Червячная передача

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в дискретных приводах роторных, роторно-конвейерных машин. Цель изобретения - расширение кинематических возможностей. Вал 1 имеет прерывистую червячную нарезку 3. В червячном колесе 2 выполнены пазы 10, размещенные между радиальными осями 5, Яа гладкой цилиндрической поверхности вала 1 между резьбовыми участками 3 жестко закреплен фиксатор 4 червячного колеса 2, который предназначен для поочередного взаимодействия с пазами 10 червячного колеса 2. Для вала 1 с одним резьбовым участком 3 в виде однозаходной резьбы число перемещений червячного колеса 2 за один оборот вала 1 равно одному. При этом червячное колесо 2 имеет один выстой, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю F 16 Н 1/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4869641/28 (22) 26.09.90 (46) 23.03.93. Бюл, М 11 (71) Воронежское специальное конструкторское бюро "РИКОН"

{72) А,Т.Краснослободцев, И.А.Одинцов, Н.С.Ермолов и А.H.Ñåäeíêîâ (56) Научно-технический реферативный сборник НИИМАШ, выпуск 5, 1975, с.3.

Патент США f4 1361154, кл. F 16 Н 1/16, 1920. (54) ЧЕРВЯЧНАЯ ПЕРЕДАЧ А (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в дискретных приводах роторных, роторно-конвейерных.. Ы 1803644 А1 машин. Цель изобретения — расширение кинематических возможностей. Вал 1 имеет прерывистую червячную нарезку 3. В червячном колесе 2 выполнены пазы 10, размещенные между радиальными осями 5, На гладкой цилиндрической поверхности вала

1 между резьбовыми участками 3 жестко закреплен фиксатор 4 червячного колеса 2, который предназначен для поочередного взаимодействия с пазами 10 червячного колеса 2. Для вала 1 с одним резьбовым участком 3 в виде одноэаходнай резьбы число перемещений червячного колеса 2 за один оборот вала 1 равно одному. При этом червячное колесо 2 имеет один выстой, 3 ил, 1803644

Изобретение относится к машиностроительному производству и может быть использовано в дискретных приводах роторных, роторно-конвейерных машин, а также в других устройствах, требующих остановов во время выполнения рабочих операций, а также колебательных и иных дискретных движений, Цель изобретения — расширение кинематических возможностей червячной передачи, Указанная цель достигается тем, что в червячной передаче, содер>кащей вал с червячной нарезкой и червячное колесо с зубьями в виде роликов, закрепленных на жестко установленных в колесе радиальных осях и предназначенных для взаимодействия с червячной нарезкой вала, червячная . нарезка выполнена прерывистой, в червячном колесе выполнены пазы, размещенные 20 между соответствующими радиальными осями, а передача снабжена фиксатором колеса, жестко закрепленным на гладкой цилиндрической поверхности вала между резьбовыми участками, предназначенным для поочередного взаимодействия с пазами колеса, и выполненным либо в виде ролика, установленного на оси, либо в виде сектора, закрепленного на валу своей вершиной, Выполнение червячной нарезки преры- 30 вистой позволяет нарезать на каждом резьбовом участке разнонаправленную и разнозаходную резьбу, что в свою очередь позволит получить разнонаправленные движения колеса с различными скоростями при 35 взаимодействии колеса с нарезкой вала на различных резьбовых участках и его выстои различной длительности.

Выполнение в червячном колесе пазов и снабжение передачи фиксатором колеса, 40 жестко закрепленным на гладкой цилиндрической поверхности вала между резьбовыми участками, предназначенным для поочередного взаимодействия с пазами колеса, позволяет производить фиксацию вы- 45 стоя колеса во времени в соответствии с центральным углом, соответствующим гладкой цилиндрической поверхности вала. Изобретение в совокупности признаков, указанных в форме изобретения, расширяет 50 кинематические воэможности червячной передачи за счет обеспечения возможности осуществлять разнонаправленные движения червячного колеса, в том числе, с различными скоростями, кроме того 55 обеспечиваются выстои колеса различной продолжительности, На фиг.1 приведена схема зацепления червячного колеса с валом, снабженным червячной нарезкой и фиксатором, колесо имеет на внешнем диаметре один участок подъема и один участок выстая; на фиг.2— то же, вид сбоку; на фиг.3 — развертка на плоскость вала с червячной нарезкой и фиксатором по делительной поверхности червяка и фрагмент развертки червячного колеса по его делительной поверхности для нескольких резьбовых участков вала (на фиг.1 и 2 представлен частный случай червячной передачи, имеющей на валу червячка один нарезной участок и один ненарезной, снабженный фиксатором, а колесо имеет шесть зубьев и шесть фиксирующих пазов между соседними зубьями).

Червячная передача включает вал 1 и червячное колесо 2, Вал 1 имеет одну червячную нарезку 3 (или несколько 3, За, Зб на фиг.3). На гладкой цилиндрической поверхности вала 1 между реэьбовыми участками жестко закреплены адин или несколько фиксаторов червячного колеса, выполненных в виде роликов 4 с радиальной осью 5, Червячное колесо 2 состоит из ступицы 6 и венца 7 с зубьями в виде роликов 8 на радиальных осях 9, жестко установленных на венце 7, Между роликами 8 расположены пазы 10.

Червячная передача работает следующим образом, При вращении вала 1 в направлении, указанном стрелкой (фиг.1 — 3) червячная нарезка 3, взаимодействуя с роликом 8, как . с зубом. (начало цикла), проворачивает колесо 2 на угол д, соответствующий ходу h червячной нарезки. При выходе винта нарезки с ролика 8 фиксатор вала 1 роликом 4 заходит в паз 10 колеса 2, Прохождение роликом 4 паза 10 означает выстой колеса 2 и соответствует повороту вала на угол j3, При этом точка А (фиг.3) центра ролика

4 переместится в положение А1, а точка В нарезки — в положение В1 — начало контакта нарезки 3 с зубом колеса, Чем меньше угол подъема д, тем плавнее начало контакта, Выход ролика 4 иэ паза 10 означает окончание выстоя, так как в этот момент происходит контакт червячной нарезки с зубом колеса, то есть новый цикл — новый поворот вала на 360 . за который происходит одно движение колеса и его выстой.

Угол индексирования (движения) и вала 1 (фиг,1,2) связан с отношением средних диаметров колеса и вала (— ) и углом зацепD б ления д соотношением д

p sin 2 а = 2 — — — 9-, рад где Π— средний диаметр колеса;

1803644

20 а а= а sln—

2 колеса, =з

hl h, l = 1

d — средний диаметр вала;

2л д — угол зацепления д =, где m—

fTl число зуб ".в колеса; д — угол подъема винтовой нарезки, 10 с Д с 40"

Выбрав отношение диаметров можно при фиксированном угле подъема нарезки 0 определить угол индексирования а по необходимому по конструктивным соображениям углу зацепления д. При этом число зубьев колеса m желательно принимать m - 6, так как при m < 6 придется выполнять многозаходную нарезку, нэ каждом нарезном участке, что не всегда желательно, Ширина колеса а связана с углом индексирования асоотношением

При расстоянии b между осью ролика 4 и началом нарезки (точка В на фиг.3)

Ь вЂ” для обеспечения выстоя нужен один

2 а ролик (фиксатор) поз.4. Если Ь> —, то необходимо иметь несколько фиксаторов (фиг,3), но при этом расстояние между осью послед- 30 него фиксатора (в направлении движения вала) и окончанием нарезки должно быть равно — + С, где С = r, sirl 0, à r — радиус а

2 ролика 8 (зуба колеса). 35

Фиксатор может быть выполнен в виде сектора, смонтированного своей вершиной на части участка выстоя колеса (на рис. не показано), На фиг.3 показана возможность пово- 40

2л ротов за зуб 8 колеса 2 на угол — рад. при

m поворотах вала на углы а1, а2, аз и выстоев колеса 2 при поворотах вала 1 на углы .

Р! Р2 ° 45

1=2

При ЭтОм, а+ g 31= 360 .

l=1

0 1, ä 2, 0 з — угл ы подъема винта на резьбовых участках; 50 а — ширина обода колеса, h1,hz,Ьз — соответственно шаги рабочей части винта нарезных участков (по среднему диаметру червя ка).

При этом алгебраическая сумма 55 где h — расстояние между зубьями колеса по ее делительной окружности.

Характер движения вала и колеса следующий: ээ поворотом вала 1 на угол Ро следует выстой колеса; поворот вала на угол а! означает поворот колеса нэ угол д 1, поворот вала на /3 означает выстой колеса; поворот вала на угол аz, при этом следует поворот колеса на д 2 в обратную сторону; поворот вала на угол аз означает поворота колеса на угол д з, поворот вала на угол (P 2 — P < ) означает выстой колеса.

Цикл закончен, т.е, произошел поворот вала 1 нэ 360О.

При этом алгебраическая сумма углов д

2 7г д = равна углу зацепления

l =1 m

m — число зубьев колеса.

При р 1 = О колесо имеет следующий порядок движений: выстой, поворот, поворот в обратную сторону, поворот, При аз =Оимеетколебательноедвижение колеса 2 с двумя остэновами за один поворот вала 1, В этом случае углы подъема винта Î! =02 .

При а1 = О, р1 =О имеем для колеса 2 колебательное движение с одним выстоем за 1 оборот вала 1. Для его осуществления необходимо, чтобы 02 = Оз и был всего один зуб на колесе.

Однако, если имеем один из участков вала 1 с многозаходной нарезкой, то одно движение колеса 2 можно осуществить двумя и более количеством зубьев в зави .пмости от числа заходов резьбы на нарезном участке. Тогда все эти зубья, участвующие в зацеплении с указанной нарезкой, участвуют лишь в одном перемещении колеса и образуют группу зубьев, между которыми не надо выполнять пазов 10, Пазы 10 в этом случае делают между группами зубьев на колесе (или группой зубьев и одним зубом, осуществляющим следующий поворот колеса 2), Т.е. в группе зубьев может быть один или несколько зубьев.

Для вала 1 (см, фиг.1 и 2) с одним реэь-. бовым участком, состоящим из однозэходной резьбы, число перемещений колеся зэ

1803644 один оборот вала равно одному. При этом колесо имеет один выстой.

Для указанного случая, являющегося лишь частным случаем большого многообразия механизмов, рекомендуется прини- 5 мать число зубьев колеса m 3 6, т.к. при меньшем числе зубьев угол давления будет больше допустимого. Иначе пришлось бы делать нарезной участок многозаходным.

Формула изобретения

Червячная передача, содержащая вал с червячной нарезкой и червячное колесо с зубьями в виде роликов, закрепленных на жестко установленных в колесе радиальных 15 осях и предназначенных для взаимодействия с червячной нарезкой вала, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью расширения кинематических возможностей, червячная нарезка выполнена прерывистой, в червячном колесе выполнены пазы, размещенные между соответствующими радиальными осями, а передача снабжена фиксатором колеса, жестко закрепленным на гладкой цилиндрической поверхности вала между резьбовыми участками, предназначенными для поочередного взаимодействия с пазами колеса и выполненным либо в виде ролика, установленного на оси, либо в виде сектора, закрепленного на валу своей вершиной.

1803644

Составитель Н.Мельникова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И.Муска

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 1044 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5