Зубчасте колесо беззазорної передачі

Зубчатое колесо беззазорной передачи, содержащее ступицу, установленные на ней с возможностью поворота первый зуб чатый венец и второй зубчатый венец, расположенный на торце колеса упругий элемент, два конца которого связаны соответственно посредством первого и второго пальцев с первым и вторым зубчатыми венцами, отличающееся тем, что второй зубчатый венец установлен на ступице с возможностью поворота, второй палец установлен на первом зубчатом венце с зазором, а упругий элемент выполнен в виде трехплечей плоской пружины с центральными и симметричным боковыми плечами, концы которых связаны с пальцами, центральное плечо упомянутой пружины закреплено на ступице, а боковые плечи выполнены перпендикулярными к радиусам колеса, проведенным через центры пальцев, и расположены на зубчатом венце. Винахід відноситься до області машинота приладобудування І може бути використаним у приводних реверсивних пристроях ділильних механізмів та кінематичних ланцюгах точних приладів. Відомі конструкції зубчастих коліс беззазорних передач [1 ], що складаються з двох зубчастих вінців, які взаємно рухомі І підпружинені пружним елементом в коловому напрямку, причому один із зубчастих вінців жорстко з'єднаний з маточиною колеса. Такі зубчасті колеса компенсують боковий зазор у зачепленні, але можуть застосовуватись тільки в нереверсивних зубчастих передачах, тобто для передавання навантаження в один бік, коли навантаження передається через жорстко з'єднаний з маточиною колеса зубчастий вінець. Під час передавання навантаження у протилежний бік через другий підпружинений зубчастий вінець відбувається деформація пружного елемента і втрачається точність передавання обертового руху, тобто в зачепленні має місце пружний люфт. Найбільш близьким за конструкцією до поданого рішення є зубчасте колесо, в якому є маточина, розташовані на маточині з можливістю обертання перший зубчастий вінець та закріплений на маточині другий зубчастий вінець розміщена на торці колеса у виді чаг-ини поверхні зрізаного конуса листов пружина, два кінці якої прикріплені через відповідно перший І другий палець з першим і другим зубчастими вінцями [2] Листова пружина забезпечує поворот першого зубчастого вінця по відношенню до другого І відповідно вибирання зазорів у зачепленні С оо О 12826 даного зубчастого колеса зі спареним з ним колесом. Відоме зубчасте колесо має обмежені експлуатаційні МОЖЛИВОСТІ, ОСКІЛЬКИ ВОНО МОЖЄ застосовуватись у кінематичних ланцюгах 5 точних механізмів, що передають обертовий рух і навантаження тільки в один бік через зубчастий вінець, що закріплений на маточині. Під час обертання у протилежний бік навантаження передається через розташо- 10 ваний на маточині з можливістю повороту зубчастий вінець І листову пружину, що неминуче сп ричин ить її д еф орм ацію І п оя ву пружного люфта у зачепленні при зміні навантаження колеса. Таким чином, відоме зубча- 15 сте колесо може застосовуватись лише у нереверсивних беззазорних передачах. В основу винаходу поставлено завдан ня створення зубчастого колеса беззазорної пер ед ачі , в я кому ш л ях ом змі ни 2 0 взаємозв'язків та форми окремих елементів досягається можливість застосування коле са в реверсивних беззазорних передачах І за рахунок цього розширення його експлуа таційних можливостей. 25 Поставлене завдання досягається тим, що в зубчастому колесі беззазорної передачі, що має маточину, розташовані на ній з можливістю обертання перший зубчастий вінець і другий зубчастий вінець, розміщений на ЗО торці колеса пружний елемент, два кінці якого зв'язані відповідно через перший і другий пальці з першим і другим зубчастими вінцями, згідно з винаходом, другий зубчастий вінець розташований на маточині з мож- 35 ливістю обертання, другий палець встановлений на першому зубчастому вінці з зазором, а пружний елемент виконаний у вигляді триплечої плоскої пружини з центральним І симетричними боковими плечами, кінці яких 40 зв'язані з пальцями, центральне плече згаданої пружини закріплене на маточині, а бокові пл ечі виконані п ерп ендикуля рними до радіусів колеса, що проведені через центри пальців і розташовані на зубчастому вінці. 45 У запропонованому зубчастому колесі беззазорної передачі розташування трипле чої плоскої пружини може бути здійснене на двох торцях колеса, що збільшить його надій ність. 50 Запропонована конструкція зубчастого колеса беззазорної передачі має більш широкі експлуатаційні можливості, оскільки таке колесо дозволяє реверсувати передачу з повною ліквідацією постійної та змінної 55 складових бокового зазору у зачепленні. Використання триплечої плоскої пружини Із закріпленням кінця центрального плеча на маточині у паралельно зміщеній площиді по відношенню до площини з'єднання кінців бо кових плеч Із встановленими на торцях двох взаємно рухомих зубчастих вінців пальцями забезпечує взаємне підпружинення вінців за рахунок деформації центрального плеча у напрямку, перпендикулярному До площини пружини, а передавання оберто-вого руху від зубчастих вінців до маточини відбувається безпосередньо у площині самої пружини, тобто площиді максимальної жорсткості. Розширення експлуатаційних можливостей зубчастого колеса беззазорної передачі дозволяє підняти точність ділильних механізмів та кінематичних ланцюгів точних приладів в широкому діапазоні умов їх роботи І досягти високої їх якості. На фіг. 1 зображене зубчасте колесо беззазорної передачі у виді з торця; на фіг.2 переріз А-А на фіг. 1; на фіг.З - переріз Б-Б цього колеса. Зубчасте колесо беззазорної передачі складається із маточини 1, на я к і й розташовані з можливістю повороту відносно маточини перший зубчастий вінець 2 і другий зубчастий ві нець 3. На торці кол еса розміщена триплеча плоска пружина 4, яка має радіально зорієнтоване по відношенню до колеса центральне плече 5 і два симетричних до центрального бокових плеча 6 І 7. На зубчастих вінцях нерухомо закріплені перший палець 8 і другий палець 9 так, що їх торці розташовуються з одного боку зубчастого колеса, причому другий палець відносно першого зубчастого вінця розташований із зазором. Бокові плечі 6 і 7 плоскої пружини 4 розташовані перпендикулярно до радіусів зубчастого колеса, проведених через центри пальців 8 і 9 (фіг.1), а кінці бокових плеч з'єд н ані з п ал ьц ям и 8 і 9. Кі не ць центрального плеча 5 нерухомо закріплений гвинтами 10 на маточині через прокладки 11 у площині, яка паралельно зміщена по відношенню до площини з'єднання кінців бокових плеч 6 І 7 з пальцями 8 і 9. Таке кріплення кінців плеч плоскої пружини 4 забезпечує їй попередню деформацію і відповідно підпружинювання (за рахунок зменшення відстані між кінцями бокових плеч) зубчастих вінців 2 і 3 в коловому напрямку для вибирання зазорів у зачепленні зі спареним зубчастим колесом. Зубчасте колесо беззазорної передачі працює таким чином. Взаємно підпружинені плоскою пружиною 4 зубчасті вінці 2 І 3 вибирають зазори у зачепленні зі спареним колесом передачі і передають обертання через пальці і саму пружину 4 до маточини 1 колеса. При цьому, якщо у передаванні обертового руху і навантаження приймає участь перший зубчастий вінець 2 (один напрямок обертання), то в 12826 подальшому зв'язаний із ним палець 8, взаємодіючи з боковим плечем 6 пружини 4, приводить в обертання маточину 1 через жорстко закріплене на ній центральне плече 5. Якщо у передаванні обертового руху приймає участь другий зубчастий вінець 3 (протилежний напрямок обертання), то зв'язаний Із ним палець 9 взаємодіє з боковим плечем 7 пружини 4 І обертає через центральне плече 5 маточину 1. В обох випадках бокові плечі 6 І 7 пружини 4 знаходяться під деформацією розтягу. Це досягається тим, що бокові плечі пружини направлені перпендикулярно до радіусів колеса, проведених через центри пальців 8 І 9. Зміна зазорів у зачепленні зубчастого колеса беззазорної передачі призводить до зміни деформації центрального плеча 5 пружини 4 у напрямку перпендикулярному її площини І, відпо від но до зміни відстані між закріпленими до пальців 8 і 9 кінців бокових плеч 6 І 7. При цьому зубчасті вінці 2 І 3 постійно знаходяться у підяружиненому стані і забезпечують повне вибирання зазорів у зачепленні. Таке підпружинювання зубчастих вінців досягається за рахунок того, що площина 5 кріплення центрального плеча 5 пружини 4 параллельно зміщена по відношенню до площини з'єднання кінців бокових плеч 6 і 7 з пальцями 8 І 9. Передавання обертового руху і наванта10 ження у двох напрямках під час реверсування від зубчастих вінців 2 І 3 до маточини 1 з повним вибиранням зазорів у зачепленні здійснюється шляхом навантаження пружини 4 безпосередньо в її пло15 щині. Оскільки податливість такої пружини при навантаженні в її площині на декілька порядків нижча, н і ж податливість в напрямку, перпендикулярному до площини пружини, то при передаванні колесом 20 робочих навантажень її можлива надзвичайно мала деформація не вплине на точність обертового руху під час реверсування передачі. а Фіг.1 12826 A-A 2 8 Фіг. 2 Б-Б Фіг.З Упорядник Замовлення 4085 Техред М.Моргентал Коректор М Самборська Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Киів-53, Львівська пл , 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул Гагаріна, 101