Червячная передача с промежуточными телами
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в редукторах с высокими нагрузками. Цель изобретения - повышение нагрузочной способности передачи. Положительный эффект достигается за счет выполнения на каждой колодке 4 со стороны, противоположной сферическому выступу, паза, боковые поверхности которого конгруэнтны винтовым боковым поверхностям витков червяка 1, а минимальное расстояние h от центра сферического выступа до делительной окружности каждой из колодок 4 выбрано из условия h(0,20...0,25) Р тд а . где Р - шаг зубьев колодки, а - угол профиля колодки. Для предотвращения выпадения колодок 4 из углублений плоского колеса 2 в нерабочем положении служат фиксаторы 5, Выполнение глубины паза в соответствии с приведенной формулой обеспечивает прохождение результирующей реакции, приложенной к колодке 4 со стороны червяка 1, через центр сферы. 4 ил. со
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 Н 1/16
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
О
О 3
О
Сл) (21) 4915633/28 (22) 21.01.91 (46) 23,01.93. Бюл, N 3 (71) Курганский машиностроительный институт (72) Г. Ю. Волков и В. В. Тропин (73) Г. Ю. Волков (56) Авторское свидетельство СССР
N 1158795,,кл. F 16 Н 1/16, 1980.
Авторское свидетельство СССР
N 1208375, кл. F 16 Н 1/16, 1986. (54) ЧЕРВЯЧНАЯ ПЕРЕДАЧА С ПРОМЕЖУТОЧНЫМИ ТЕЛАМИ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в редукторах с высокими нагрузками. Цель изобретения — повышение нагрузочной способности передачи. Положительный эффект достигается за счет выполнения на каждой
ÄÄ5U „„1790707 А3 колодке 4 со стороны, противоположной сферическому выступу, паза, боковые поверхности которого конгруэнтны винтовым боковым поверхностям витков червяка 1, а минимальное расстояние h от центра сферического выступа до делительной окружности каждой из колодок 4 выбрано из условия
h=(0,20...0,25) P tg а, где P — шаг зубьев колодки, a — угол профиля колодки. Для предотвращения выпадения колодок 4 из углублений плоского колеса 2 в нерабочем положении служат фиксаторы 5, Выполнение глубины паза в соответствии с приведенной формулой обеспечивает прохождение результирующей реакции, приложенной к колодке 4 со стороны червяка 1, через центр сферы. 4 ил.
1790707
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в редукторах с высокими нагрузками, Известны червячные передачи с промежуточными телами качения, в том числе имеющими сферическую форму (шариками).
Общим недостатком этих передач является наличие точечного контакта тел качения с витком червяка и, как следствие, низкая нагрузочная способйость передачи.
Более Bbtcokyid йагрузочную способность може1 ймеТь" передача с поверхностным взаимодействием зубьев колеса и червяка, Это червячная передача с промежуточными телами, содержащая цилиндрический червяк, установленные на валу плоское колесо, промежуточные тела, шарнирно размещенные на колесе и взаимодействующие с витками червяка, Причем, промежуточные тела выполнены в виде имеющих сферический выступ колодок с боковыми поверхностями, конгруэнтными винтовым боковым поверхностям витка червяка, на колесе выполнены сферические углубления для размещения сферических выступов колодок.
Недостатком такой передачи является резкое снижение ее нагрузочной способности при увеличении передаточного числа редуктора свыше 30...40, когда колодки становятся мелкими. При этом выход передачи из строя наступает из-за среза колодки по плоскости, разделяющей сферический выступ и ту ее часть, которая взаимодействует с червяком. Цель изобретения — повышение нагрузочной способности передачи.
Указанная цель достигается тем, что на той части промежуточного тела, которая взаимодействует с червяком, выполнен паз, образующий на колодке два зубца с боковыми поверхностями, конгруэнтными винтовым боковым поверхностям витка червяка, т. е. каждая колодка содержит один сферический выступ и вместо одного два зуба для взаимодействия с червяком, При этом глубина паза такова, что кратчайшее расстояние h между центром сферического выступа колодки и поверхностью делительного цилиндра, радиус которого является средним между радиусами цилиндра вершин и цилиндрической поверхности, проходящей по крайним рабочим точкам на впадинах зубьев колодки (радиусом впадин), вычисляется по формуле:
h=(0,20...0,25) Рсц а; где P — шаг зубьев колодки (равный шагу витков червяка);
a — угол профиля колодки, 5
По сравнению с базовым вариантом при том же передаточном отношении и шаге витков червяка в предлагаемой передаче число гнезд колеса и число колодок вдвое уменьшается, а диаметр сферического выступа вдвое увеличивается. При этом площадь сечения колодки плоскостью, отделяющей сферический выступ от части колодки, взаимодействующей с червяком, являющаяся опасным сечением по срезу, увеличивается в 4 раза. Соответственно в 4 раза возрастает сопротивление колодки срезу, т. е. нагрузочная способность передачи. Одновременно приблизительно в 1,5 раза увеличивается суммарная площадь боковых поверхностей одной колодки, что повышает износостойкость зацепления, Выполнение глубины паза в соответствии с приведенной формулой обеспечивает прохождение результирующей реакции, прило>кенной к колодке со стороны червяка, через центр сферы. Это гарантирует равномерный износ зубьев колодки по высоте, а значит, оптимальные КПД передачи и нагрузочную способность.
На фиг. 1 изображена червячная передача с промежуточными телами, общий вид; на фиг, 2 — червячное колесо; на фиг, 3— схема нагружения в сечении колодки; на фиг. 4 — конфигурация колодки.
Передача содержит червяк 1, плоское колесо 2, насаженное на вал 3 и промежуточные тела (колодки) 4. Колодки имеют боковые поверхности, выполненные в виде двух зубцов конгруэнтных боковой поверхности червяка, Стержень 5 служит для предотвращения выпадения колодки из гнезда колеса в нерабочем положении.
Обозначения;
Р— шаг зацепления; а. — угол профиля;
p — радиус сферы;
r — радиус цилиндра вершин колодки;
rt — радиус цилиндра, проходящего по крайним рабочим точкам на впадинах зубьев колодки (радиус впадин);
r — радиус делительного цилиндра колодки, являющийся средним между ra и п;
h — кратчайшее расстояние между центром сферического выступа и делительным цилиндром;
R — результирующая реакций, приложенная к колодке со стороны червяка.
Передача работает следующим образом.
При вращении червяка 1 его концевой виток, имеющий заходные фаски, вначале ориентирует колодку 4,взаимодействуя с ее внешней боковой поверхностью, Затем он
1790707
15 входит между зубцами колодки 4, при этом в зацеплении оказывается один зуб колодки
4. При следующем обороте червяка 1 в номинально рабочее состояние приходят оба зуба колодки 4. Далее колодка 4 по мере вращения червяка 1 движется вдоль его оси.
В силу несопряженного характера зацепления его теоретический коэффициент перекрытия равен единице и нагрузку передает лишь одна из колодок 4, номинально находящихся во взаимодействии с червяком 1.
Однако при этом работают оба зуба колодки
4. Результирующая реакция, приложенная к
Формула изобретения
Червячная передача с промежуточными телами, содержащая червяк, установленное на валу плоское колесо со сферическими углублениями, установленные в углублениях посредством сферических выступов соответствующие колодки с боковыми поверхностями, конгруэнтными винтовым боковым поверхностям виткам червяка, предназначенные для взаимодействия с витками червяка, и фиксаторы колодок относительно колеса вне контакта с червяком, отличающаяся тем, что, с целью колодке 4 со стороны витков червяка 1, проходит через центр сферического выступа.
Поэтому колодка 4 не стремится завалиться на бок и стержень 5, служащий для предот5 вращения выпадения колодки 4 из гнезда колеса 2 в нерабочем состоянии, в передаче вращающего момента не участвует.
Передаточное отношение редуктора U определяется не числом колодок, а числом
10 шагов червяка, укладывающихся в окружность, проходящую через центры сферических отверстий колеса. В рассматриваемом на фиг. 1 — 4 примере U=2 Z=2 ° 12=24, повышения нагрузочной способности, на каждой колодке со стороны, противоположной сферическому выступу, выполнен паз, боковые поверхности которого конгруэнтны
20 винтовым боковым поверхностям витков червяка, а минимальное расстояние h от центра сферического выступа до делительной окружности каждой из колодок выбрано из условия
25 h=(0,20...0,25)Р tg и где P — шаг зубьев колодки, a — угол профиля колодки.
1790707
Риг Ф
Составитель Г.Волков
Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Л.Лукач
Редактор
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 372 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
