Зубчаста передача

1. Зубчаста передача, що містить шестірню та зубчасте колесо з зовнішніми зубами, встановлені відповідно на ведучому та веденому валах, яка відрізняється тим, що додатково обладнана ведучою шестірнею, проміжним валом, на якому вона встановлена та знаходиться у внутрішньому зачепленні з зубчастим колесом, та двома допоміжними шестернями, що забезпечують кінематичний зв'язок ведучого вала з ведучою шестірнею, причому одна з них жорстко закріплена на ведучому валу, а друга - на проміжному валу, при цьо му зубчасте колесо додатково має внутрішні зуби, а осі шестерень та зубчастого колеса розташовані в одній площині. 2. Зубчаста передача за п.1, яка відрізняється тим, що число зубів шестерень та зубчастого колеса вибирають з умови: Корисна модель відноситься до загального машинобудування, а саме до зубчастої передачі. Відома зубчаста передача, що містить шестерню та зубчасте колесо, встановлені відповідно на ведучому та веденому валах [Гузенков П.Г. Детали машин. - М.: Высшая школа, 1975, с.183, рис.113б]. Потужність від ведучого вала до веденого передається шляхом внутрішнього зубчастого зачеплення. При цьому передача потужності здійснюється в окремих випадках шляхом зачеплення лише одної пари зубів, що призводить до зниження надійність та довговічність роботи зубчастої передачі та привода в цілому, в якому вона використовується. Відома також зубчаста передача, що містить шестерню та зубчасте колесо, встановлені відповідно на ведучому та веденому валах [Хомяк О.М., Піпа Б.Ф. Передачі. - К.: КНУТД, 2003, с.78, рис.4.1а]. Потужність від ведучого вала до веденого в цьому випадку передається шляхом зовнішнього зубчастого зачеплення. При цьому передача потужності здійснюється в окремих випадках, як і раніше, шляхом зачеплення лише одної пари зубів, що призводить до зниження надійності та дов говічності роботи зубчастої передачі та привода в цілому, в якому вона використовується. Таким чином в основу корисної моделі покладена задача створити таку зубчасту передачу, в якій шляхом введення нових елементів та їх зв'язків забезпечилось би підвищення довговічності роботи зубчастої передачі. Поставлена задача вирішена тим, що в зубчастій передачі, що містить шестерню та зубчасте колесо, встановлені відповідно на ведучому та веденому валах, згідно з корисною моделлю, додатково обладнана ведучою шестернею та проміжним валом, на якому вона встановлена та знаходиться у внутрішньому зачепленні з зубчастим колесом, та двома допоміжними шестернями, що забезпечують кінематичний зв'язок ведучого вала з ведучою шестернею, причому одна із них жорстко закріплена на ведучому валу, а друга на проміжному валу, при цьому зубчасте колесо додатково має внутрішні зуби, а осі шестерень та зубчастого колеса розташовані в одній площині. Крім того, число зубів шестерень та зубчастого колеса вибираються із умови: Z2 Z1 Z6 Z 4 , Z5 Z3 де Z1 - число зубів шестірні, Z 2 - число зовнішніх зубів зубчастого колеса, Z3 - число зубів ведучої шестірні, Z 4 - число внутрішніх зубів зубчастого колеса, (19) UA (11) 12883 (13) U Z5 - число зубів допоміжної шестірні, закріпленої на ведучому валу, Z6 - число зубів допоміжної шестірні, закріпленої на проміжному валу. 3 Z2 Z1 12883 Z6 Z 4 , Z5 Z3 де Z1 - число зубів шестерні; Z2 - число зовнішніх зубів зубчастого колеса; Z3 - число зубів ведучої шестерні; Z4 - число внутрішніх зубів зубчастого колеса; Z5 - число зубів допоміжної шестерні, закріпленої на ведучому валу; Z6 - число зубів допоміжної шестерні, закріпленої на проміжному валу. Наявність у зубчастого колеса зовнішніх та внутрішніх зубів та обладнання зубчастої передачі ведучою шестернею, встановленою на проміжному валу, яка знаходиться у внутрішньому зачепленні з зубчастим колесом, та двома допоміжними шестернями, що забезпечують кінематичний зв'язок ведучого вала з ведучою шестернею, причому одна із них жорстко закріплена на ведучому валу, а друга на проміжному валу при цьому осі шестерень та зубчастого колеса розташовані в одній площині забезпечує передачу потужності від ведучого вала до веденого двома потоками, що призводить до підвищення надійності та довговічності роботи зубчастої передачі та привода в цілому, в якому вона використовується. Підвищенню надійності та довговічності роботи зубчастої передачі сприяє також те, що число зубів шестерень та зубчастого колеса вибираються із умови: Z2 Z1 Z6 Z 4 . Z5 Z3 Вибір числа зубів шестерень та зубчастого колеса із умови: Z2 Z1 Z6 Z 4 зумовлено наступним. Z5 Z3 Для забезпечення працездатності зубчастої передачі необхідно виконувати умову: u1=u2 (1) де u1 - передаточне число між ведучим та веденим валами для зовнішнього зубчастого зачеплення шестерні з зубчастим колесом; u2 - передаточне число між ведучим та веденим валами для внутрішнього зубчастого зачеплення ведучої шестерні з зубчастим колесом. Враховуючи, що: u1 Z2 Z1 (2) u2 Z6 Z 4 Z5 Z3 (3) на основі умови (1) маємо: Z2 Z1 Z6 Z 4 Z5 Z3 (4) На кресленні представлена схема зубчастої передачі. Зубчаста передача містить шестерню 1, жорстко встановлену на ведучому валу 2, зубчасте колесо 3, жорстко встановлене на веденому валу 4, ведучу шестерню 5, встановленою на проміжному валу 6, та дві допоміжні шестерні 7, 8, що забезпечують кінематичний зв'язок ведучого вала 2 з ведучою шестернею 5. Зубчасте колесо 3 має зовнішні 9 та внутрішні 10 зуби. Допоміжна шестерня 7 жорстко закріплена на ведучому валу 2, а допоміжна шестерня 8 жорстко закріплена на проміжному валу 6. При цьому осі шестерень та зубчастого колеса розташовані в одній площині. 4 Зубчаста передача працює таким чином. При вмиканні привода (на кресленні не показаний), в складі якого використовується зубчаста передача, ведучий вал 2 з жорстко закріпленими на ньому шестернею 1 та допоміжною шестернею 7 починає обертатися. Допоміжна шестерня 7 шляхом зубчастого зачеплення приводить в обертальний рух допоміжну шестерню 8 та проміжний вал 6, на якому вона закріплена. Обертальний рух проміжного вала 6 передається ведучій шестерні 5, жорстко з ним зв'язаної. Обертальний рух шестерні 1 шляхом зовнішнього зубчастого зачеплення 9 та обертальний рух ведучої шестерні 5 шляхом внутрішнього зубчастого зачеплення 10 передається зубчастому колесу 3 та жорстко з ним зв'язаному веденому валу 4. Таким чином передача потужності від ведучого вала 2 до веденого вала 4 здійснюється двома потоками: перший потік шестерня 1 - зубчасте колесо 3 (шляхом зовнішнього зубчастого зачеплення); другий потік допоміжні шестерні 7, 8 - проміжний вал 6 - ведуча шестерня 5 - зубчасте колесо 3 (шляхом внутрішнього зубчастого зачеплення). Передача потужності від ведучого вала 2 до веденого вала 4 двома потоками зменшує габаритні розміри зубчастої передачі та підвищує надійність та довговічність її роботи. Приклад, що підтверджує працездатність зубчатої передачі. Враховуючи вимоги загального машинобудування, приймаємо: u1=u2=5; Z5=Z6=25. Оскільки Z5=Z6, вираз (4) набуває вигляду: Z2 Z1 Z4 Z3 (5) . (5) Враховуючи (2), маємо: u1 Z2 Z1 Z4 Z3 5 (6) Виходячи із конструктивних міркувань та умови обмеження підрізання зубів, приймаємо: Z1=20; Z3=18. Тоді із виразу (6) знаходимо число зовнішніх Z2 та внутрішніх Z4 зубів зубчастого колеса: Z2=Z1·u1=20·5=100; Z4=Z2·u1=18·5=90. Таким чином виконаний розрахунок підтверджує працездатність запропонованої конструкції зубчастої передачі. Використання запропонованої конструкції зубчастої передачі в приводі машин дозволяє: - розширити асортимент зубчастих передач; - зменшити габарити та металоємкість зубчастої передачі за рахунок двопоточної передачі потужності від ведучого вала до веденого; - підвищити довговічність роботи зубчастої передачі шляхом розгалуження потужності, що передається від ведучого до веденого валів; - підвищити продуктивність машини за рахунок скорочення простоїв, зумовлених необхідністю ремонту або заміни робочих тіл зубчастої передачі. 5 Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 12883 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601