Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1716
.pdf
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
[0002]
Дата подачи заявки: октябрь.
11. 1922. № 27,597j22. 201,080 Complete Accented: 26 июля 1923 г.
[0003]
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
[0004]
Усовершенствованная коробка передач.
[0005]
Я, Карло Стефани, из Йиа Ванвителли, Милан, Италия, подданный короля Италии, настоящим заявляю о
характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть выполнено, что будет подробно
описано и установлено в следующем заявлении: —
[0006]
Данное изобретение относится к механизму переключения передач.
[0007]
10
В предыдущей спецификации № 7989 от 1910 года описывается редуктор с регулируемой скоростью,
включающий два зубчатых колеса конической формы, расположенных рядом друг с другом, и третье зубчатое
колесо, соединенное с силовым валом 15, предназначенным для зацепления с ними и перемещения по ним с
целью изменения передаточного отношения.
В этой конструкции зубья имеют одинаковый шаг по всей своей ширине, и по мере приближения к 20 малым
концам конусов зубья занимают большую долю поверхности.
Кроме того, предполагается, что пространство, которое в противном случае было бы лишено зубов, может
быть занято зубами 25, длина которых короче ширины конусов.
[0008]
Согласно моему изобретению, я использую два конических зубчатых колеса, зубья которых расположены по
всей их ширине примерно на половине периферийной поверхности конической части, благодаря чему
получается полное количество зубьев с одинаковым шагом примерно на половине периферии каждого
конического колеса по всем диаметрам.
35 Кроме того, промежуточное или цилиндрическое зубчатое колесо предпочтительно изготавливается с
зубьями, имеющими в сечении в плоскости, касательной к периферии колеса, форму, равную ромбовидной,
так что зацепление этих зубьев с зубьями конических зубчатых колес происходит в определенных точках.
[0009]
Изобретение проиллюстрировано на прилагаемом чертеже, на котором: 45 Рисунок 1 представляет собой
схематический план изобретения;
[0010]
Рисунок 2 представляет собой поперечное сечение, выполненное по линии А—В на рисунке 1.
[0011]
На рисунке 3 показан перспективный вид части зубчатого колеса, из которых 50
[0012]
На рисунке 4 представлено поперечное сечение в случае шпоры Авила обычной конструкции, тогда как
[0013]
На рисунке 5 представлено аналогичное поперечное сечение в случае зубчатого колеса, сконструированного
в соответствии с настоящим изобретением.
[0014]
Рисунок 6 представляет собой схематическое поперечное сечение, выполненное по линии C—D—E—F на
рисунке 1.
[0015]
Обращаясь к рисунку 1, 60 r и r1 обозначают два конических колеса с зубчатой передачей, снабженных
зубчатой структурой, указанной ниже, и имеющих валы o и o1, расположенные таким образом, что указанные
конические колеса при вращении вокруг своих осей 65 сохраняют параллельность образующих линий в
плоскости своих осей, и указанные конические колеса посредством конических зубчатых передач a, b, c
обычной конструкции передают друг другу вращательное движение 70, передаваемое одному или нескольким
из них, в одном и том же направлении и с одинаковой скоростью.
Между указанными коническими колесами r и r1 расположено цилиндрическое колесо i, работающее как
колесо переключения скорости, которое может 75 скользить вдоль вала o11 и вращаться вместе с ним с
помощью шпонки или ключа, или оно может быть установлено на квадратном валу, причем указанная ось o11
лежит в той же плоскости, что и оси o и o1, и параллельна 80 образующим линиям двух конических колес r и
r1, которые расположены в той же плоскости, что и оси валов o, o1, o11.
[0016]
Цилиндрическое колесо i имеет стандартные зубья с определенным шагом модуля (и, следовательно, имеет
те же основные размеры, такие как шаг, высота, глубина, толщина у основания зуба, расстояние между
зубьями, что и зубья других колес ■r, j-1, размеры которых связаны друг с другом и с размерами зубьев с
заданным шагом модуля известными соотношениями, установленными для зубьев цилиндрических колес);
однако, в то время как в обычных цилиндрических колесах зубья имеют постоянное сечение по всей длине
зуба,
[0017]
2
[0018]
201,080
[0019]
В соответствии с настоящим изобретением, зубчатое колесо i сконструировано таким образом, что его
зубчатое сечение аналогично зубу соответствующих зубчатых колес r, f1 по диаметру, модулю шага, числу
зубьев и т. д. только посередине его длины, в то время как на остальной части, хотя его высота остается
постоянной по всей длине, сечение постоянно изменяется, пока не сузится до линии на концах. Другими
словами, в то время как в обычном зубчатом колесе сечение, выполненное в зубе, взятое в плоскости (как на
рисунке 3), касательной к делительной окружности и перпендикулярной радиусу колеса в указанном зубе,
имеет форму, как на рисунке 4, такое же сечение, выполненное в зубчатом колесе i, согласно настоящему
изобретению, будет иметь форму, как на рисунке 5; поэтому при вращении этого зубчатого колеса речь не
идет о перекатывании и трении одной поверхности зуба о другую, где поверхности последовательно касаясь
линии (прямой линии для 25 зубчатых колес), но линии, катящейся и волочащейся по поверхности другого
зуба, причем указанная линия и поверхность последовательно касаются в точках, таких как m, n на рисунке 5.
[0020]
30
Для того чтобы обеспечить передачу вращения между двумя коническими колесами r и r1 и описанным выше
цилиндрическим колесом i, и чтобы такая передача осуществлялась так же, как и с обычными шестернями 35,
снабженными постоянно соприкасающимися зубьями, указанные два конических колеса имеют на себе зубья
с тем же шагом и модулем шага, что и у цилиндрического колеса (или колеса скользящего переключения
скоростей) i, которое должно входить с ним в зацепление, и имеют постоянный шаг, а зубья непрерывно
расположены по всей их длине.
Указанные конические колеса r и r1 имеют зубья только вдоль одной половины своей поверхности, а другая
половина удалена на такую величину, что они не касаются прямозубого колеса i (см. рисунок 2).
[0021]
Для лучшего понимания такого типа зубчатой обработки, представим, что взято большое количество дисков
бесконечно малой толщины и диаметров, постепенно уменьшающихся на также бесконечно малую величину,
причем такие диски снабжены зубьями с равным модулем шага и шагом, причем зубья расположены только
вдоль половины их периферии, не заботясь о том, будет ли вся периферия делиться на несколько целых
зубьев (шаг g0, однако, всегда должен оставаться постоянным, а оси симметрии зубьев должны совпадать с
радиусом шага окружности, проходящей через точки деления этой окружности, которые определяются
шагом).
Более того,
[0022]
Представим, что такие диски расположены так, что их центры находятся один на другом на прямой,
перпендикулярной, в центре, к наибольшему диску. В этом случае получится конус или усеченный конус?
0 имея в качестве своей оси геометрическое место центров всех наложенных друг на друга дисков.
Теперь расположим диски так, чтобы каждый из них имел зуб или зубное пространство на одной и той же
образующей линии образованного конуса; тогда остальные зубья будут расположены вдоль винтовой линии
на конической поверхности, имеющей постоянный шаг зубьев в каждой окружности шага (то есть шаг,
измеренный между двумя зубьями в плоскости, перпендикулярной оси вращения), причем эта винтовая линия
образует правостороннюю резьбу с одной стороны прямого зуба, полученного в результате наложения зуба
каждого диска на одну и ту же образующую линию конуса, и левостороннюю резьбу с другой стороны.
[0023]
Аналогичный результат в отношении расположения зубьев можно получить, изготовив зубья из конусов в
одном изделии, путем адаптации опорных дисков универсального фрезерного станка (и использования фрезы
с ручкой) или на строгальном станке, используя подходящий профиль инструмента таким образом, чтобы,
пока конус 95 отклоняется под действием инструмента, врезающегося в него, сам конус непрерывно
вращался вокруг своей оси на угол, который бы поворачивал цилиндр, соответствующий конусу по диаметру,
в точке, где инструмент работает и где происходит формирование зубьев.
Согласно настоящему изобретению, поскольку два конических колеса r и r1 должны поддерживать
образующие линии, лежащие в плоскости трех осей o, o1, cA1, параллельными друг другу и на постоянном
расстоянии, чтобы позволить колесу переключения скорости i перемещаться параллельно самому себе вдоль
своего вала, зубья на конических колесах 110, r, r1, нарисованы таким образом, что перпендикулярная линия к
двум фигурам (одна из зубьев конического колеса, другая из зубьев колеса переключения скорости) в точке их
соприкосновения является общей перпендикулярной линией, проходящей через указанную точку
соприкосновения, которая является мгновенным центром вращения.
Иными словами, коническое колесо устанавливается на станок таким образом, что инструмент, работая
всегда перпендикулярно образующей линии, создает на коническом колесе также зазор между зубьями,
который перпендикулярен этой образующей линии; как и колесо переключения скорости скольжения, зубья
которого должны входить в этот зазор.
[0024]
Как упоминалось выше, два конических колеса r и r1 имеют зубья только на одной половине своей
поверхности, а другая половина имеет такую форму, что во время вращения она 130
[0025]
201,080
[0026]
3
[0027]
не могут касаться колеса переключения скорости скольжения, и причина такого расположения заключается в
обеспечении непрерывной передачи движения в том смысле, что, поскольку 5 конических колес r и r-1 (как
показано стрелками на диаграмме на рисунке 6) движутся в одном направлении и касаются цилиндрического
колеса i в двух диаметрально противоположных точках, и в момент, когда одно коническое колесо прерывает
свой контакт с колесом t, другое коническое колесо только начинает свой контакт с ним; только во время
короткого перехода от контакта одного конического колеса к контакту другого оба колеса входят в зацепление
с колесом переключения скорости скольжения i.
Изменение скорости происходит путем перемещения скользящего колеса изменения скорости i в сторону
большего или меньшего из 20 диаметров конических колес (также цилиндрическое колесо i может быть
неподвижным, а конические колеса могут скользить), то есть путем изменения соотношения диаметров колес,
а также числа зубьев, 25 из которых число непрерывно изменяется от меньшего основания конических колес к
большему, поскольку модуль шага и шаг постоянны.
[0028]
30 Таким образом, сохраняется известное соотношение:
[0029]
D _ Z__ni Dx Z1 n, где D, Z, n — соответственно диаметр, число зубьев и число оборотов цилиндрического
колеса i; D и Z — соответственно диаметр и число зубьев (последнее может быть дробным) периферии,
соответствующей сечению конических колес в точке зацепления с цилиндрическим колесом; и n — число
оборотов валов конических колес.
[0030]
Решение задачи изменения соотношения скоростей вращения без разрыва 45 между двумя валами,
постоянно находящимися в контакте при передаче движения, в наиболее общем случае достигается с
помощью специальных конических колес r и r1; то есть цель 50 достигается за счет шага и любой формы
зубьев, со всеми диаметрами и высотами конусов (то есть от нуля, где конусы сводятся к дискам, до
бесконечно большой высоты 55, где конусы стремятся стать цилиндрами) и, следовательно, за счет более
или менее быстрого изменения скорости при равном перемещении колеса изменения скорости скольжения.
[0031]
Осевое перемещение указанного колеса переключения скоростей осуществляется вручную, для чего оно
снабжено рычажным вилочным механизмом, аналогичным тому, который обычно используется для любых
других колес переключения скоростей, или же оно может осуществляться автоматически любым подходящим
известным способом.
^5
[0032]
Кроме того, вместо изготовления с внешними зубьями, как указано выше, колесо переключения скорости
может быть снабжено внутренними зубьями, при этом конические колеса всегда располагаются таким
образом, чтобы во время вращения они поддерживали образующую линию, параллельную линии
воображаемого цилиндра, который является геометрическим местом положений, которые может занимать
корончатое колесо с внутренними зубьями, перемещаясь вдоль своей оси, причем указанные образующие
линии находятся в плоскости, содержащей три оси, а именно.
[0033]
те, что относятся к двум коническим колесам с прямыми зубьями, и к колесу с внутренними зубьями типа
«корона 80».
[0034]
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, на
что я претендую, это: —
[0035]
1. Механизм переключения скоростей, имеющий два конических зубчатых колеса с одинаковым шагом зубьев
по всей длине, причем оба колеса снабжены промежуточным зубчатым колесом с 90 зубьями, которое может
перемещаться по периферийным поверхностям конических колес для изменения передаточного отношения,
характеризуется тем, что конические зубчатые колеса имеют зубья по всей своей ширине, примерно по
половине периферийной поверхности конической части, обеспечивая таким образом полное количество
зубьев с одинаковым шагом по половине или около того периферии каждого конического колеса на всех
диаметрах.
[0036]
2. Конструктивная форма механизма переключения скоростей, заявленная в пункте 1, в которой
промежуточное колесо имеет свои +зубы ромбовидной формы, по существу, как описано в пункте 105.
[0037]
Дата: 11 октября 1922 года.
[0038]
Д. Янг и Ко.
[0039]
11 & 12, Саутгемптон Билдингс,
[0040]
Лондон, W.C. 2, HO
[0041]
Представители заявителя.
[0042]
llcdliill: Напечатано для Канцелярии Его Величества компанией Love & Malconisou, Ltd. — 1923.
Соседние файлы в папке патенты