Торцева силова хвильова передача

Реферат: Торцева силова хвильова передача містить корпус, в якому непорушно встановлено жорстке колесо, що знаходиться у зачепленні з гнучким колесом, закріпленим на встановленому на підшипниках вихідному валу і контактуючим з елементами, що деформують, виконаними у вигляді сферичних підшипників, що самоустановлюються, які закріплені на генераторі хвиль, розташованому на встановленому на підшипниках вхідному валу з можливістю осьового переміщення. Сферичні підшипники, що самоустановлюються, забезпечені підкладними втулками та закріплені за допомогою стопорних шайб безпосередньо на генераторі хвиль, виконаному у вигляді цілісної ланки, встановленої з можливістю взаємодії з пружинними шайбами та регулюючою гайкою, які розташовані на вхідному валу. UA 100757 C2 (12) UA 100757 C2 UA 100757 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до машинобудування і може бути використаний в приводах верстатів, автомобілів, сільськогосподарських машин і побутовій техніці. В багатьох галузях техніки застосовуються торцеві хвильові зубчаті передачі (ТХЗП). Вони отримали розповсюдження, завдяки малій масі і невеликим габаритам (особливо осьовим). Проте майже всі відомі ТХЗП мають різні конструктивні недоліки, що негативно позначається на коефіцієнті корисної дії (ККД), надійності, навантажувальній спроможності передачі і собівартості виготовлення. Наприклад, відома ТХЗП, яка складається з корпусу і нерухомо з'єднаної з ним кришки, цілісно з якою виконане жорстке колесо, яке знаходиться у зачепленні гнучким колесом (ГК), яке деформується кульками, зафіксованими сепаратором, які приводяться в рух генератором хвиль (ГХ), що закріплений на вхідному валу (Гінзбург Є.Г. «Хвильові зубчаті передачі» - Л.: Машинобудування, 1969. - 160с.). Надана конструкція має ряд недоліків. Зокрема, можливе прослизання кульок поверхнею гнучкого колеса, що може призвести до зниження ККД і вібраціям ТХЗП під час роботи під навантаженням, що небажано для силової передачі. Також недоліком наданої передачі є використання кульок, які забезпечують точковий контакт з поверхнею гнучке колесо у кожній із зон зачеплення, що обумовлює мале число пар зубців, що приймають участь в зачепленні, і малу навантажувальну спроможність ТХЗП. Окрім цього, недостатньо технологічна конструкція виконаних цілісно деталей: вхідний вал-диск генератора хвиль і гнучке колесо-вхідний вал. При цьому і вхідний, і вихідний вал встановлені на одному підшипнику кожний, що є нераціональним. Крім того, відома конструкція ТХЗП, що складається з корпусу, у якому непорушно встановлено жорстке колесо, яке знаходиться у зачепленні гнучким колесом, закріпленим на вихідному валу, яке деформується через підкладне кільце підшипниками, закріпленими на генераторі хвиль, встановленому на вхідному валу (Фірсаєв А.Ф. «Визначення граничної вірогідної кінематичної помилки торцевої хвильової зубчатої передачі» // Вісті ВНЗів. Машинобудування, 1978. - №9. - С 12-15). Ця конструкція також має недоліки. Розташування підшипників ГХ тут нераціонально. В процесі роботи ГК деформуватиметься і знаходитиметься під кутом відносно до кілець підшипникам ГХ, що може привести до точкового контакту зовнішніх кілець підшипників з ГК. Кріплення ГК болтами до торця вихідного вала не забезпечить необхідну точність їх взаємного розташування. Найбільш близьким технічним рішенням до запропонованого механізму є відома конструкція торцевої хвильової зубчатої передачі, яка включає гнучку ланку, що знаходиться у зачепленні з жорсткою ланкою, закріпленою непорушно, і контактує з генератором хвиль, що складається із диска, до якого за допомогою різьби приєднано два циліндричні пальці, на яких закріплені сферичні підшипники, що самовстановлюються. Гнучке колесо є плоским і виконано у вигляді диска, об'єднаного з веденим валом та має торцеві зубці. Привідною ланкою передачі є диск генератора (см. патент України №30794А кл. F16H 1/00). Наявність у відомому приладі різьбового з'єднання може призвести до того, що пальці можуть розкручуватися і буде порушено геометрію генератора хвиль, що негативно позначиться на роботі механізму, на плавності руху гнучкого колеса, надійності та довговічності механізму. Також недоліком наданої конструкції є неможливість осьового переміщення гнучкого колеса, що не дозволяє регулювати тиск підшипників на гнучке колесо. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення ТХЗП, в якому зміна існуючих конструктивних елементів та введення нових дозволило би збільшити надійність, довговічність, покращити працездатність, підвищити ККД, зменшити трудомісткість виготовлення механізму. Для вирішення поставленої задачі конструкція торцевої хвильової зубчатої передачі, яка включає гнучку ланку, що знаходиться у зачепленні з жорсткою ланкою, закріпленою непорушно, і контактує з генератором хвиль, встановленим з можливістю осьового переміщення, згідно з винаходом, передача забезпечена елементами, що забезпечують можливість осьового переміщення генератора хвиль, виконаного у вигляді цілісної ланки, на якій безпосередньо закріплені сферичні підшипники. Внесені зміни забезпечують можливість регулювання тиску підшипників на гнучке колесо з метою збільшення глибини заходу зубців, а тому і його деформацій та параметрів зачеплення, а також знімати прикладене навантаження на час, коли механізм не працює. А зміна конструкції генератора хвиль дозволить покращити характеристики роботи механізму. Розташування підшипників безпосередньо на корпусі генератора хвиль дозволить уникнути нестабільності геометрії з'єднання. Суть винаходу пояснюється кресленням, де на фіг.1 зображений розтин приладу. 1 UA 100757 C2 5 10 15 20 25 30 Приладдя включає корпус 1, у який непорушно встановлено жорстке колесо 2, яке знаходиться в зачепленні з гнучким колесом 3, яке деформується через підкладні втулки 4 сферичними підшипниками 5, що самовстановлюються, закріпленими на генераторі хвиль 6 за допомогою стопорних шайб 7, який встановлений на вхідному валу 8, що встановлений на підшипниках 9, які контактують з пружинними шайбами 10, і який переміщується за допомогою регулюючої гайки 11. Гнучке колесо закріплено на вихідному валу 12, що встановлений на підшипниках 13. Торцева хвильова зубчата передача працює наступним чином: різьбова гайка 11 вкручується в корпус 1 і переміщує в осьовому напрямі вхідний вал 8 з генератором хвиль 6 і підшипниками 9, які упираються в пружинні шайби 10. Підшипники 5, встановлені безпосередньо на генераторі хвиль, який приводиться в обертання вхідним валом 8, притискають зубчатий вінець гнучкого колеса 3 до жорсткого колеса 2, забезпечуючи зачеплення зубців і обкатуючись поверхнею гнучкого колеса, обертають його, чим приводять в рух і сполучений з гнучким колесом вихідний вал 12. Жорстке колесо 2 непорушно приєднано до корпусу 1. Крім того, надана конструкція також не має надмірних зв'язків чи зайвих ступенів свободи, що значно збільшує ККД, навантажувальну спроможність передачі, надійність, знижує собівартість виготовлення передачі. Це було підтверджено розрахунком ступенів свободи по формулі Малишева. q=W-6n+5pV=4pIV+3pIII+2pII+pI, де q - число надмірних зв'язків; W - рухомість механізму; n - число рухомих ланок; pV, pIV, .. .,pl - число кінематичних пар відповідно V, IV,.. .,1 класів. Розрахунок підтверджує відсутність надмірних зв'язків: q=3-6*6+5*2+4*3+3*3+2*1=0 Змінена конструкція генератора забезпечує більшу технологічність конструкції і більш стійку і стабільну роботу механізму, що призводить до збільшення надійності, довговічності, ремонтопридатності, зменшення трудомісткості і собівартості виготовлення. Наявність регулюючого елемента сприяє зміні тиску підшипників на гнучке колесо. Запропонована раціональна конструкція ТХЗП має високий ККД, працездатність і надійність при мінімізованих габаритних розмірах і вартості виготовлення. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 Торцева силова хвильова передача, що містить корпус, в якому непорушно встановлено жорстке колесо, що знаходиться у зачепленні з гнучким колесом, закріпленим на встановленому на підшипниках вихідному валу і контактуючим з елементами, що деформують, виконаними у вигляді сферичних підшипників, що самоустановлюються, які закріплені на генераторі хвиль, розташованому на встановленому на підшипниках вхідному валу з можливістю осьового переміщення, яка відрізняється тим, що сферичні підшипники, що самоустановлюються, забезпечені підкладними втулками та закріплені за допомогою стопорних шайб безпосередньо на генераторі хвиль, виконаному у вигляді цілісної ланки, встановленої з можливістю взаємодії з пружинними шайбами та регулюючою гайкою, які розташовані на вхідному валу. 2 UA 100757 C2 Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3