Механізм передавання та перетворення обертального руху

Реферат: UA 83209 U UA 83209 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі машинобудування, зокрема до механізмів з зубчастими колесами та муфтами призначеними для передавання обертального руху, в яких всі зчеплені зубчасті колеса утримуються на парі паралельних валів, один з яких є вхідним, а інший вихідним, в яких забезпечується плавне змінювання передавального відношення та швидкості обертання. Механізм передавання та перетворення обертального руху доцільно застосовувати в механізмах з високою швидкістю обертів для передавання обертального руху з плавним змінюванням передавального відношення та швидкості обертання та забезпеченням максимального вистою у потрібний момент повертання вихідної (веденої) пари зубчастих коліс (шестерень) з можливістю реверсу руху. Відомий центроїдний механізм еліптичних коліс містить вхідну та вихідну еліптичні зубчасті колеса, нерухомі вали, при цьому осі вхідної та вихідної еліптичних зубчастих коліс зміщені відносно їх центрів, еліптичні зубчасті колеса встановлено на нерухомі вали з можливістю їх шарнірного обертання, а вали нерухомо закріплено на будь-якій поверхні [1]. Недоліками відомого центроїдного механізму еліптичних коліс є те, що проектування еліптичних зубчастих колеса є складним технологічним процесом, виготовлення еліптичної форми зубчастих коліс та спеціальної форми їх зубів для уникнення підрізання ніжок зубів потребує застосування спеціального технологічного обладнання. Функціонування центроїдного механізму еліптичних коліс супроводжується динамічними навантаженнями зубчастих коліс. Найбільш близьким технічним рішенням як за суттю, так і за задачами, що вирішуються, яке вибране за найближчий аналог (прототип), є механізм передавання та перетворення обертального руху, що містить ексцентричне зубчасте кругле колесо, вісь обертання якого зміщена відносно геометричної осі, інше зубчасте колесо, вали, при цьому зазначені зубчасті колеса встановлено на вали з можливістю їх обертання з валами [2]. Недоліками механізму передавання та перетворення обертального руху є те, що проектування веденого (вихідного) еліптичного зубчастого колеса є складним технологічним процесом, а виготовлення його еліптичної форми та спеціальної форми зубів потребує застосування спеціального технологічного обладнання. Функціонування еліптичного зубчастого колеса супроводжується значними динамічними навантаженнями на нього. В основу корисної моделі поставлена задача уникнути застосування еліптичних зубчастих коліс, а за рахунок зміни конструкції найближчий аналог та введення додаткових елементів створити механізм передавання та перетворення обертального руху, конструкція якого забезпечить передачу і перетворення обертального руху із заданою циклічною зміною передавального відношення, зокрема забезпечить реверс під час обертального руху, змінювання кутової швидкості створюваної пари вихідних (ведених) зубчастих коліс (півколіс) при постійній кутовій швидкості створюваної пари вхідних (ведучих) зубчастих коліс (півколіс), максимально зменшить динамічні навантаження під час зміни кутової швидкості створюваної пари вихідних (ведених) зубчастих півколіс, забезпечить найбільш тривалий вистій створюваної пари вихідних (ведених) зубчастих коліс (півколіс) з найменшими динамічними навантаженнями, унеможливить підрізання ніжок зубів. Іншим завданням є спростити технологію виготовлення механізму передавання та перетворення обертального руху за рахунок зміни конструкції прототипу. Поставлена задачка вирішується тим, що механізм передавання та перетворення обертального руху, що містить ексцентричне зубчасте кругле колесо, вісь обертання якого зміщена відносно геометричної осі, інше зубчасте колесо, вали, при цьому зазначені зубчасті колеса встановлено на вали з можливістю їх обертання з валами, згідно з корисною моделлю, додатково містить друге ексцентричне зубчасте кругле колесо, проміжні кріпильні муфти, фіксатори, при цьому інше зубчасте колесо виконано круглим, розділено на дві частини у вигляді півкіл з формуванням першого і другого окремих зубчастих півкруглих півколіс, причому в проміжних кріпильних муфтах виконано посадочні місця, вальні отвори та бокові отвори з гвинтовою різзю, в першому і другому окремих зубчастих півкруглих півколесах ексцентрично виконано отвори, розмірами, що відповідають розмірам посадочних місць та бокових отворів з гвинтовою різзю будь-якої із зазначених проміжних кріпильних муфт, перше і друге окремі зубчасті півкруглі півколеса сформовано парою та закріплено фіксаторами на посадочних місцях до боків одної із проміжних кріпильних муфт за умови збігання ексцентрично виконаних в окремих зубчастих півкруглих півколесах отворів, а також протилежного розміщення півкола зубів одного окремого зубчастого півкруглого півколеса відносно другого. Додаткове введення в конструкцію проміжних кріпильних муфт та виконання в них отворів з гвинтовою різзю забезпечує встановлення в них ексцентричних круглих зубчастих коліс та окремих зубчастих напівкруглих півколіс відповідно. 1 UA 83209 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Виконання вальних отворів у проміжних кріпильних муфтах забезпечує встановлення та закріплення цих муфт на валах та, як варіант, передавання обертального руху на вали та в зворотному напрямку. Виконання іншого зубчастого колеса круглим, розділення його на дві частини у вигляді півкіл та формування з них першого і другого окремих зубчастих півкруглих півколіс, виконання в півколесах ексцентрично розміщених отворів, розмірами, що відповідають розмірам посадочних місць та бокових отворів для фіксаторів забезпечує їх подальше встановлення в одну із будьяких проміжних кріпильних муфт за умови збігання ексцентрично виконаних в окремих зубчастих півкруглих півколесах отворів, а також протилежного розміщення півкола зубів одного окремого зубчастого півкруглого півколеса відносно іншого. Таким чином, забезпечується формування пари окремих зубчастих напівкруглих півколіс на одній із проміжних кріпильних муфт. Закріплення фіксаторами до посадочних місць на іншій із проміжних кріпильних муфт ексцентричних зубчастих круглих коліс забезпечується формування іншої пари зазначених коліс. Встановлення пари ексцентричних зубчастих круглих коліс на вал вальними творами, виконаними в одній із проміжних кріпильних муфт, встановлення пари окремих зубчастих напівкруглих півколіс на іншій із проміжних кріпильних муфт, введення зубів пар в зачеплення (ексцентричне зубчасте кругле введено зубами в зачеплення у перше окреме зубчасте півкругле півколесо, а друге ексцентричне зубчасте кругле введено зубами в зачеплення у друге окреме зубчасте півкругле півколесо) та обертання ексцентричних зубчастих круглих коліс на валу забезпечує передавання та перетворення обертального руху із заданою циклічною зміною передавального відношення з можливістю реверсу. Суть корисної моделі пояснюється за допомогою креслень, де на Фіг.1 показаний загальний вигляд механізму передавання та перетворення обертального руху (вигляд зверху), на Фіг.2 показаний загальний вигляд механізму передавання та перетворення обертального руху (вигляд збоку) в разі, коли посадочні місця пари ексцентричних зубчастих круглих коліс перебувають поблизу пари зубчастих півкруглих півколіс на Фіг. 3 окремо показано одне зубчасте півкругле півколесо (вигляд зверху), на Фіг.4 окремо показано друге зубчасте напівкругле півколесо (вигляд зверху), на Фіг.5 показаний загальний вигляд механізму передавання та перетворення обертального руху в разі, коли посадочні місця пари ексцентричних зубчастих круглих коліс перебувають на відстані від пари зубчастих півкруглих півколіс (вигляд зверху). Механізм передавання та перетворення обертального руху (див. Фіг.1 - Фіг.5) конструктивно містить ексцентричне зубчасте кругле колесо 1, друге ексцентричне зубчасте кругле колесо 2, зубчасте півкругле на півколесо 3, друге зубчасте півкругле півколесо 4, вали 5, проміжну кріпильну муфту 6, іншу проміжну кріпильну муфту 7, посадочні місця 8, вальні отвори 9, отвори 10, фіксатори 11. До застосування механізм передавання та перетворення обертального руху готується наступним чином (див. Фіг.1 - Фіг.5.). Виготовляють проміжну кріпильну муфту 6, вигляд якої показано на Фіг.2. В проміжній кріпильній муфті 6 виконують посадочні місця 8, вальні отвори 9, отвори 10 та нарізають в отворах 10 гвинтову різь. У посадочне місце 8, виконане з одного боку іншої проміжної кріпильної муфти 7, встановлюють та закріплюють фіксаторами 11 ексцентричне кругле зубчасте колесо 1 (див. Фіг.1, Фіг.2, Фіг.5), а з протилежного боку цієї ж (іншої) проміжної кріпильної муфти 7 встановлюють друге ексцентричне зубчасте кругле колесо 2, повертають це колесо у посадочному місці 8 відносно паралельно розміщеного попередньо встановленого ексцентричного круглого зубчастого колеса 1 та закріплюють фіксаторами 11 друге ексцентричне зубчасте кругле колесо 2. Виготовляють дублікат іншого круглого зубчастого колеса, формою та розмірами яке однакове з формою та розмірами ексцентричного зубчастого круглого колеса 1 або 2 (див. Фіг.1, Фіг.2, Фіг.5). Із дубліката та іншого круглого зубчастого колеса, виготовляють зубчасті напівкруглі півколеса 3 та 4 (див. Фіг.3, Фіг.4). У посадочне місце 8, виконане з одного боку проміжної кріпильної муфти 6 встановлюють та закріплюють фіксаторами 11 зубчасте півкругле півколесо 3 (див. Фіг.1 - Фіг.4), а з протилежного боку цієї ж проміжної кріпильної муфти 6 встановлюють друге зубчасте півкругле півколесо 4, повертають це півкругле півколесо у посадочному місці 8 на один зуб відносно паралельно 2 UA 83209 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 розміщеного зуба попередньо встановленого ексцентричного півкруглого зубчастого півколеса 3 та закріплюють фіксаторами 11 друге ексцентричне зубчасте напівкругле на півколесо 4. Зазначені технологічні операції забезпечують формування пар зубчастих круглих коліс (1 і 2) та зубчастих півкруглих півколіс (3 і 4) відповідно. Сформовані пари зубчастих круглих коліс (1 і 2) та зубчастих півкруглих півколіс (3 і 4) на відповідних проміжних кріпильних муфтах (6 і 7) встановлюють на валах 5, наближують вали 5 один до іншого та вводять зуби пар в зачеплення. В сформованих парах ексцентричне зубчасте кругле колесо 1 введено зубами в зачеплення у перше окреме зубчасте півкругле півколесо 3, а друге ексцентричне зубчасте кругле колесо 2 введено зубами в зачеплення у друге окреме зубчасте півкругле півколесо4. Як варіанти конструктивного виконання, зібрана конструкція може перебувати в горизонтальному, вертикальному або в будь-яких інших положеннях. Механізм передавання та перетворення обертального руху функціонує наступним чином (див. Фіг. 1, Фіг. 2, Фіг. 5). Обертають будь-який один із валів 5 та приводять в обертальний рух будь-яку одну із проміжних кріпильних муфт (6 І 7) та будь-яку сформовану пару зубчастих круглих коліс (1 і 2) або зубчастих півкруглих півколіс (3 і 4) відповідно. Обертання пари будь-яких зубчастих круглих коліс (1 і 2) або півкруглих півколіс (3 і 4) забезпечує передавання та перетворення обертального руху із заданою циклічною зміною передавального відношення. Всі круглі зубчасті колеса (1 і 2) або півкруглі півколеса (3 і 4) виконано у вигляді ексцентрика (вісь обертання круглих коліс (1 і 2) або півкруглих півколіс (3 і 4) зміщена відносно геометричній осі). Передавальна функція механізму в межах обертання будь-якої ланки (вхідної - ведучої, вихідної - веденої) змінна за умови постійної відстані L між центрами валів 5 або проміжних кріпильних муфт 6 (див. Фіг. 1, Фіг. 2, Фіг. 5). Передавальне число (відношення радіусів пар зубчастих коліс) є змінюваною величиною. Як варіанти, конструкція механізму передавання та перетворення обертального руху може функціонувати в горизонтальному, вертикальному або в будь-яких інших положеннях. Конструкція механізму передавання та перетворення обертального руху з застосуванням круглих коліс дозволяє уникнути застосування еліптичних зубчастих коліс, і, відповідно, значно знизити динамічні навантаження під час обертання зубчастих коліс. Механізм передавання та перетворення обертального руху забезпечує передачу і перетворення обертального руху із заданою циклічною зміною передавального відношення, зокрема забезпечує змінювання кутової швидкості вихідної (веденої) будь-якої із сформованих пар за умови постійної кутової швидкості обраної вхідної (ведучої) будь-якої із сформованих пар. Пропонований механізм передавання та перетворення обертального руху функціонує реверсивно. Конструкція механізму передавання та перетворення обертального руху забезпечує зменшення динамічних навантажень під час обертання 3 пар зубчастих коліс, забезпечує найбільш тривалий вистій будь-якої обраної сформованої пари з найменшим динамічним моментом, унеможливлює підрізання ніжок зубів. Також конструктивно спрощено технологію виготовлення механізму передавання та перетворення обертального руху. Джерела інформації 1. Артоболевский И. И. Механизмы в современной технике: Справочное пособие. В 7 томах. Т. IV: Зубчатые механизмы. Стр. 40. Рис. 2182. - 2-е изд., переработанное. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1980. - 592 с. - аналог 2. Артоболевский И. И. Механизмы в современной технике: Справочное пособие. В 7 томах. Т. IV: Зубчатые механизмы. Стр. 53. Рис. 2195. - 2-е изд., переработанное. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1980. - 592 с. - прототип. 50 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 1. Механізм передавання та перетворення обертального руху, що містить ексцентричне зубчасте кругле колесо, вісь обертання якого зміщена відносно геометричної осі, інше зубчасте колесо, вали, при цьому зазначені зубчасті колеса встановлено на вали з можливістю їх обертання з валами, який відрізняється тим, що додатково містить друге ексцентричне зубчасте кругле колесо, проміжні кріпильні муфти, фіксатори, при цьому інше зубчасте колесо виконано круглим, розділено на дві частини у вигляді півкіл з формуванням першого і другого окремих зубчастих півкруглих півколіс, причому в проміжних кріпильних муфтах виконано посадочні місця, вальні отвори та бокові отвори з гвинтовою різзю, в першому і другому окремих 3 UA 83209 U 5 10 15 зубчастих півкруглих півколесах ексцентрично виконано отвори, розмірами, що відповідають розмірам посадочних місць та бокових отворів з гвинтовою різзю будь-якої із зазначених проміжних кріпильних муфт, перше і друге окремі зубчасті півкруглі півколеса сформовано парою та закріплено фіксаторами на посадочних місцях до боків одної із проміжних кріпильних муфт за умови збігання ексцентрично виконаних в окремих зубчастих півкруглих півколесах отворів, а також протилежного розміщення півкола зубів одного окремого зубчастого півкруглого півколеса відносно іншого. 2. Механізм передавання та перетворення обертального руху за п. 1, який відрізняється тим, що сформована пара ексцентричних зубчастих круглих коліс на одній із проміжних кріпильних муфт та сформована пара з окремих зубчастих півкруглих півколіс на іншій із проміжних кріпильних муфт встановлені на відповідні вали вальними отворами та введено зубами в зачеплення. 3. Механізм передавання та перетворення обертального руху за п. 1 та п. 2, який відрізняється тим, що в сформованих парах ексцентричне зубчасте кругле колесо введено зубами в зачеплення у перше окреме зубчасте півкругле півколесо, а друге ексцентричне зубчасте кругле колесо введено зубами в зачеплення у друге окреме зубчасте півкругле півколесо. 4 UA 83209 U Комп’ютерна верстка В. Мацело 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 5