RU2067705C1 - Gear wheel - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: assembly of disks 2 with teeth is freely mounted on hub 1 concentrically to its axis. The assembly is a split gear wheel. The hub is provided with flange 3 provided with openings uniformly arranged over periphery. The ends of torsion rods 4 are clamped in the openings. The other ends of the torsion ends are freely mounted in respective openings 6 of disk 2 by way of prismatic journals 5. Openings are provided in disks 2 for passing rods through the disks. The assembly of disks 2 is locked against longitudinal shifting by way of pins 8. Torsion rods 4 is mounted so that the shape memory effect twists rods 4 that lead to various disks 2 in various directions. After setting the gear wheel on its place and time dely, the shape memory effect rotates disks 2 in opposite directions. In so doing, disks 2 are somewhat displaced in prismatic joints. The axles of torsion rods 4 is curved due to a complex stress state of rods 4. The side space in the engagement is eliminated. The working profile of some disks 2 is left profile and the working profile of the others is right profile. EFFECT: enhanced reliability. cl, dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в ответственных высокоточных передачах, например, для привода исполнительных органов роботов. The invention relates to mechanical engineering and can be applied in critical high-precision gears, for example, to drive the executive bodies of robots.

Известен зубчатый элемент передачи, содержащий диски, установленные с возможностью окружного смещения на ступице, и эксцентричные пальцы, взаимодействующие с нечетными дисками /1/. Known gear transmission element containing disks mounted with the possibility of circumferential displacement on the hub, and eccentric fingers interacting with odd disks / 1 /.

Недостатком данного устройства является отсутствие упругой связи между дисками и ступицей, следствием чего является повышенная виброактивность передачи, а также отсутствие возможности самокомпенсации бокового зазора по мере износа зубьев. The disadvantage of this device is the lack of an elastic connection between the disks and the hub, which results in increased vibration activity of the transmission, as well as the lack of the possibility of self-compensation of the lateral gap as the teeth wear.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, в котором два зубчатых колеса зубчатой передачи установлены соосно с возможностью относительного углового разворота и связаны торсионным валом, снабженным механизмом закрутки /2/. The closest in technical essence is a device in which two gears of a gear transmission are mounted coaxially with the possibility of relative angular rotation and are connected by a torsion shaft equipped with a twist mechanism / 2 /.

Недостатком данного устройства является то, что в одном из направлений силовой поток проходит, минуя торсионный вал, а значит, не используются его упругие свойства, усложнено устройство закрутки, снижена нагрузочная способность зубьев. The disadvantage of this device is that in one of the directions the power flow passes bypassing the torsion shaft, which means that its elastic properties are not used, the twisting device is complicated, the load capacity of the teeth is reduced.

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности и точности. The aim of the invention is to increase the load capacity and accuracy.

Для достижения этой цели в зубчатом колесе, содержащем ступицу и по меньшей мере два зубчатых диска, установленных подвижно и соосно на ступице, торсионный элемент выполнен в виде набора торсионных стержней с элементами крепления, выполненными в виде цапф на каждом стержне, зубчатые диски выполнены с призматическими отверстиями, ступица снабжена фланцем, выполненным в виде диска с концентричными отверстиями, в которых жестко закреплены цапфы торсионных стержней, последние свободными концами установлены в призматических отверстиях зубчатых дисков, а торсионные стержни изготовлены из материала, обладающего памятью формы. To achieve this, in a gear wheel containing a hub and at least two gear discs mounted movably and coaxially on the hub, the torsion element is made in the form of a set of torsion rods with fastening elements made in the form of pins on each rod, the gear discs are made with prismatic holes, the hub is equipped with a flange made in the form of a disk with concentric holes in which the pins of the torsion rods are rigidly fixed, the latter with free ends mounted in the prismatic holes of the tooth atyh discs, and the torsion bars are made of a material having shape memory.

На чертеже представлен общий вид предлагаемого зубчатого колеса. The drawing shows a General view of the proposed gear.

На ступице 1 концентрично ее оси свободно установлен набор из зубчатых дисков 2. Ступица 1 снабжена фланцем 3, в котором в отверстиях, равномерно размещенных по окружности, жестко закреплены концы торсионный стержней 4. Другими концами торсионные стержни посредством призматических цапф 5 установлены свободно в соответствующих отверстиях 6 зубчатых дисков 2. Для прохода стержней через диски 2 в последних выполнены отверстия 7. Набор дисков 2 зафиксирован от продольного смещения пальцами 8. Торсионные стержни 4 установлены в таком порядке, что после реализации эффекта памяти формы, стержни 4, идущие к разным дискам 2, имеют противоположные направления закрутки. A set of toothed disks 2 is freely mounted on the hub 1 concentrically to its axis. The hub 1 is equipped with a flange 3, in which the ends of the torsion rods are rigidly fixed in the holes evenly spaced around the circumference 4. The torsion rods 5 are freely installed in the other ends with prismatic trunnions 5 in the corresponding holes 6 gear disks 2. For the rods to pass through the disks 2, holes 7 are made in the latter. The set of disks 2 is fixed from longitudinal displacement by the fingers 8. The torsion rods 4 are installed in such a way that implementation follows the shape memory effect, the rods 4 extending to different discs 2, have opposite directions of twist.

Зубчатое колесо работает следующим образом. The gear wheel operates as follows.

После установки зубчатого колеса на место и выполнения термической обработки "на память" торсионных стержней 4, зубчатые диски 2 разворачиваются в разные стороны. При этом диски 2 несколько сдвигаются в призматических соединениях, а оси торсионных стержней 4 искривляются это является результатом сложного напряженного состояния стержней 4. Таким образом выбирается боковой зазор в зацеплении. Часть дисков 2 работает левыми рабочими профилями зубьев, часть правыми. Сменив порядок присоединения торсионных стержней 4 к дискам 2, можно восстановить качественные параметры зубчатого колеса за счет включения в работу неизношенных профилей зубьев. After installing the gear in place and performing heat treatment "in memory" of the torsion rods 4, the gear disks 2 are deployed in different directions. In this case, the disks 2 are somewhat shifted in the prismatic joints, and the axes of the torsion rods 4 are bent, which is the result of the complex stress state of the rods 4. Thus, the lateral clearance in the engagement is selected. Part of disks 2 works with left working tooth profiles, part with right ones. By changing the order of attachment of the torsion rods 4 to the disks 2, you can restore the quality parameters of the gear due to the inclusion of unworn tooth profiles.

Технико-экономические преимущества изобретения сводятся к повышению точности, долговечности и качества работы передачи, включающей такое зубчатое колесо. Это в конечном счете уменьшает затраты на изготовление, эксплуатацию оборудования, в приводе которого используется предлагаемое зубчатое колесо. Technical appraisal and economic advantages of the invention are reduced to improving the accuracy, durability and quality of the transmission, including such a gear. This ultimately reduces the cost of manufacturing, operating equipment in the drive which uses the proposed gear.

Claims (1)

Зубчатое колесо, содержащее ступицу и по меньшей мере два зубчатых диска, установленных подвижно и соосно на ступице, торсионный элемент с элементами крепления на одном из концов, отличающееся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности, торсионный элемент выполнен в виде набора торсионных стержней с элементами крепления, выполненными в виде цапф на каждом стержне, зубчатые диски выполнены с призматическими отверстиями, ступица снабжена фланцем, выполненным в виде диска с концентричными отверстиями, в которых жестко закреплены цапфы торсионных стержней, последние свободными концами установлены в призматических отверстиях зубчатых дисков, а торсионные стержни изготовлены из материала, обладающего памятью формы. A gear wheel containing a hub and at least two gear discs mounted movably and coaxially on the hub, a torsion element with fastening elements at one end, characterized in that, in order to increase the load capacity, the torsion element is made in the form of a set of torsion rods with fastening elements made in the form of pins on each shaft, toothed disks are made with prismatic holes, the hub is equipped with a flange made in the form of a disk with concentric holes, in which c aps of torsion rods, the latter with free ends installed in the prismatic openings of the gear discs, and torsion rods are made of a material with a shape memory.