RU142104U1

RU142104U1 - CULTIVATOR REDUCER

Info

Publication number: RU142104U1
Application number: RU2013143953/13U
Authority: RU
Inventors: Сергей Леонидович Смыслов; Юрий Николаевич Комаров; Дмитрий Иосифович Горьков
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Красный Октябрь-Нева"
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2014-06-20

Abstract

1. Редуктор культиватора, выполненный в виде зубчатого механизма, содержащего корпус с входным и выходным валами, несущими зубчатые колеса и соединяемые между собой через промежуточные зубчатые передачи посредством переключателя, кинематически связанного с рукояткой управления, отличающийся тем, что переключатель выполнен в виде диска с выемкой на торцовой части, установленного с возможностью вращения на выходном валу, при этом его торцовая часть постоянно контактирует с каждой из подпружиненных втулок, размещенных подвижно в осевом направлении на валах промежуточных передач и снабженных кулачками, имеющими возможность взаимодействовать с аналогичными кулачками, выполненными на ближайшем к каждой втулке зубчатом колесе, при этом кинематическая связь представляет собой одноступенчатую передачу с вращающимися звеньями, одно из которых закреплено на боковой поверхности диска, в то время как другое звено смонтировано на внутренней стенке корпуса редуктора и связано с помощью гибкого вала с рукояткой управления в виде полноповоротного штурвала.2. Редуктор по п.1, отличающийся тем, что кинематическая связь выполнена в виде зубчатой передачи.3. Редуктор по п.1, отличающийся тем, что кинематическая связь выполнена в виде цепной передачи.4. Редуктор по п.1, отличающийся тем, что кинематическая связь выполнена в виде ременной зубчатой передачи.1. The cultivator reducer, made in the form of a gear mechanism, comprising a housing with input and output shafts carrying gear wheels and interconnected via intermediate gears by means of a switch kinematically connected to the control handle, characterized in that the switch is made in the form of a notched disk on the end part mounted for rotation on the output shaft, while the end part is constantly in contact with each of the spring-loaded bushings placed movably in the axial direction on the shafts of the intermediate gears and equipped with cams that can interact with similar cams made on the gear next to each hub, while the kinematic connection is a single-stage gear with rotating links, one of which is fixed to the side surface of the disk, while the other link is mounted on the inner wall of the gear case and connected via a flexible shaft to the control handle in the form of a full-turn steering wheel. 2. The gearbox according to claim 1, characterized in that the kinematic connection is made in the form of a gear transmission. The gearbox according to claim 1, characterized in that the kinematic connection is made in the form of a chain transmission. The gearbox according to claim 1, characterized in that the kinematic connection is made in the form of a belt gear.

Description

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности, к ручным, снабженным автономным приводом, почвообрабатывающим машинам (культиваторам), предназначенным для работы на малоконтурных земельных участках и теплицах. Более конкретно, полезная модель касается конструкции одного из основных механизмов культиватора - редуктора, обеспечивающего передачу крутящего момента от двигателя к рабочему органу, т.е. фрезе.The utility model relates to the field of agricultural engineering, in particular to manual, equipped with an independent drive, tillage machines (cultivators), designed to work on low-contour land plots and greenhouses. More specifically, the utility model relates to the design of one of the main mechanisms of the cultivator - the gearbox, which provides torque transmission from the engine to the working body, i.e. milling cutter.

В качестве прототипа заявляемой полезной модели принят редуктор культиватора, описанный в патенте Японии №4236166, кл МПК A01B 33/00. Конструкция редуктора-прототипа, выполненная в виде зубчатого механизма, в котором валы расположены по развернутой схеме и помещены в единый корпус, снабженный эффективной системой жидкой смазки. Смена скоростей осуществляется посредством переключателя, представляющего собой систему подвижных узлов и деталей, взаимодействующих с отдельными зубчатыми колесами и их блоками и кинематически связанными с рукояткой управления. Редуктор содержит входной и выходной валы, установленные в подшипниках качения и несущие на себе зубчатые колеса. Эти валы связаны между собой промежуточными зубчатыми передачами, каждая из которых представляет собой ту или иную совокупность, связанных между собой, отдельных зубчатых колес или их блоков. Кроме того, редуктор помимо входного и выходного валов имеет дополнительный входной вал, который через пару конических зубчатых колес связан непосредственно с вышеупомянутым выходным валом, что обеспечивает культиватору повышенную транспортную скорость при замене рабочего органа на колеса.As a prototype of the claimed utility model adopted the cultivator gearbox described in Japan patent No. 4236166, class IPC A01B 33/00. The design of the prototype gearbox, made in the form of a gear mechanism, in which the shafts are located according to the expanded scheme and placed in a single housing equipped with an effective fluid lubrication system. The change of speeds is carried out by means of a switch, which is a system of moving units and parts interacting with individual gears and their blocks and kinematically connected with the control handle. The gearbox contains input and output shafts installed in rolling bearings and bearing gears. These shafts are interconnected by intermediate gears, each of which is a particular set of interconnected, individual gears or their blocks. In addition, the gearbox, in addition to the input and output shafts, has an additional input shaft, which is connected directly to the aforementioned output shaft through a pair of bevel gears, which provides the cultivator with increased transport speed when replacing the working tool with wheels.

Существенным недостатком редуктора-прототипа является его кинематическая сложность, выражающаяся в необходимости иметь на валах, преимущественно промежуточных, конструктивно сложные подвижные детали и отдельные узлы системы переключения, сведенные посредством гибких связей к рукоятке управления скоростями рабочего органа. Принятая конструкция редуктора предусматривает наличие валов различной длины, что требует сложной и разнообразной формы, соединенных между собой, отдельных фрагментов корпуса, выполняемых, как правило, литьем из алюминиевых сплавов. Кроме того, редуктор имеет значительные габариты, а значит и повышенную материалоемкость.A significant drawback of the prototype gearbox is its kinematic complexity, expressed in the need to have structurally complex moving parts and separate switching system components on the shafts, mainly intermediate, that are brought together by means of flexible couplings to the operating speed control handle. The adopted design of the gearbox provides for the presence of shafts of various lengths, which requires a complex and diverse form, interconnected, of individual fragments of the housing, usually performed by casting from aluminum alloys. In addition, the gearbox has significant dimensions, and hence increased material consumption.

Таким образом, задачей полезной модели является, в первую очередь, упрощение его конструкции в целом и, в частности, переключателя, что снизит затраты на изготовление, эксплуатацию и ремонт. Уменьшение габаритов позволит снизить материалоемкость. Поставленная задача решается за счет того, что в редукторе культиватора, выполненного в виде зубчатого механизма, содержащего корпус с входным и выходным валами, несущими зубчатые колеса и соединяемые между собой через промежуточные зубчатые передачи посредством переключателя, кинематически связанного с рукояткой управления, переключатель выполнен в виде диска с выемкой на торцовой части, установленного с возможностью вращения на выходном валу, при этом его торцовая часть постоянно контактирует с каждой из подпружиненных втулок, размещенных подвижно в осевом направлении на валах промежуточных передач и снабженных кулачками, имеющими возможность взаимодействовать с аналогичными кулачками, выполненными на ближайшем к каждой втулке зубчатом колесе, при этом кинематическая связь представляет собой одноступенчатую передачу с вращающимися звеньями, одно из которых закреплено на боковой поверхности диска, в то время как другое звено смонтировано на внутренней стенке корпуса редуктора и связано с помощью гибкого вала с рукояткой управления, в виде полноповоротного штурвала.Thus, the objective of the utility model is, first of all, to simplify its design as a whole and, in particular, the switch, which will reduce the cost of manufacturing, operation and repair. The reduction in size will reduce material consumption. The problem is solved due to the fact that in the gearbox of the cultivator, made in the form of a gear mechanism, comprising a housing with input and output shafts carrying gears and interconnected via intermediate gears via a switch kinematically connected to the control handle, the switch is made in the form a disk with a recess on the end part mounted for rotation on the output shaft, while the end part is constantly in contact with each of the spring-loaded bushings, size axially moving on the shafts of the intermediate gears and equipped with cams that can interact with similar cams made on the gear next to each hub, the kinematic connection is a single-stage transmission with rotating links, one of which is mounted on the side surface of the disk, while the other link is mounted on the inner wall of the gearbox housing and connected by a flexible shaft with a control handle, in the form of a full-turn piece shaft.

Кинематическая связь может быть выполнена в различных вариантах, например, зубчатой передачи, цепной передачи, ременной зубчатой передачи и т.п.Kinematic connection can be made in various ways, for example, gear transmission, chain transmission, belt gear, etc.

Технический эффект полезной модели заключается в том, что выполнение переключателя в виде диска, установленного с возможностью вращения, дает возможность сгруппировать вокруг его торцовой части валы промежуточных передач, зубчатые колеса которых с помощью подпружиненных втулок, попадающих в выемку торцовой части диска, попеременно образуют зубчатые пары с колесами другого вала с определенным передаточным отношением. Кроме того, значительно упрощается конструкция кинематической связи переключателя с рукояткой управления. В результате такого решения получается простая в технологическом плане, малогабаритная и компактная конструкция редуктора.The technical effect of the utility model consists in the fact that the implementation of the switch in the form of a disk mounted rotatably makes it possible to group intermediate gear shafts around its end part, the gear wheels of which, with the help of spring-loaded bushings falling into the recess of the end part of the disk, alternately form gear pairs with wheels of another shaft with a certain gear ratio. In addition, the design of the kinematic connection of the switch with the control handle is greatly simplified. As a result of such a solution, a technologically simple, compact and compact design of the gearbox is obtained.

На прилагаемых к описанию чертежах даны схематические изображения:The accompanying description of the drawings are schematic images:

- на фиг.1 - продольное сечение одной из передач редуктора;- figure 1 is a longitudinal section of one of the gears of the gearbox;

- на фиг.2 - вид сбоку на зубчатый механизм редуктора.- figure 2 is a side view of the gear mechanism of the gearbox.

Рассматриваемый в качестве примера редуктор культиватора имеет три промежуточные зубчатые передачи, обеспечивающие две рабочие скорости вращения рабочего органа и реверсивное вращение. Ниже рассматривается конструкция редуктора на примере включения одной из рабочих передач, например, реверсивной.Considered as an example, the cultivator gearbox has three intermediate gears, providing two working speeds of rotation of the working body and reverse rotation. Below we consider the design of the gearbox on the example of the inclusion of one of the gears, for example, reverse.

Редуктор (фиг.1) содержит корпус 1, в подшипниковых опорах которого установлены входной вал-шестерня 2 и выходной вал 3, несущий блок из пары неподвижно закрепленных зубчатых колес 4 и 5. Между валами 2 и 3 смонтированы промежуточные валы-шестерни 6 и 7 со свободно установленными на них зубчатыми колесами 8 и 9 соответственно. На этих же валах посредством шлицевого соединения установлены с возможностью перемещения в осевом направлении втулки 10 и 11 (далее - подпружиненные втулки), каждая из которых имеет боковой кольцевой выступающий элемент 12. Подпружиненные втулки 10 и 11 со стороны подшипниковых опор взаимодействуют с пружинами 13, а со стороны зубчатых колес 8 и 9 снабжены кулачками 14, которые имеют возможность соединения с аналогичными по конструкции кулачками 15, выполненными на упомянутых зубчатых колесах. На выходном валу 3 смонтирован с возможностью вращения диск 16, на торцовой части 17 которого имеется одна выемка 18. Все подпружиненные втулки имеют возможность кольцевым выступающим элементом 12 постоянно взаимодействовать (контактировать) с торцовой частью 17. При этом при повороте диска 16 в выемку 18 может «провалиться» лишь одна подпружиненная втулка. На выходном валу 3 между блоком зубчатых колес 4 и 5 и диском 16 закреплена звездочка 19, которая с помощью цепи 20 связана со звездочкой 21, установленной на валу 22, несущего рабочий орган в виде пары фрез (на чертеже не показаны). На фиг.2 позицией 23 обозначен вал еще одной промежуточной передачи, обеспечивающей одну из рабочих скоростей вращения рабочего органа. Все валы промежуточных передач расположены вокруг диска 16 по дуге окружности, центр которой лежит на оси выходного вала 3. Подпружиненные втулки всех промежуточных валов аналогичны по конструкции, а выемка 18 на торцовой части 17 диска 16 расположена по траектории попеременного взаимодействия со всеми подпружиненными втулками. Кинематическая связь диска 16 с рукояткой 24 управления представляет собой одноступенчатую передачу с вращающимися звеньями, например, в виде цилиндрической зубчатой передачи, колесо 25 которой закреплено на боковой поверхности диска 16, а шестерня 26 смонтирована с возможностью вращения на внутренней стенке корпуса 1 редуктора и связана с помощью гибкого вала 27 с рукояткой 24. Последняя выполнена в виде полноповоротного штурвала. На фиг.1 и 2 сплошной жирной линией 28 показано направление передачи крутящего момента от входного вала 2 до рабочего органа.The gearbox (Fig. 1) contains a housing 1, in the bearings of which an input gear shaft 2 and an output shaft 3 are mounted, a bearing block made up of a pair of fixed gears 4 and 5. Intermediate gear shafts 6 and 7 are mounted between the shafts 2 and 3 with gears 8 and 9 freely mounted on them, respectively. On the same shafts, by means of a spline connection, bushings 10 and 11 (hereinafter referred to as spring-loaded bushings), each of which has a lateral annular protruding element 12, are mounted with the possibility of axial displacement. Spring-loaded bushings 10 and 11 from the side of the bearing supports interact with the springs 13, and from the side of the gears 8 and 9 are equipped with cams 14, which are capable of being connected to cams 15 of a similar construction made on said gears. A disk 16 is mounted on the output shaft 3 for rotation, on the front part 17 of which there is one recess 18. All spring-loaded bushings have the possibility of an annular protruding element 12 to constantly interact (contact) with the end part 17. At the same time, when the disk 16 is turned into the recess 18, it can "Fail" is only one spring-loaded sleeve. On the output shaft 3, between the block of gears 4 and 5 and the disk 16, an asterisk 19 is fixed, which is connected by a chain 20 to an asterisk 21 mounted on a shaft 22 carrying a working body in the form of a pair of cutters (not shown in the drawing). In figure 2, the position 23 indicates the shaft of another intermediate transmission, providing one of the working speeds of rotation of the working body. All shafts of the intermediate gears are located around the disk 16 along an arc of a circle, the center of which lies on the axis of the output shaft 3. The spring-loaded bushings of all the intermediate shafts are similar in design, and the recess 18 on the end part 17 of the disk 16 is located along the path of alternating interaction with all the spring-loaded bushings. The kinematic connection of the disk 16 with the control handle 24 is a single-stage transmission with rotating links, for example, in the form of a cylindrical gear, the wheel 25 of which is mounted on the side surface of the disk 16, and the gear 26 is mounted for rotation on the inner wall of the gear housing 1 and is connected with using a flexible shaft 27 with a handle 24. The latter is made in the form of a full-turn steering wheel. 1 and 2, a solid bold line 28 shows the direction of transmission of torque from the input shaft 2 to the working body.

Работает редуктор следующим образом.The gearbox operates as follows.

Поворотом штурвала 24 через гибкий вал 27 вращение передается на шестерню 26, а значит и на зубчатое колесо 25 и связанный с ним диск 16. Вращение осуществляется таким образом, чтобы подпружиненная втулка 11, постоянно контактирующая с торцовой частью 17 диска 16, своим кольцевым выступающим элементом 12, оказалась в выемке 18. В этом случае под действием пружины 13 втулка 11 сместится в направлении зубчатого колеса 9 и своими кулачками 14 войдет с его кулачками 15 в контакт, образуя с ним неподвижное соединение (фиг.1). Крутящий момент с входного вала 2 через зубчатые колеса 8 и 9 и подпружиненную втулку 11 передастся на вал-шестерню 7, а с последней на зубчатое колесо 4, расположенное на выходном валу 3. С вала 3 через звездочку 19, цепь 20 и звездочку 21 крутящий момент будет подан на вал 22 рабочего органа. Путь и последовательность передачи крутящего момента от входного вала 2 до выходного вала 3 на чертежах дублируется сплошной линией 28.By turning the steering wheel 24 through the flexible shaft 27, the rotation is transmitted to the gear 26, and hence to the gear 25 and the associated disk 16. The rotation is carried out in such a way that the spring-loaded sleeve 11, which is constantly in contact with the end part 17 of the disk 16, with its annular protruding element 12, was in the recess 18. In this case, under the action of the spring 13, the sleeve 11 will shift in the direction of the gear 9 and with its cams 14 will come into contact with its cams 15, forming a fixed connection with it (Fig. 1). The torque from the input shaft 2 through the gears 8 and 9 and the spring-loaded sleeve 11 is transmitted to the gear shaft 7, and from the last to the gear 4 located on the output shaft 3. From the shaft 3 through the sprocket 19, the chain 20 and the sprocket 21 are torque the moment will be fed to the shaft 22 of the working body. The path and sequence of transmission of torque from the input shaft 2 to the output shaft 3 in the drawings is duplicated by a solid line 28.

Claims

1. The cultivator reducer, made in the form of a gear mechanism, comprising a housing with input and output shafts carrying gear wheels and interconnected via intermediate gears by means of a switch kinematically connected to the control handle, characterized in that the switch is made in the form of a notched disk on the end part mounted for rotation on the output shaft, while the end part is constantly in contact with each of the spring-loaded bushings placed movably in the axial direction on the shafts of intermediate gears and equipped with cams that can interact with similar cams made on the gear next to each hub, while the kinematic connection is a single-stage gear with rotating links, one of which is fixed to the side surface of the disk, while the other link is mounted on the inner wall of the gear case and connected via a flexible shaft with a control handle in the form of a full-turn steering wheel.

2. The gearbox according to claim 1, characterized in that the kinematic connection is made in the form of a gear transmission.

3. The gearbox according to claim 1, characterized in that the kinematic connection is made in the form of a chain transmission.

4. The gearbox according to claim 1, characterized in that the kinematic connection is made in the form of a belt gear.