RU215656U1

RU215656U1 - WINCH

Info

Publication number: RU215656U1
Application number: RU2022129018U
Authority: RU
Inventors: Алексей Дмитриевич Ефимов
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Промышленная Группа "Вектор"
Filing date: 2022-11-09
Publication date: 2022-12-21

Abstract

Полезная модель относится к подъемно-тяговым устройствам и может быть использована в конструкциях лебёдок, оснащенных волновым редуктором. Предлагается лебёдка, со стоящая из корпуса, привода, связанного с волновым редуктором, который включает в себя кулачок с установленным на него гибким подшипником и гибким зубчатым колесом, находящимся в зацеплении с неподвижным зубчатым колесом, закрепленным в корпусе, и подвижным зубчатым колесом, связанным с барабаном, на который намотан трос. На зубчатом венце гибкого зубчатого колеса со стороны неподвижного зубчатого колеса выполнен поясок.The utility model relates to lifting and traction devices and can be used in the construction of winches equipped with a wave gearbox. A winch is proposed, consisting of a housing, a drive connected to a wave reducer, which includes a cam with a flexible bearing installed on it and a flexible gear meshed with a fixed gear fixed in the housing and a movable gear connected to drum, on which the cable is wound. A belt is made on the ring gear of the flexible gear on the side of the fixed gear.

Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышении ресурса и надежности работы редуктора лебёдки за счет конструктивного исполнения гибкого зубчатого колёса.

The technical result, which the proposed utility model is aimed at, is to increase the resource and reliability of the winch gearbox due to the design of the flexible gear wheel.

Description

Полезная модель относится к подъемно-тяговым устройствам и может быть использована в конструкциях лебёдок, оснащенных волновым редуктором.The utility model relates to lifting and traction devices and can be used in the construction of winches equipped with a wave gearbox.

Известна лебедка, которая содержит корпус, расположенный в нем привод в виде волновой передачи, входное и выходное звенья, барабан. Волновая передача выполнена в виде передачи с промежуточными телами, включающей генератор волн с кулачками и подшипниками, взаимодействующий посредством промежуточных тел с профильным венцом и сепаратором, в пазах которого располагаются промежуточные тела. При этом одно из выходных звеньев - сепаратор или профильный венец - связано с корпусом, а другое - с барабаном (по патенту RU 72688, B66D 1/14, опубл. 27.04.2008).Known winch, which contains a housing located in the drive in the form of a wave transmission, the input and output links, the drum. The wave transmission is made in the form of a transmission with intermediate bodies, including a wave generator with cams and bearings, interacting by means of intermediate bodies with a profile crown and a separator, in the grooves of which the intermediate bodies are located. In this case, one of the output links - a separator or a profile ring - is connected to the body, and the other is connected to the drum (according to the patent RU 72688, B66D 1/14, publ. 27.04.2008).

Недостатком данной лебёдки является необходимость балансировки генератора волн (коленчатого вала) для исключения вибраций. Для этого обязательно наличие двух и более кулачков с точным их позиционированием относительно друг друга. Все это усложняет конструкцию лебедки и, как следствие, снижает технологичность изготовления и надежность работы.The disadvantage of this winch is the need to balance the wave generator (crankshaft) to eliminate vibrations. To do this, it is necessary to have two or more cams with their exact positioning relative to each other. All this complicates the design of the winch and, as a result, reduces manufacturability and reliability.

В качестве прототипа к предложенной полезной модели по технической сущности и достигаемому техническому результату выбрана лебедка, которая содержит промежуточный вал механического привода, тросовый барабан, смонтированный на подшипниковой опоре, установленной в корпусе лебедки, волновой редуктор, установленный соосно с барабаном. Лебедка для передачи вращения от привода на барабан имеет фрикционную передачу между тросом и промежуточным валом, выполненным в виде многогранного съемного вала, проходящего через аналогичные отверстия втулки, запресованной в храповик коленвала двигателя (по патенту RU 2136577, B66D 1/14, опубл. 10.09.1999). As a prototype for the proposed utility model, according to the technical essence and the achieved technical result, a winch is selected, which contains an intermediate shaft of a mechanical drive, a cable drum mounted on a bearing support installed in the winch housing, a wave reducer installed coaxially with the drum. The winch for transmitting rotation from the drive to the drum has a friction gear between the cable and the intermediate shaft, made in the form of a multifaceted removable shaft passing through similar holes in the sleeve, pressed into the ratchet of the engine crankshaft (according to patent RU 2136577, B66D 1/14, publ. 10.09. 1999).

Недостатком данной лебедки является сниженная надежность из-за разрушения зубьев гибкой, неподвижной и подвижной шестерен в результате высоких контактных напряжений в зубчатом венце.The disadvantage of this winch is reduced reliability due to the destruction of the teeth of the flexible, fixed and movable gears as a result of high contact stresses in the ring gear.

Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышении ресурса и надежности работы лебёдки за счет конструктивного исполнения зубчатых колёс её редуктора.The technical result, which the proposed utility model is aimed at, is to increase the resource and reliability of the winch due to the design of the gears of its gearbox.

Указанный технический результат достигается тем, что лебёдка состоит из корпуса, привода, связанного с волновым редуктором, который включает в себя кулачок с установленным на него гибким подшипником и гибким зубчатым колесом, находящимся в зацеплении с неподвижным зубчатым колесом, закрепленным в корпусе, и подвижным зубчатым колесом, связанным с барабаном, на который намотан трос, и отличается тем, что на зубчатом венце гибкого зубчатого колеса со стороны неподвижного зубчатого колеса выполнен участок (поясок), выполненный в виде вогнутого галтельного радиального перехода от зубчатого венца к торцевой части колеса, отличающийся тем, что область перехода от пояска к торцевой части выполнена в виде выпуклого радиального перехода.The specified technical result is achieved by the fact that the winch consists of a housing, a drive associated with a wave gearbox, which includes a cam with a flexible bearing installed on it and a flexible gear engaged with a fixed gear fixed in the housing and a movable gear the wheel associated with the drum, on which the cable is wound, and differs in that on the gear rim of the flexible gear, on the side of the fixed gear, a section (belt) is made, made in the form of a concave fillet radial transition from the gear rim to the end part of the wheel, characterized in that that the transition area from the girdle to the end part is made in the form of a convex radial transition.

h_хво=(0.06-1.05)h_огк - толщина пояска (хвоста) _hhvo \u003d (0.06-1.05) h _ogk - the thickness of the girdle (tail)

h_огк- толщина обода гибкого колеса под зубом h _ogk - the thickness of the rim of the flexible wheel under the tooth

b_хво=(0,08-0,25)В_гк - ширина пояска (хвоста)b _xvo \u003d (0.08-0.25) V _gk - width of the girdle (tail)

R_хво=(10-20)m - радиус вогнутого (большого) галтельного переходаR _xvo \u003d (10-20) m - the radius of the concave (large) fillet transition

m - величина модуля нарезанных зубьев гибкого колесаm - the value of the modulus of the cut teeth of the flexible wheel

r_хво=(0.25-1.0)m - радиус выпуклого (малого) галтельного переходаr _xvo \u003d (0.25-1.0) m - the radius of the convex (small) fillet transition

В частном случае выполнения область перехода от торцевой части к внутренней части также может быть выполнена в виде выпуклого радиального перехода. Оптимальным выполнением в таком случае является такое, при котором выпуклые радиальные части выполнены симметрично. In a particular case, the transition area from the end part to the inner part can also be made in the form of a convex radial transition. The optimal implementation in this case is one in which the convex radial parts are symmetrical.

В частном случае выполнения между областью вогнутого галтельного радиального перехода от зубчатого венца к торцевой части колеса и областью перехода от пояска к торцевой части имеется прямой участок, при этом его высота h является меньшей, чем толщина колеса H. Для целей настоящей заявки под толщиной колеса H понимается расстояние от внутренней части колеса до основания зубьев. Такое участок может условно называться цилиндрическим, поскольку если взять всё колесо в целом, то в этом месте (на этом участке) оно будет внешне представлять собой строгий геометрический цилиндр. In a particular case, there is a straight section between the area of the concave fillet radial transition from the gear rim to the end part of the wheel and the area of transition from the girdle to the end part, while its height h is less than the wheel thickness H. For the purposes of this application, under the wheel thickness H refers to the distance from the inside of the wheel to the base of the teeth. Such a section can be conditionally called cylindrical, since if we take the whole wheel as a whole, then in this place (in this section) it will outwardly represent a strict geometric cylinder.

В качестве привода лебёдки может быть использован электродвигатель, гидродвигатель или ДВС. Оптимальное решение сводится к тому, что пояски будут выполняться симметрично с каждой стороны гибкого колеса, однако в общем виде даже один поясок со стороны неподвижного зубчатого колеса ведёт к достижению технического результата.An electric motor, hydraulic motor or internal combustion engine can be used as a winch drive. The optimal solution is that the belts will be performed symmetrically on each side of the flexible wheel, however, in general, even one belt on the side of the fixed gear leads to the achievement of a technical result.

Предлагаемая полезная модель поясняется следующими чертежами:The proposed utility model is illustrated by the following drawings:

Фиг. 1 - лебёдка, общий вид;Fig. 1 - winch, general view;

Фиг. 2 - лебёдка, продольный разрез;Fig. 2 - winch, longitudinal section;

Фиг. 3 - зубчатое колесо с пояском вогнутого галтельного профиля;Fig. 3 - a gear wheel with a belt of a concave fillet profile;

Фиг. 4 - зубчатое колесо с пояском вогнутого галтельного профиля и с выпуклым радиальным торцевым профилем;Fig. 4 - gear wheel with a belt of a concave fillet profile and with a convex radial end profile;

Фиг. 5 - зуб гибкого зубчатого колеса с пояском вогнутого галтельного профиля и выпуклым радиальным торцевым профилем. Fig. 5 - tooth of a flexible gear with a belt of a concave fillet profile and a convex radial end profile.

Фиг. 6 - зуб гибкого зубчатого колеса с ровной (цилиндрической) частью.Fig. 6 - a tooth of a flexible gear with a flat (cylindrical) part.

Лебедка (фиг. 1) состоит из корпуса 1, привода 2 и барабана 3, на который намотан трос 4. Привод 2 связан с волновым редуктором 5, который включает в себя кулачок 6 с установленным на него гибким подшипником 7 и гибким зубчатым колесом 8, находящимся в зацеплении с неподвижным зубчатым колесом 9, закрепленным в корпусе 1, и подвижным зубчатым колесом 10, связанным с барабаном 3. Барабан 3 установлен в подшипниках 11. На зубчатом венце гибкого зубчатого колеса 8 со стороны неподвижного зубчатого колеса 9 выполнен радиальный вогнутый поясок 12. The winch (Fig. 1) consists of a body 1, a drive 2 and a drum 3, on which a cable 4 is wound. The drive 2 is connected to a wave gearbox 5, which includes a cam 6 with a flexible bearing 7 mounted on it and a flexible gear wheel 8, meshed with a fixed gear wheel 9 fixed in the housing 1, and a movable gear wheel 10 associated with the drum 3. The drum 3 is mounted in bearings 11. On the ring gear of the flexible gear wheel 8, from the side of the fixed gear wheel 9, a radial concave belt 12 is made .

На фигурах 3 и 5 показано, что торец колеса 13 может иметь радиальный выпуклый переход 14 по внешней (зубчатой) стороне, а также и аналогичный переход 15 по внутренней стороне. The figures 3 and 5 show that the end of the wheel 13 may have a radial convex transition 14 on the outer (toothed) side, as well as a similar transition 15 on the inside.

На фигуре 6 показано, что колесо может иметь также гладкий (цилиндрический) участок «А», высота (толщина) которого h меньше, чем общая толщина колеса H.Figure 6 shows that the wheel can also have a smooth (cylindrical) section "A", the height (thickness) of which h is less than the total thickness of the wheel H.

Применение.Application.

Лебёдка работает следующим образом. Привод 2, выполненный в виде электро- или гидродвигателя, передает крутящий момент на кулачок 6, имеющий эллиптическую форму, который через гибкий подшипник 7 передает вращение на гибкое зубчатое колесо 8. Подшипник 7 и колесо 8 повторяют форму кулачка 6. Гибкое зубчатое колесо 8 находится во внутреннем зацеплении с неподвижным зубчатым колесом 9, благодаря чему гибкое зубчатое колесо 8 совершает круговое движение относительно неподвижного зубчатого колеса 9. Также гибкое зубчатое колесо 8 находится во внутреннем зацеплении с подвижным зубчатым колесом 10, которое в результате вращения гибкого зубчатого колеса 8 вращается вместе с ним и передает крутящий момент на барабан 3, обеспечивая разматывание и сматывание троса 4. Волновой редуктор 5 имеет высокое передаточное отношение (от 80 до 400), что позволяет ему создавать высокий крутящий момент при компактных размерах.The winch works as follows. The drive 2, made in the form of an electric or hydraulic motor, transmits torque to the cam 6, which has an elliptical shape, which through the flexible bearing 7 transmits rotation to the flexible gear 8. The bearing 7 and the wheel 8 repeat the shape of the cam 6. The flexible gear 8 is located in internal engagement with the stationary gear wheel 9, due to which the flexible gear wheel 8 performs a circular motion relative to the fixed gear wheel 9. Also, the flexible gear wheel 8 is in internal engagement with the mobile gear wheel 10, which, as a result of rotation of the flexible gear wheel 8, rotates together with it and transmits the torque to the drum 3, ensuring the unwinding and reeling of the cable 4. The wave reducer 5 has a high gear ratio (from 80 to 400), which allows it to create high torque with compact dimensions.

Выполнение пояска позволяет убрать места концентрации напряжения (острые кромки на торцевых сторонах зубьев и фасок их венчающих это основные места зарождения трещин гибкого колеса при эксплуатации) напряжения в зубчатом венце гибкого колёса, исключая появление трещин и дальнейшее разрушение зубьев при работе волнового редуктора. Особенно это важно для гибкого зубчатого колеса, которое деформируется при установке на эллиптический кулачок с гибким подшипником и работает при растягивающих и изгибающих силах в условиях приложения крутящего момента. Вогнутый поясок устраняет концентрацию напряжений в наиболее опасном для зарождения трещин месте, а этот эффект еще больше усиливается выпуклым скруглением внешней части торца колеса.The implementation of the belt allows you to remove the places of stress concentration (sharp edges on the end sides of the teeth and the chamfers of their crowning are the main places for the initiation of cracks in the flexible wheel during operation) stress in the ring gear of the flexible wheel, eliminating the appearance of cracks and further destruction of the teeth during the operation of the wave reducer. This is especially important for a flexible gear, which deforms when mounted on an elliptical cam with a flexible bearing and operates under tensile and bending forces under torque application. The concave belt eliminates the stress concentration in the most dangerous place for the initiation of cracks, and this effect is further enhanced by the convex rounding of the outer part of the wheel end.

Таким образом, представленные в полезной модели решения повышают ресурс и надежность работы редуктора лебёдки и тем самым обеспечивают достижение технического результата.Thus, the solutions presented in the utility model increase the resource and reliability of the winch gearbox and thereby ensure the achievement of the technical result.

Claims

1. A winch consisting of a housing, a drive connected to a wave reducer, which includes a cam with a flexible bearing installed on it and a flexible gear engaged with a fixed gear fixed in the housing and a movable gear associated with a drum on which the cable is wound, characterized in that on the gear rim of the flexible gear, on the side of the fixed gear, a section is made, a belt, made in the form of a concave radial transition from the gear rim to the end part of the wheel, while the transition area from the belt to the end part made in the form of a convex radial transition.

2. The winch according to claim 1, characterized in that the transition area from the end part to the inner part is made in the form of a convex radial transition.

3. The winch according to claim 2, characterized in that the convex radial parts of the end edge are symmetrical.

4. The winch according to claim 1 or 2, characterized in that there is a straight section between the area of the concave radial transition from the ring gear to the end part of the wheel and the area of transition from the girdle to the end part, while its thickness h is less than the thickness H of the wheel .

5. Winch according to claim 1 or 2, characterized in that an electric motor is used as a drive.

6. Winch according to claim 1 or 2, characterized in that a hydraulic motor is used as a drive.