiędzy częścią 12 piasty 2 a elementem nośnym 25. Pierścień uszczelniający 27, może być umieszczony w płaszczyźnie symetrii 4, aby nie ulegał przemieszczeniom promieniowym podczas utraty współosiowości pomiędzy osią obrotów 5 a osią wzdłużną 18. Jak pokazano na fig. 1, element nośny 25 ma kołnierz 19 zakrywający koniec 20 tulei 7 i jest wyposażony w otwór dla piasty 2 i/lub odpowiedniego wału wyposażonego w piastę 2.

Sprzęgło zębate 1 ma konstrukcję umożliwiającą stałe i dobre smarowanie, zwłaszcza w obszarze uzębień zewnętrznego 3 i wewnętrznego 8, i zapewniającą doskonałą dwukierunkową szczelność zabezpieczającą przed stratami smaru, jak i przed wnikaniem elementów zanieczyszczających.

Możliwe są także inne rozwiązania uszczelnienia. Na przykład, na piaście 2 lub na elemencie nośnym 25 może być umieszczony co najmniej jeden pierścień uszczelniający 27, w taki sposób, aby krawędź pierwszego pierścienia uszczelniającego 27 uniemożliwiała wypływ smaru, a krawędź drugiego pierścienia uszczelniającego 27 uniemożliwiała wnikanie zanieczyszczeń.

Jak pokazano na fig. 2, część 12 piasty 2 może mieć powierzchnię zewnętrzną ukształtowaną dla umożliwienia odchylenia kątowego pomiędzy tuleją 7 a piastami 2 bez styku elementów nośnych 25 z częściami 12 piast 2.

Jak pokazano na fig. 1 i 2, osłony 28 są przymocowane do piast 2 dla ochrony otworów przejściowych piasty i/lub wału przed bezpośrednim wnikaniem do wnętrza sprzęgła zębatego 1 kurzu, wody i tym podobnych zanieczyszczeń, gdy sprzęgło zębate 1 jest, na przykład, umieszczone pod pojazdem.

Tuleja 7 może się składać z dwóch połówek tulei 7A i 7B, podobnych do siebie i przymocowanych jedna do drugiej w sposób łatwy do demontażu.

Sprzęgło zębate 1, według wynalazku, znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdzie szczególne znaczenie ma jego wysoka trwałość użytkowa przy niskich kosztach eksploatacyjnych i małym koszcie własnym.

184 969

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sprzęgło zębate zawierające dwie piasty, mocowane jedna na osi silnika, druga na osi odbiornika, z których każda jest wyposażona w, symetrycznie wypukłe względem płaszczyzny symetrii prostopadłej do osi obrotów piasty, uzębienie zewnętrzne, z którym jest zazębiona tuleja mająca uzębienie wewnętrzne, przenosząca moment obrotowy pomiędzy wałami i umocowana na nich ślizgowo wzdłużnie pomiędzy elementami ograniczającymi usytuowanymi na co najmniej jednej z piast, znamienne tym, że co najmniej jedna z piast (2) ma przestrzeń pierścieniową (10) usytuowaną współosiowo równolegle do osi obrotów (5) piasty (2) pomiędzy jej ścianą (11), na której jest zamocowane uzębienie zewnętrzne (3), a częścią (12) piasty (2) mocującą piastę (2) na wale, przy czym ściana (11) jest szyjką (13) połączona z częścią (12), a w przestrzeni pierścieniowej (10), otwartej od strony co najmniej jednej z dwóch bocznych powierzchni (14A, 14B) piasty (2), są umieszczone elementy ograniczające (9) mające pierścieniowy ogranicznik (15) przymocowany do piasty (2) prostopadle do jej osi obrotów (5) w pobliżu płaszczyzny symetrii (4) oraz mające pierścieniowy zderzak (16,17) o średnicy zbliżonej do średnicy pierścieniowego ogranicznika (15), który to zderzak (16, 17) jest usytuowany w pobliżu i co najmniej z jednej strony ogranicznika (15) i jest przymocowany do tulei (7) prostopadle do jej osi (18).
2. 2. Sprzęgło według zastrz. 1, znamienne tym, że ma dwa zderzaki (16,17) umieszczone naprzeciw siebie oraz usytuowane w pobliżu i po obu stronach ogranicznika (15).
3. 3. Sprzęgło według zastrz. 1, znamienne tym, że zderzak (16, 17) jest usytuowany na elemencie nośnym (25) umieszczonym pomiędzy ogranicznikiem (15) a częścią (12) i przymocowanym do tulei (7), korzystnie na jej końcu (20), przy czym ogranicznik (15) jest przymocowany do ściany (11) z promieniowym odstępem od części (12), a szyjka (13) jest umieszczona po stronie powierzchni (14B) piasty (2) w pobliżu drugiej z piast (2) z odstępem od płaszczyzny symetrii (4).
4. 4. Sprzęgło według zastrz. 3, znamienne tym, że element nośny (25) ma ścianę, której co najmniej powierzchnia wewnętrzna jest cylindryczna względem osi (18) tulei (7).
5. 5. Sprzęgło według zastrz. 3 albo 4, znamienne tym, że pomiędzy elementem nośnym (25) a częścią (12) i, korzystnie, w pobliżu płaszczyzny symetrii (4) jest usytuowany pierścień uszczelniający (27), a element nośny (25) ma kołnierz (19) zakrywający koniec (20) tulei (7) i mający otwór na piastę (2) i/lub wał.