Что такое безлюфтовая передача и когда ее применяют обязательно
Безлюфтовая зубчатая передача
Владельцы патента RU 2749925:
Изобретение относится к области машиностроения. Безлюфтовая зубчатая передача состоит из ведущего и ведомого зубчатых колес, упругого элемента, создающего крутящий момент на ведомой шестерне. Упругий элемент установлен на переходной втулке, которая надета на вал ведомой шестерни и зафиксирована винтом, при этом винт имеет меньший диаметр, чем отверстие для крепления, выполненное во втулке. Обеспечивается улучшение эксплуатационных характеристик. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Предлагаемое техническое решение относится к области машиностроения и может быть использовано в реверсивных приводах, например, в приводах шарнирных узлов механических систем космических аппаратов.
Известно устройство для безлюфтовой передачи крутящего момента, выполненное на базе разрезных колес, содержащее ведомое зубчатое колесо в виде двух зубчатых венцов один из которых жестко установлен на валу, а второй подпружинен и установлен соосно с первым (патент СССР № 602727 от 15.04.1978).
Также известно устройство для безлюфтовой передачи крутящего момента (патент РФ № 2325571 от 19.06.2008), содержащее ведущее зубчатое колесо, зацепляющееся с двумя зубчатыми венцами ведомого зубчатого колеса, один из которых жестко устанавливается на вал, а второй подпружинен торсионным устройством.
Также известно зубчатое колесо с упругими зубьями (патент РФ 175580 от 10.08.2016), зубья которого имеют пазы в центральной части и на периферии.
Данное устройство принято за прототип.
Основным недостатком известных устройств, включая прототип, является – отсутствие возможности контроля момента взведения торсионного механизма в любой момент эксплуатации зубчатой передачи, то есть отсутствие возможности, например, отслеживания изменения момента затяжки или характеристик упругого элемента после его транспортировки или хранения.
Для заявленного устройства выявлены следующие общие с прототипом существенные признаки: безлюфтовая зубчатая передача, состоящая из ведущего и ведомого зубчатых колес, упругого элемента, создающего крутящий момент на ведомой шестерне.
Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение заключается в реализации конструкции безлюфтовой зубчатой передачи, обеспечивающей более высокие эксплуатационные качества, например, контролепригодности.
Поставленная задача решается за счет того, что в безлюфтовой зубчатой передаче, состоящей из ведущего и ведомого зубчатых колес, упругого элемента, создающего крутящий момент на ведомой шестерне, упругий элемент, представляющий собой спиральную пружину, установлен на переходной втулке, которая надета на вал ведомой шестерни и зафиксирована винтом, при этом винт имеет меньший диаметр, чем отверстие для крепления, выполненное во втулке.
Устройство безлюфтовой зубчатой передачи включает в себя ведущее зубчатое колесо 1, введенное в зацепление с ведомым зубчатым колесом 2, жестко закрепленное на валу 3. На вал 3 надета переходная втулка 5 и фиксирована крепежным винтом 6 через отверстие А. Отверстие А имеет диаметр больший, чем диаметр крепежного винта 6, поэтому переходная втулка 5 может прокручиваться в пределах зазора между винтом и отверстием, что позволяет в пределах данного зазора измерить крутящий момент M, создаваемый спиральной пружиной 4. На переходную втулку 5 устанавливается спиральная пружина 4 которая сообщает ей момент М, который передается через вал 3 на ведомое зубчатое колесо 2, тем самым приводя к постоянному контакту ведущего 1 и ведомого зубчатого колеса 2 (выбиранию люфта).
Устройство работает следующим образом. Когда ведущее зубчатое колесо 1 вращается, вращается зубчатое колесо 2 при этом, на всем протяжении вращения пружина 4 сообщает крутящий момент М на переходную втулку 5, вал 3 и ведомое зубчатое колесо. За счет постоянно приложенного крутящего момента М ведущее зубчатое колесо 1 и ведомое зубчатое колесо 2 находятся в постоянном контакте. В случае необходимости замера момента создаваемого спиральной пружиной 4, переходная втулка 5 проворачивается в пределах зазора между отверстием А и крепежным винтом 6, разобщая вал 3 и переходную втулку 5 и проводя замер момента М.
Технический эффект заключается в применении переходной втулки с отверстием большим, чем диаметр крепежного элемента, что позволяет контролировать момент, создаваемый пружиной, в любой момент времени при наземной эксплуатации космического аппарата.
1. Безлюфтовая зубчатая передача, состоящая из ведущего и ведомого зубчатых колес, упругого элемента, создающего крутящий момент на ведомой шестерне, отличающаяся тем, что упругий элемент установлен на переходной втулке, которая надета на вал ведомой шестерни и зафиксирована винтом, при этом винт имеет меньший диаметр, чем отверстие для крепления, выполненное во втулке.
2. Безлюфтовая зубчатая передача по п. 1, отличающаяся тем, что упругий элемент представляет собой спиральную пружину.
Безлюфтовая зубчатая передача
Владельцы патента RU 2287732:
Предлагаемое изобретение относится к машиностроению, а именно к безлюфтовым приводам поворота звеньев робота.
Известна безлюфтовая зубчатая передача (см. авторское свидетельство №1188425, 4 F 16 Н 55/18, бюл. №40, 1985), содержащая зубчатые колеса, одно из которых состоит из двух по ширине частей, связанных упругим элементом и размещенным в резьбовом отверстии одной из частей фиксирующим винтом, головка которого помещена в отверстии другой части колеса, а с целью повышения удобства эксплуатации головка фиксирующего винта эксцентрична относительно резьбы.
Причинами, препятствующими достижению технического результата, являются недостаточная надежность, неудобство монтажа и эксплуатации.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками, являются: одно зубчатое колесо редукции выполнено из двух частей, при этом одна из них установлена подвижно на валу, наличие упругого торсиона.
Причинами, препятствующими достижению технического результата, являются сложность конструкции, неудобство монтажа и недостаточно удобен в эксплуатации.
Из известных наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является безлюфтовый редуктор преимущественно для привода поворота звеньев робота (см. авторское свидетельство №1549742, В 25 J 9/00, бюл. №10, 1990), содержащий два находящихся в зацеплении зубчатых колеса, одно из которых выполнено составным из двух установленных с возможностью поворота одна относительно другой частей, связанных упругим элементом, а с целью повышения долговечности за счет обеспечения управления относительным смещением частей составного зубчатого колеса, он снабжен двумя токосъемными кольцами, жестко связанными с одной из частей составного зубчатого колеса, а упругий элемент выполнен из материала, обладающего памятью формы, в виде втулки с продольными пазами на ее поверхности и выступами на торцах, которая расположена между частями составного зубчатого колеса и аксиально им, при этом в этих частях выполнены отверстия, а выступы противоположных торцов втулки расположены в этих отверстиях, электрически изолированы от частей зубчатого колеса и соединены с соответствующим токосъемным кольцом.
Причинами, препятствующими достижению технического результата, являются конструктивная сложность, недостаточная надежность и недостаточно удобен в эксплуатации.
Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции, повышение эксплуатационных возможностей и надежности при устранении зазоров в зубчатой передаче.
Предлагаемая безлюфтовая зубчатая передача поясняется чертежом.
В корпусе 1 монтируются два находящихся в зацеплении зубчатых колеса 2, 3, одно из которых выполнено составным из двух установленных с возможностью поворота одна относительно другой частей 4, 5, при этом обе части полого вала 6, 7 сопрягаются как показано на чертеже. Затем закручивается упругий торсион 8 посредством резьбовой втулки 9, например, с помощью динамометрического ключа с требуемым усилием, при этом осуществляется разворот частей полого вала 6, 7 с соответствующими частями 4, 5 зубчатого колеса 3. Таким образом, выбирается зазор в зацеплении зубчатых колес. От самоотвинчивания втулка 9 поджимается контргайкой 10, размещенной на наружной поверхности части вала 7, при этом резьбовая втулка 9 и контргайка 10 имеют разное направление резьбы.
Данная конструкция безлюфтовой зубчатой передачи позволяет конструктивно просто устранить зазоры в зубчатых передачах, обеспечить повышение надежности и эксплуатационных возможностей, поскольку регулировка усилия закручивания торсиона вынесена на внешнюю часть корпуса.
Безлюфтовый редуктор – люфт и КПД
Безлюфтовый циклоидный редуктор
Nabtesco RV-N
Безлюфтовый циклоидный редуктор
Nabtesco RV-E
Безлюфтовый циклоидный редуктор
Nabtesco RV-C
Безлюфтовых редукторов не бывает.
Все редукторы в мире имеют люфт, и если иногда производитель декларирует свои редукторы как безлюфтовые – это мера допущения, которая принимается как показатель точности передачи.
Продукция Nabtesco
На нашем сайте часто упоминается продукция Nabtesco как безлюфтовые редукторы.
Но для работы редуктора люфт необходим, иначе это противоречит условию смазываемости редуктора.
Другое дело – точность редуктора. Это понятие более сложное, нежели просто отсутствие или наличие механического люфта.
Безусловно, она включает в себя и люфт, но для потребителя вопрос точности – это минимальный поворот выходного вала при воздействии на выходной вал полезной нагрузки.
То есть в этот параметр также должна входить и жесткость редуктора на кручение, как способность сопротивляться действующей на выходной вал полезной нагрузки.
И вот по показателям точности, как совокупности люфт+упругий прогиб редуктора, редукторам Nabtesco нет равных.
Итак, рассмотрим понятие точности безлюфтовых редукторов Nabtesco:
Люфт, механический люфт, зазор редуктора – как угол поворота, выходного вала, при котором «свободный» входной вал останется неподвижным.
Люфт редукторов Nabtesco – величина статистическая и у редукторов даже из одной партии она статистически разная.
В среднем величина люфта составляет около 0,3…0,5 угловых минут. Но так ли просто определить люфт, если редуктор собран практически без зазоров, и любой поворот выходного вала не происходит свободно, а лишь после приложения значительного усилия? Определение люфта в данном случае трудно и не очевидно, поэтому Nabtesco оперирует понятием мертвого хода редуктора.
Мертвый ход редуктора – комплексная величина, показывающая угол поворота выходного вала при воздействии на него 3% от номинального крутящего момента, при жестко заделанном входном валу.
Согласно каталогам Nabtesco эта величина декларируется не более 1 угловой минуты. На самом деле, мертвый ход безлюфтовых редукторов Nabtesco гораздо ниже заявленной в каталоге 1 угловой минуты, так как в каталогах Nabtesco ясно сказано: «не более 1 угловой минуты».
То есть любой редуктор Nabtesco из любой партии должен удовлетворять этому условию. Но напомним, что в это значение входит как собственно люфт, так и упругая деформация звеньев редуктора при приложении небольшого, всего 3% от номинального, крутящего момента.
Торсионная жесткость редуктора – угол закрутки выходного вала при жестко заделанном входном валу, при приложении к выходному валу полезной нагрузки, равной 100% номинального крутящего момента.
Эта величина измеряется на испытательных стендах и представляет собой петлю гистерезиса, площадь которой равна работе, проделанной испытательным стендом при закрутке редуктора 100% номинального крутящего момента сначала в одну сторону, потом в другую. Этот показатель снимается для каждого (каждого!) безлюфтового редуктора Nabtesco, покидающего ворота завода-изготовителя в Японии, результаты испытаний записываются в файл – протокол испытаний, и предоставляются заказчику по требованию.
По горизонтальной оси отложен крутящий момент на выходном валу в Нм, по вертикальной оси – угол поворота выходного вала под воздействием крутящего момента. Входной вал заблокирован.
Минимальная площадь петель гистерезиса, как уже говорилось, — это и есть показатель того, что механическая работа, как произведение силы на перемещение (то есть произведение крутящего момента на угол поворота) в наших условно безлюфтовых редукторах минимальны, при этом минимален именно сомножитель угла поворота в данном произведении. Что как раз и свидетельствует о высокой жесткости редуктора, а, следовательно, о его точности.
Конечно, возможно снизить показатели люфта и мертвого хода, специалисты Nabtesco вполне способны это сделать: иногда по спецзаказу такие редукторы производятся.
Но в этом случае по экспоненте возрастает момент сопротивления редуктора, то есть растут два важных показателя: крутящий момент холостого хода (то есть момент, потребный для холостого вращения редуктора без полезной нагрузки) и КПД. Поэтому, при производстве своих безлюфтовых редукторов Nabtesco принимает некий оптимум для повышений эксплуатационных характеристик. И тот факт, что в год мы производим более 400 000 редукторов, свидетельствует, что оптимум выбран верно.
Несмотря на то, что безлюфтовые редукторы – это мера фантазии, некоторое условное допущение производителя, мы гордимся точностью и объективностью параметров точности условно безлюфтовых редукторов Nabtesco
Оставить заявку на поставку оборудования
Для оформления заявки вам необходимо заполнить опросный лист. Вы можете сделать это онлайн или скачать в формате doc, заполнить на собственном компьютере и отправить нам почтой или через сайт. После оформления заявки вы сразу получите расчетный лист.
Для оформления заявки вам необходимо заполнить опросный лист. Вы можете сделать это онлайн, открыв сайт на компьютере, или скачать его формате doc, заполнить, и отправить нам почтой или через сайт. После оформления заявки вы сразу получите расчетный лист.
Устройство для безлюфтовой передачи крутящего момента и способ его монтажа
Владельцы патента RU 2325571:
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в реверсивных механизмах, где необходима высокоточная передача угла поворота от ведущего к ведомому звену. Устройство для безлюфтовой передачи крутящего момента содержит ведущее зубчатое колесо (1), зацепляющееся с двумя зубчатыми венцами (3, 4) ведомого зубчатого колеса. Один венец (4) установлен с возможностью разворота относительно другого венца (3). Венец (4) взаимодействует с концом вала (5) через упруго скрученный торсион (8). Монтаж устройства основан на штифтовании торсиона (8) относительно подвижного зубчатого венца (4) в его упруго скрученном состоянии. Такое выполнение устройства позволяет повысить его технологичность, нагрузочную способность и точность передаваемого крутящего момента без люфта. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Предлагаемое техническое решение относится к области машиностроения и может быть использовано в реверсивных механизмах, где необходима высокоточная передача угла поворота от ведущего звена к ведомому.
Известны устройства для безлюфтовой передачи крутящего момента, выполненные на базе разрезных колес, содержащие ведомое зубчатое колесо в виде двух зубчатых венцов. Один из венцов жестко крепится на валу, а второй подпружинен и установлен соосно первому, см., например, «Справочник конструктора оптико-механических приборов» под ред. М.Я. Кругера, Маш., Л., 1968 г., с.с.562, 563, p.p.18-21 и а.с. №602727, СССР, МПК F16H 55/18, публ. 15.04.1978 г., Бюл. №14.
Известно устройство для передачи крутящего момента, содержащее ведущее зубчатое колесо, введенное в зацепление с ведомым зубчатым колесом, выполненным в виде двух соосно расположенных зубчатых венцов, первый из которых жестко закреплен на конце вала, а второй установлен с возможностью разворота относительно первого, см. а.с. №601498, СССР, МПК F16H 55/18, публ.05.04.1978 г., Бюл. №13.
Способ монтажа устройства включает в себя крепление первого зубчатого венца ведомого зубчатого колеса на конце вала, установку на конце вала второго зубчатого венца ведомого зубчатого колеса с его фиксацией от осевого смещения и введение в зацепление ведущего зубчатого колеса с первым и вторым зубчатыми венцами.
Недостатком всех вышеприведенных устройств является их пониженная нагрузочная способность, обусловленная спецификой выполнения упругих элементов, обеспечивающих люфтовыбирание в конструкции.
Способ монтажа устройства включает в себя крепление первого зубчатого венца ведомого зубчатого колеса на конце вала, размещение в осевой торцевой полости конца вала торсиона с фиксацией его первого конца от проворота в днище указанной полости, установку на конце вала второго зубчатого венца ведомого зубчатого колеса с его фиксацией от осевого смещения и введение в зацепление ведущего зубчатого колеса с первым и вторым зубчатыми венцами.
Недостатками приведенного технического решения являются:
2. Небольшая нагрузочная способность конструкции ввиду малых площадей контактирующих поверхностей при передаче крутящих моментов (момент передается шарообразным телом).
3. Неудобство при эксплуатации, связанное с обязательным наличием двухстороннего доступа к конструкции при ее монтаже.
4. Пониженная точность передаваемого крутящего момента без люфта, связанная с отсутствием строго регламентированного усилия закрутки торсиона (на величину момента будут вноситься ошибки от допуска на составные элементы механизма закрутки, механических свойств материала и т.п.).
Технический результат от использования предлагаемого технического решения заключается в повышении нагрузочной способности устройства, его технологичности и точности передаваемого крутящего момента без люфта.
В способе монтажа устройства, включающем крепление первого зубчатого венца ведомого зубчатого колеса на конце вала, размещение в осевой торцевой полости конца вала торсиона с фиксацией его первого конца от проворота в днище указанной полости, установку на конце вала второго зубчатого венца ведомого зубчатого колеса с его фиксацией от осевого смещения и введение в зацепление ведущего зубчатого колеса с первым и вторым зубчатыми венцами, после введения в зацепление ведущего зубчатого колеса с первым и вторым зубчатыми венцами стопорят вал от проворота, упруго скручивают торсион, прикладывая к его хвостовику крутящий момент, превышающий максимальный рабочий момент на валу, и фиксируют второй конец упруго скрученного торсиона относительно второго зубчатого венца ведомого зубчатого колеса.
Кроме того, фиксацию второго конца упруго скрученного торсиона относительно второго зубчатого венца ведомого зубчатого колеса осуществляют путем штифтования.
Предлагаемое устройство содержит ведущее зубчатое колесо 1, подключенное к приводу 2, введенное в зацепление с ведомым зубчатым колесом, выполненным из двух соосно расположенных зубчатых венцов 3 и 4 (зубчатые венцы 3 и 4 выполнены в виде секторов, см. фиг.4). Зубчатый венец 3 жестко закреплен на конце вала 5 (полуоси, связанной с телескопом 6), а венец 4 выполнен с осевым выступом 7 для охвата вала 5 и смонтирован на последнем с возможностью разворота. Устройство содержит также торсион 8, установленный в осевой торцевой полости 9, предусмотренной на конце вала 5, и закрепленный первым концом в днище указанной полости. Для исключения осевого смещения венца 4 предусмотрен винт 10, вкрученный в венец 3, а для удобства монтажа устройства на торцевой поверхности осевого выступа 7 выполнен внутренний радиальный выступ 11 для охвата второго конца торсиона 8. Торсион 8 упруго скручен и зафиксирован своим вторым концом относительно осевого выступа 7 венца 4 с помощью штифта 12. Для скручивания торсиона 8 на его втором конце предусмотрен хвостовик 13, выступающий за торцевую поверхность осевого выступа 7 венца 4.
При развороте телескопа 6 по углу-места при реверсе осуществляется безлюфтовая передача вращения от привода 2 к валу 5 за счет упругих сил в скрученном торсионе 8 (момент скручивания торсиона 8 выбирают из условия превышения максимального рабочего момента на валу 5 телескопа 6).
Монтаж устройства для безлюфтовой передачи крутящего момента осуществляется следующим образом.
Жестко крепят зубчатый венец 3 на конце вала 5 (при этом вводя венец 3 в зацепление с ведущим зубчатым колесом 1, см. фиг.2), размещают торсион 8 в осевой торцевой полости 9 и крепят его первый конец в днище указанной полости, фиксируя от разворота, устанавливают на конце вала 5 своим осевым выступом 7 зубчатый венец 4, вводя его также в зацепление с ведущим колесом 1 и фиксируют от осевого смещения зубчатый венец 4 с помощью винта 10 (см. фиг.2). Затем стопорят вал 5 от проворота, например, с помощью упора 14 (см. фиг.4), воздействующего на телескоп 6, и прикладывают к хвостовику 13 с помощью рычага 14 длиной L усилие Р, упруго скручивая торсион крутящим моментом (PL), превышающим максимальный рабочий момент на валу 5. И после упругого скручивания торсиона 8, осуществляют фиксацию его второго конца относительно осевого выступа 7 зубчатого венца 4 с помощью штифта 12 (см. фиг.1).
Из вышеприведенного следует, что предложенное техническое решение при использовании дает технический результат, заключающийся в повышении нагрузочной способности устройства за счет передачи крутящего момента штифтовым соединением (а не шарообразным телом), повышении технологичности за счет упрощения узла закрутки торсиона (узел закрутки выполнен лишь в виде хвостовика второго конца торсиона), повышении точности передаваемого крутящего момента без люфта за счет наличия регламентированного усилия закрутки торсиона, обеспечении монтажа конструкции при одностороннем доступе.
По материалам заявки на предприятии в настоящее время изготовлен макетный образец устройства, испытания которого подтвердили достижение указанного технического результата.
2. Способ монтажа устройства для безлюфтовой передачи крутящего момента, включающий крепление первого зубчатого венца ведомого зубчатого колеса на конце вала, размещение в осевой торцевой полости конца вала торсиона с фиксацией его первого конца от проворота в днище указанной полости, установку на конце вала второго зубчатого венца ведомого зубчатого колеса с его фиксацией от осевого смещения, введение в зацепление ведущего зубчатого колеса с первым и вторым зубчатыми венцами, и последующее упругое скручивание торсиона до момента, превышающего максимальный рабочий момент на валу, отличающийся тем, что после введения в зацепление ведущего зубчатого колеса с первым и вторым зубчатыми венцами стопорят вал от проворота, а упругое скручивание торсиона осуществляют путем приложения крутящего момента к хвостовику его второго конца с последующей фиксацией второго конца упруго скрученного торсиона относительно второго зубчатого венца ведомого зубчатого колеса путем штифтования.
безлюфтовая зубчатая передача
Формула изобретения
1. Безлюфтовая зубчатая передача, содержащая корпус с проточками, с размещенными в них ведущим и ведомым зубчатыми колесами, выполненными с промежуточными элементами зацепления, которые расположены на периферии ведущего колеса с сопряжением с поверхностью проточки, отличающаяся тем, что промежуточные элементы зацепления зубьев выполнены в виде роликов, имеющих форму усеченного конуса, высота которых больше толщины ведущего зубчатого колеса, выполненны выпуклыми со стороны больших оснований или со сферическими лунками в их центральной части, в которые установлены шарики, подпружиненные гибким фиксирующим элементом, жестко закрепленным своей центральной частью на валу ведущего колеса.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гибкий фиксирующий элемент выполнен в виде пакета, состоящего, по меньшей мере, из двух плоских упругих пластин или в виде чередования плоских и гофрированных по окружностям пластин.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при передаче больших усилий при вращении с высокой степенью точности.
Известен редуктор с промежуточными телами в зацеплении (патент РФ № 2292501, МПК F16H 1/32), содержащий корпус, входной вал с эксцентриком, установленный на нем двухвенцовый сателлит, неподвижное и подвижное центральные колеса. Два зубчатых венца сателлита имеют одинаковое число зубьев и цилиндрические профили впадин между зубьями, но отличаются делительными диаметрами и расстояниями между центрами окружностей, образующих профиль впадин между зубьями.
Недостатком данной передачи является невозможность длительного функционирования устройства с повышенной точностью при вращении из-за образования люфтов в процессе эксплуатации, что нежелательно при определенных условиях эксплуатации, например в космосе.
Известна зубчатая передача зацеплением через «третье тело» (патент РФ № 2283447, МПК F16H 25/06, F16H 3/42), содержащая ведущее и ведомое зубчатые колеса с торцовыми зубьями, набор тел качения в виде шариков, размещенных по окружности в ограниченном пространстве между рабочими поверхностями зубчатых колес. Движение от ведущего колеса к ведомому передается через тела качения, образующие «третье тело», плотность которого определяет передаточное отношение и зависит от параметров межзубчатого пространства, количества и размеров тел качения.
Недостатком данной передачи является невозможность длительного функционирования устройства с повышенной точностью при вращении из-за образования люфтов в процессе эксплуатации, что нежелательно при определенных условиях эксплуатации, например в космосе.
Известна безлюфтовая зубчатая передача (патент РФ № 2287732, МПК F16H 55/18), содержащая смонтированные в корпусе два находящихся в зацеплении зубчатых колеса, одно из которых выполнено составным из двух, установленных с возможностью поворота одна относительно другой частей, упруго связанных между собой. Части зубчатого колеса закреплены на сопрягающихся двух частях полого вала и сопряжены размещенным внутри него упругим торсионом.
Недостатком устройства является сложность конструкции.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является зубчатая передача (патент РФ № 2023208, МПК F16H 1/24, F16H 1/04), содержащая ведущее и ведомое колеса, элементы зацепления в виде шариков, располагаемых на периферии ведущего колеса в сферических впадинах, колеса размещены в цилиндрических проточках стойки, и между ними на стойке расположены клиновидные направляющие с вогнутой рабочей поверхностью, плавно сопряженной с рабочей поверхностью проточек.
Недостатком данной передачи является невозможность длительного функционирования устройства с повышенной точностью при вращении из-за образования люфтов в процессе эксплуатации, что нежелательно при определенных условиях эксплуатации, например в космосе.
Поставленная задача решена за счет того, что безлюфтовая зубчатая передача содержит корпус с проточками, с размещенными в них ведущим и ведомым зубчатыми колесами, выполненными с промежуточными элементами зацепления, которые расположены на периферии ведущего колеса с сопряжением с поверхностью проточки. Промежуточные элементы зацепления зубьев выполнены в виде роликов, имеющих форму усеченного конуса, высота которых больше толщины ведущего зубчатого колеса, выполнены выпуклыми со стороны больших оснований или со сферическими лунками в их центральной части, в которые установлены шарики, подпружиненные гибким фиксирующим элементом, жестко закрепленным своей центральной частью на валу ведущего колеса. Гибкий фиксирующий элемент может быть выполнен в виде кольцевой мембранной пластины из стали марки 36НХТ, а так же может быть выполнен в виде пакета, состоящего, по меньшей мере, из двух плоских упругих пластин, или в виде чередования плоских и гофрированных по окружностям пластин. Большие основания промежуточных элементов выполнены со сферическими лунками в их центральной части, в которые установлены шарики.
Предлагаемая безлюфтовая зубчатая передача поясняется чертежами на фиг.1, 2, 3. На фиг.1 показан общий вид сборки устройства; на фиг.2 показан разрез главного вида;
на фиг.3 показан разрез вида спереди.
Безлюфтовая зубчатая передача содержит ведущее 8 и ведомое 2 колеса, размещенные в цилиндрических проточках 5 и 3 корпуса 4 с крышкой корпуса 1. Рабочая поверхность проточки 5 выполнена под углом сопряжения промежуточных элементов зацепления, которые выполнены в виде роликов 7, имеющих форму усеченного конуса, расположенных в свободном состоянии в конических пазах 6 на периферии ведущего колеса 8. Ролики 7, подпружиненные гибким фиксирующим элементом 9, выполнены с запасом по высоте, т.е. высота каждого ролика больше толщины ведущего колеса 8.
Передача работает следующим образом.
При вращении ведущего колеса 8, усилие посредством роликов 7 передается ведомому колесу 2, при этом ролики 7, находящиеся в свободном состоянии, удерживаются в конических пазах 6 ведущего колеса 8 благодаря сопряжению с рабочей поверхностью проточки 5 в корпусе 4. С ведомого колеса 2 вращение передается на устройство с повышенной точностью угла поворота. По мере эксплуатации рабочая поверхность роликов 7 стачивается. Под действием гибкого фиксирующего элемента 9 ролики 7 постепенно смещаются в сторону их меньшего основания, таким образом, люфты в процессе эксплуатации не образуются.
Данная конструкция безлюфтовой зубчатой передачи позволяет конструктивно просто устранить люфты в зубчатых передачах при выработке ресурса промежуточных элементов зацепления, обеспечить повышение надежности и эксплуатационных возможностей, повысить точность угла поворота при вращении.
Предложенная безлюфтовая зубчатая передача находится на этапе изготовления, в виде действующего опытного образца с перспективой принятия серийного производства по результатам положительных испытаний.
Из известных заявителю патентно-информационных источников не обнаружена совокупность признаков, схожая с совокупностью отличительных признаков заявляемого решения.