Зубчасто-роликова передача

Винахід відноситься до галузі машинобудування, а конкретно до беззазорних зубчасти х передач. Беззазорні передачі відомі. Найбільш близькою за сукупністю ознак до винаходу є зубчасто-роликова передача, яка містить два зчеплених колеса, зуби одного з яких (роликового) виконані у вигляді закріплених на протилежних торцях колеса роликів Із встановленими на них рухомими в осьовому напрямі І підпружиненими конічними коаксіальними втулками із кутом конусносгі більшим від кута тертя, а впадини між зубами другого колеса (зубчастого) у вигляді внутрішніх конічних поверхонь, відповідних зовнішнім поверхням втулок роликового колеса При вході в зачеплення з впадинами зубчастого колеса втулки роликового колеса під дією розклинюючого зусилля взаємодіючих поверхонь переміщаються вздовж роликів І стискують пружини, внаслідок чого забезпечується беззазорне зачеплення [Авт.св СССР № 1670245 ΑΙ, кл. F 16 Η 1/24, 55/18, 1991] Функціонально така передача забезпечує певну кінематичну точність, однак має також І суттєвий недолік. Цей недолік полягає в її недостатній несучій здатності, за рахунок швидкого та інтенсивного зношування контактуючих поверхонь. Практично повний контакт між зубами має місце тільки тоді, коли впадина зубчатого кблеса повністю охоплює конічну втулку роликового колеса. При вході зуба в зачеплення та виході з нього цей контакт поступово зменшується 1 практично перетворюється в поперечний лінійний, або навіть в точковий, по відношенню до поверхні втулки, в положенні коли вершина зуба виходить на поверхню конічної втулки, так як в цьому випадку має місце контакт циліндричної поверхні вершини зуба з конічною поверхнею втулки. Заокруглення кромок зубів радіусом перемінної величини дещо зменшує, але не усуває повністю згаданий недолік. Для усунення цього недоліку необхідно, щоб в зачіпленні постійно мав місце контакт по поверхні, або хоча б поздовжній лінійний контакт поверхні зуба зубчатого колеса та втулки роликового колеса, аналогічно тому як в зубча тих передачах класичного евольвентного профілю. В основу винаходу поставлено задачу вдосконалити відому передачу шляхом зміни геометрії зуба зубчатого колеса і забезпечити хоча б повздовжній лінійний контакт поверхонь зуба зубчатого колеса та втулки роликового колеса на протязі всього періоду їх взаємодії І, як наслідок, підвищити несучу здатність передачі. Рішення поставленої задачі досягається тим, що головка зуба зубчатого колеса виконана у вигляді зрізаного напівконуса з кутом конусності рівним куту конусності втулки роликового колеса, а спільна твірна внутрішньої конічної поверхні ніжки зуба і зовнішньої конічної поверхні головки зуба лежить в осьовій площині, яка проходить через хорду, що з'єдн ує геометричні центри осей конусів ніжок суміжних зубів, або зміщена на деяку величину від площини згаданої хорди до центру колеса. Крім основної задачі винахід передбачає також рішення допоміжних задач, а саме: Врівноваження осьових навантажень, які діють на вали передачі. Досягається тим, що зубчате і роликове колеса виконані двовінцевими, а зуби ! відповідно конічні втулки коліс одного вінця мають протилежну орієнтацію відносно зубів І конічних втулок Іншого вінця, тобто направлені вершинами конусів в протилежні сторони. Підвищення плавності ходу передачі досягається тим, що зубчате і роликове колеса виконані багатовінцевими, а зуби і відповідно ролики окремих вінців коліс зміщені в коловому напрямі відносно зубів І роликів базового вінця на величину кратну коловому кроку зачіплення. Так, наприклад, при двохвінцевих колесах зуби одного вінця зміщені відносно зубів другого на величину, рівну половині колового кроку, при трьохвінцевому - на третину І т.д. У такому конструктивному вирішенні зуби окремих вінців входять в зачіплення не одночасно, а послідовно один за Іншим, що забезпечує більшу плавність ходу та без-ударність роботи передачі в цілому. На фіг, 1 зображена зубчато-роликова передача; на фіг. 2 - розріз А-А на фіг. 1; на фіг. З - вид Б на фіг. 1 (фрагмент вінця зубчатого колеса); на фіг. 4 - двовінцева передача; на фіг. 5 - фрагмент ободу багатовінцевого роликового колеса з коловим зміщенням елементів вінців. Зубча то-роликова передача включає два зчеплених колеса - зубчате 1 та збірне роликове 2. Впадина зуба колеса 1 має форму внутрішнього напівконуса, а головка зуба - зовнішнього Кут конусності поверхні ніжки зуба рівний куту конусності поверхні головки зуба І більший від кута тертя. Лінія переходу ΜΝ поверхонь ніжки та головки зуба, або спільна твірна внутрішньої конічної поверхні ніжки зуба та зовнішньої конічної поверхні головки зуба лежить в осьовій площині, яка проходить через хорду, що з'єднує геометричні центри осей конусів ніжок суміжних зубів (площина хорди о1о2 на фіг. 3), або зміщена на деяку віддаль від площини цієї хорди до центру колеса. Зуби роликового колеса 2 виконані у виді закріплених на протилежних торцях колеса роликів 3 із встановленими на них коаксіальними втулками 4 з кутом конусності таким ж як і конусність поверхонь впадин ніжки І виступів головки зуба колеса 1 і більшим від кута тертя. Осі роликів 3 в зоні зачеплення співпадають з осями о1, о2,.., конічних впадин ніжок колеса. Для підпружинення втулок 4 використані тарілчасті пружини 5 Працює передача таким чином. Поза зоною зачеплення втулки 4 піджаті пружинами 5 у відповідну сторону кріплення одного з кінців роликів 4. При вході в зачеплення Із зубами колеса 1 втулки 4 під дією розклинюючого зусилля від взаємодії конічних поверхонь переміщаються вздовж роликів 3, стискуючи пружини 5 І забезпечуючи беззазорне зачеплення вінців коліс 1 І 2. При виході із зачеплення втулки 4 займають попереднє положення. При цьому, на протязі всього періоду, в зоні зачеплення коліс має місце постійний лінійний, а в окремих зонах зачеплення поверхневий контакт поверхонь конічних втулок 4 І поверхонь зубів колеса 1, які мають однакову зворотну конусність по відношенню до поверхонь втулок 4. У варіанті багатовінцевої передачі (див. фіг. 5) зуби колеса 1 входять в зачеплення з втулками колеса 2 почергово, що дає змогу підвищити плавність ходу передачі. У даному конкретному випадку зуби вінців D І Ε зміщені по відношенню зубів вінців С І F на величину половини колового кроку (t/2).