RU57856U1

RU57856U1 - TRANSMISSION WITH INTERMEDIATE LINKS

Info

Publication number: RU57856U1
Application number: RU2006125087/22U
Authority: RU
Inventors: Борис Георгиевич Хохряков; Виктор Васильевич Васильев; Сергей Иванович Бакалов; Геннадий Николаевич Селезнев; Елена Данииловна Писанко
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью НПО "Сибирский Машиностроитель"
Priority date: 2006-07-12
Filing date: 2006-07-12
Publication date: 2006-10-27

Abstract

Изобретение относится к машиностроению, и может быть использовано в приводах высокоточных и тяжелонагруженных машин Передача с промежуточными звеньями содержит корпус, ведущий и ведомый валы, кулачок с конусообразной рабочей поверхностью и устройство осевого регулирования, установленные на ведущем валу, центральное колесо с внутренними зубьями и обойму, с размещенными в ее пазах рядами промежуточными звеньями для взаимодействия с кулачком и с внутренними зубьями центрального колеса, внутренние зубья центрального колеса имеют боковую поверхность, образующая линия которой расположена под углом к его центральной оси. Техническим результатом полезной модели является повышение к.п.д. с одновременным увеличением точностиThe invention relates to mechanical engineering, and can be used in drives of high-precision and heavily loaded machines. A gear with intermediate links contains a housing, drive and driven shafts, a cam with a cone-shaped working surface and an axial adjustment device mounted on the drive shaft, a central wheel with internal teeth and a clip, with rows of intermediate links located in its grooves for interaction with the cam and with the inner teeth of the central wheel, the inner teeth of the central wheel have a lateral th surface, the generatrix of which is located at an angle to its central axis. The technical result of the utility model is to increase the efficiency while increasing accuracy

1 н.п.ф. 3 илл.1 n.p.f. 3 ill.

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах высокоточных и тяжело нагруженных машин.The invention relates to mechanical engineering and can be used in drives of high-precision and heavily loaded machines.

Известна передача с промежуточными звеньями (описание к патенту РФ №1770650 А1, МКИ: F 16 Н 57\12) содержащая корпус, ведущий и ведомый валы, кулачок, установленный на ведущем валу, центральное колесо с внутренними зубьями, выполненное в виде набора по меньшей мере из двух колец и обойму, жестко связанную с ведомым валом, размещенные в пазах последней рядами промежуточные звенья для взаимодействия с кулачком и центральным колесом, причем передача снабжена устройством поворота, выполненным в виде тангенциально или радиально расположенных к центральному колесу резьбовых стержней, связанных с корпусом, одно из колец набора установлено в корпусе неподвижно, а другое - с возможностью поворота и имеет на наружной поверхности углубления для взаимодействия со стержнями.Known transmission with intermediate links (description to the patent of the Russian Federation No. 1770650 A1, MKI: F 16 H 57 \ 12) containing a housing, drive and driven shafts, a cam mounted on the drive shaft, a central wheel with internal teeth, made in the form of a set of at least at least two rings and a clip rigidly connected to the driven shaft, intermediate links arranged in the grooves of the last rows for interaction with the cam and the central wheel, the gear provided with a turning device made in the form of a tangential or radially located to the central To the threaded wheel of the threaded rods associated with the housing, one of the set rings is fixed in the housing, and the other is rotatable and has recesses on the outer surface for interaction with the rods.

Недостатком этой передачи является недостаточно высокий к.п.д. из-за отклонений в геометрии внутренних зубьев (разность шагов, накопленные погрешности шага, неодинаковая геометрия зубьев и т.п.) неподвижного и поворотного центральных колес. Кроме того, это устройство имеет сложную конструкцию и недостаточную несущую способность, которая ограничивается малой жесткостью и прочностью резьбовых стержней в местах их контакта с поворотным колесом.The disadvantage of this transmission is not a high efficiency due to deviations in the geometry of the internal teeth (step difference, accumulated pitch errors, unequal tooth geometry, etc.) of the fixed and rotary central wheels. In addition, this device has a complex structure and insufficient bearing capacity, which is limited by the low rigidity and strength of the threaded rods at their contact with the swivel wheel.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является передача с промежуточными звеньями (описание к патенту РФ №1716227 А1, МКИ: F 16 Н 57\12, 1\00) содержащая корпус, ведущий и ведомый валы, кулачок, установленный на ведущем валу, центральное колесо с внутренними зубьями, неподвижно закрепленное в корпусе, обойму, жестко связанную с ведомым валом, и промежуточные звенья, расположенные в пазах обоймы для The closest technical solution, selected as a prototype, is a transmission with intermediate links (description to the patent of the Russian Federation No. 1716227 A1, MKI: F 16 Н 57 \ 12, 1 \ 00) containing a housing, drive and driven shafts, a cam mounted on the drive shaft, a central wheel with internal teeth, fixedly mounted in the housing, a clip rigidly connected to the driven shaft, and intermediate links located in the grooves of the clip for

взаимодействия с кулачком и центральным колесом. При этом передача снабжена элементом осевого регулирования, размещенным между корпусом и кулачком, последний имеет возможность осевого перемещения, а его рабочая поверхность выполнена конической.interactions with the cam and center wheel. In this case, the transmission is equipped with an axial adjustment element located between the housing and the cam, the latter has the possibility of axial movement, and its working surface is conical.

В известной передаче с промежуточными звеньями при передаче крутящего момента от входного вала к выходному, на промежуточные звенья, начинают действовать осевые силы. Это осевые составляющие от нормальных сил, возникающих на конической поверхности кулачка в местах его соприкосновения с промежуточными звеньями.In the known transmission with intermediate links, when transmitting torque from the input shaft to the output, the axial forces begin to act on the intermediate links. These are axial components of the normal forces arising on the conical surface of the cam in places of its contact with the intermediate links.

Осевые силы прижимают промежуточные звенья к торцевым стенкам пазов обоймы и в местах их соприкосновения возникают значительные силы трения, которые снижают к.п.д. передачи. Наибольшие потери на трение возникают в случае, когда промежуточные тела выполнены в виде роликов и силы трения возникают на торцах этих роликов.Axial forces press the intermediate links to the end walls of the grooves of the ferrule and in the places of their contact, significant friction forces arise, which reduce the efficiency transmission. The greatest friction losses occur when intermediate bodies are made in the form of rollers and friction forces occur at the ends of these rollers.

Кроме того, для регулировки зазора в зацеплении требуется значительная величина осевого перемещения кулачка, т.е. устройство осевого регулирования должно иметь большой ход регулировки, что усложняет конструкцию. Ход можно сократить за счет увеличения угла конуса кулачка. Однако это влечет за собой увеличение осевой составляющей от нормальных сил, действующих на промежуточные звенья, а следовательно, и увеличение сил трения.In addition, a significant amount of axial movement of the cam, i.e. the axial adjustment device must have a large adjustment stroke, which complicates the design. The stroke can be reduced by increasing the angle of the cam cone. However, this entails an increase in the axial component from the normal forces acting on the intermediate links, and, consequently, an increase in the friction forces.

Недостатком этой передачи является ее недостаточно высокий к.п.д., из-за возникновения осевого трения между телами качения и поверхностями пазов обоймы.The disadvantage of this transmission is its low efficiency, due to the occurrence of axial friction between the rolling bodies and the surfaces of the grooves of the cage.

Основной задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель является создание передачи с промежуточными звеньями, обеспечивающей увеличение к.п.д. с одновременным повышением ее точности.The main task, the solution of which is claimed by the claimed utility model is to create a transmission with intermediate links, providing an increase in efficiency while increasing its accuracy.

Поставленная задача достигается тем, что в передаче с промежуточными звеньями, содержащей корпус, ведущий и ведомый валы, кулачок с конусообразной рабочей поверхностью и устройство осевого регулирования, установленные на ведущем валу, центральное колесо с внутренними зубьями и обойму, с размещенными в ее пазах рядами промежуточными звеньями для взаимодействия с кулачком и с внутренними зубьями центрального колеса, внутренние зубья центрального колеса имеют боковую поверхность, образующая линия которой расположена под углом к его центральной оси.The problem is achieved in that in a transmission with intermediate links comprising a housing, drive and driven shafts, a cam with a cone-shaped working surface and an axial adjustment device mounted on the drive shaft, a central wheel with internal teeth and a cage, with rows of intermediate placed in its grooves links for interacting with the cam and with the inner teeth of the central wheel, the inner teeth of the central wheel have a side surface, the generatrix of which is located at an angle to its center ral axis.

Такая передача с промежуточными звеньями обладает следующими преимуществами.This transmission with intermediate links has the following advantages.

Для повышения повышение к.п.д. передачи с промежуточными звеньями с одновременным повышением ее точности необходимо снизить потери на трение между промежуточными звеньями и стенками пазов обоймы. Для этого внутренние зубья центрального колеса нарезаются так, что образующая линия боковой поверхности этих внутренних зубьев образует угол с центральной осью центрального колеса. В результате внутренние зубья представляют собой равномерно сужающуюся к центральной оси сложнопрофильную поверхность. В настоящее время наиболее прогрессивным методом нарезания зубьев центрального колеса для таких передач является вырезка зубьев на электроэрозионных проволочно-вырезных станках. Такой наклон зубьев легко выполняется путем смещения верхней или нижней направляющей режущей проволоки, являющейся образующей боковой поверхности зубьев центрального колеса. При движении промежуточных звеньев по наклонным зубьям на них действуют осевые составляющие силы, от нормальных сил в местах соприкосновения с зубьями, которые противоположны по направлению осевым составляющим от действия нормальных сил в местах To increase the increase in efficiency gears with intermediate links while increasing its accuracy, it is necessary to reduce friction losses between the intermediate links and the walls of the grooves of the cage. For this, the inner teeth of the central wheel are cut so that the generatrix of the side surface of these internal teeth forms an angle with the central axis of the central wheel. As a result, the internal teeth represent a complex profile evenly tapering toward the central axis. Currently, the most progressive method of cutting the teeth of the central wheel for such gears is the cutting of teeth on EDM wire-cutting machines. This tilt of the teeth is easily performed by shifting the upper or lower guide of the cutting wire, which forms the side surface of the teeth of the Central wheel. When the intermediate links move along the inclined teeth, the axial components of the force act on them, from the normal forces in the places of contact with the teeth, which are opposite in direction to the axial components from the action of normal forces in the places

соприкосновения с конусоообразной поверхностью кулачка. Если эти силы равны и противоположны по направлению, то они взаимно уничтожают друг друга и промежуточные звенья находятся в равновесии. В этом случае между промежуточными звеньями и стенками пазов обоймы не возникает трения при движении. Отсутствие такого трения повышает к.п.д. передачи с промежуточными звеньями. Наличие устройства осевого регулирования кулачка позволяет регулировать зазоры в передаче вплоть до их полного устранения. При этом точность передачи повышается. При одновременном наличии наклона рабочих поверхностей зубьев и кулачка, длина перемещения с помощью устройства осевого регулирования сокращается вдвое. Угол наклона рабочих поверхностей зубьев и кулачка может назначаться любым исходя из требований конструкции. Увеличение угла наклона значительно сокращает ход регулировки в устройстве осевого регулирования.contact with the conical surface of the cam. If these forces are equal and opposite in direction, then they mutually destroy each other and the intermediate links are in equilibrium. In this case, between the intermediate links and the walls of the grooves of the cage, there is no friction during movement. The absence of such friction increases the efficiency gears with intermediate links. The presence of the axial cam control device allows you to adjust the gaps in the transmission up to their complete elimination. In this case, the accuracy of the transmission increases. With the simultaneous inclination of the working surfaces of the teeth and the cam, the length of movement with the axial adjustment device is halved. The angle of inclination of the working surfaces of the teeth and the cam can be set by any one based on the design requirements. An increase in the angle of inclination significantly reduces the adjustment course in the axial adjustment device.

На фиг.1 представлена конструкция передачи с промежуточными звеньями.Figure 1 shows the design of the transmission with intermediate links.

На фиг.2 поперечный разрез передачи с промежуточными звеньями.In Fig.2 a cross section of a transmission with intermediate links.

На фиг.3 объемный вид фрагмента центрального колеса с внутренними зубьями.Figure 3 is a three-dimensional view of a fragment of a central wheel with internal teeth.

Передача с промежуточными звеньями (фиг.1) содержит корпус 1 с неподвижно закрепленным в нем центральным колесом 2 с внутренними зубьями 3. Образующая линия боковой поверхности внутренних зубьев 3 центрального колеса 2 образует угол β с его центральной осью (фиг 1, фиг.3). В корпусе 1 (фиг.1, фиг.2) на опоре 4 установлен ведущий вал 5, выполненный заодно с эксцентрично размещенным на нем кулачком 6, имеющим конусообразную рабочую поверхность. Кулачок 6 взаимодействует с промежуточными звеньями 7 (шариками), которые размещены в радиальных пазах обоймы 8, The transmission with intermediate links (Fig. 1) contains a housing 1 with a central wheel 2 fixedly fixed in it with internal teeth 3. The generatrix of the side surface of the internal teeth 3 of the central wheel 2 forms an angle β with its central axis (Fig. 1, Fig. 3) . In the housing 1 (Fig. 1, Fig. 2), a drive shaft 5 is mounted on the support 4, made integral with the cam 6 eccentrically placed on it, having a cone-shaped working surface. The cam 6 interacts with the intermediate links 7 (balls), which are placed in the radial grooves of the cage 8,

совмещенной с ведомым валом 9. Между опорой 4 и кулачком 6 установлен элемент осевого регулирования, выполненный в виде дистанционной шайбы 10.combined with the driven shaft 9. Between the support 4 and the cam 6 is installed an element of axial regulation, made in the form of a distance washer 10.

Передача работает следующим образом.The transfer works as follows.

При вращении ведущего вала 5 вместе с ним вращается кулачок 6, совершающий орбитальное движение по окружности с радиусом, равным эксцентриситету этого кулачка, при этом шарикам 7 сообщается радиальное перемещение и они, взаимодействуя с боковыми поверхностями внутренних зубьев центрального колеса 2, надавливают на боковые поверхности зубьев, и за счет возникновения радиальных сил смещаются еще и в окружном направлении. Смещаясь относительно неподвижного корпуса 1 и центрального зубчатого колеса 2, шарики 7 увлекают вместе с собой в окружном направлении и обойму 8, в пазах которой они расположены. При этом вместе с обоймой 8 происходит поворот ведомого вала 9.When the drive shaft 5 rotates, the cam 6 rotates with it, orbiting in a circle with a radius equal to the eccentricity of this cam, while the balls 7 are given radial movement and interacting with the side surfaces of the inner teeth of the central wheel 2, they press on the side surfaces of the teeth , and due to the occurrence of radial forces are shifted also in the circumferential direction. Moving relative to the stationary housing 1 and the central gear 2, the balls 7 carry along with themselves in the circumferential direction and the clip 8, in the grooves of which they are located. In this case, together with the clip 8, the driven shaft 9 rotates.

Зазоры в передаче устраняются в следующем порядке: кулачок 6 перемещается в осевом направлении к ведомому валу 9, при этом его конусообразная рабочая поверхность раздвигает шарики 7 до момента их соприкосновения с наклонными поверхностями зубьев центрального колеса 2, выбирая тем самым зазоры в зацеплении. В образовавшееся пространство между кулачком 6 и опорой 4 устанавливается дистанционная шайба 10 соответствующей толщины, обеспечивающая сохранение взаимного положения всех элементов передачи после регулировки. При передаче крутящего момента от ведущего вала 5 к ведомому валу 9 в местах соприкосновения шариков 7 с конусообразной рабочей поверхностью кулачка 6 и с наклонными поверхностями внутренних зубьев центрального колеса 2 возникают противоположно направленные нормальные силы. Из-за наклона этих сил к центральной оси возникают противоположно направленные The gaps in the transmission are eliminated in the following order: the cam 6 moves axially towards the driven shaft 9, while its cone-shaped working surface pushes the balls 7 until they come into contact with the inclined surfaces of the teeth of the central wheel 2, thereby selecting the clearances in engagement. In the resulting space between the cam 6 and the support 4, a distance washer 10 of the corresponding thickness is installed, ensuring the preservation of the relative position of all transmission elements after adjustment. When transmitting torque from the drive shaft 5 to the driven shaft 9, in the places of contact of the balls 7 with the conical working surface of the cam 6 and with the inclined surfaces of the inner teeth of the central wheel 2, oppositely directed normal forces arise. Due to the inclination of these forces to the central axis, oppositely directed

осевые составляющие этих сил. При равенстве углов наклона контактных поверхностей кулачка 6 и внутренних зубьев центрального колеса 2 эти осевые составляющие силы равны, противоположны по направлению и взаимно уничтожают друг друга. Это обеспечивает равновесное положение шариков 7 в осевом направлении, вследствие чего они не прижимаются к торцевым стенкам радиальных пазов обоймы 8 и не создают сил трения. За счет этого повышается к.п.д. передачи с промежуточными звеньями. За счет наличия углов наклона рабочих поверхностей кулачка 6 и внутренних зубьев центрального колеса 2 величина осевой регулировки очень мала и может быть выполнена путем подшлифовки дистанционной шайбы 10.axial components of these forces. When the angle of inclination of the contact surfaces of the cam 6 and the inner teeth of the Central wheel 2 are equal, these axial components of the force are equal, opposite in direction and mutually destroy each other. This ensures the equilibrium position of the balls 7 in the axial direction, as a result of which they are not pressed against the end walls of the radial grooves of the cage 8 and do not create friction forces. Due to this, the efficiency increases gears with intermediate links. Due to the angle of inclination of the working surfaces of the cam 6 and the inner teeth of the central wheel 2, the value of the axial adjustment is very small and can be done by grinding the distance washer 10.

Таким образом, предлагаемая передача с промежуточными звеньями позволяет повысить к.п.д. с одновременным повышением точности.Thus, the proposed transmission with intermediate links allows to increase the efficiency while improving accuracy.

Claims

A gear with intermediate links, comprising a housing, drive and driven shafts, a cam with a cone-shaped working surface and an axial adjustment device mounted on the drive shaft, a central wheel with internal teeth and a cage, with rows of intermediate links located in its grooves for interaction with the cam and the inner teeth of the Central wheel, characterized in that the internal teeth of the Central wheel have a side surface, the forming line of which is located at an angle to its Central axis.