Ортогональная обратно-конусная спироидная передача

Ортогональная обратно-конусная спироидная передача

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеноз Советских

С щиалистических

Республик (11)690212 (51) М. К,.2 (61) Дополмительмое к авт. сеид-ву (22) Заявлено 120173 (21) 1872752/25-28 с присоединением заявки М

Р 16 Н 1/16

Государствеииый комитет

СССР по делан изобретений и открытий (23) Г3риоритет

Опубликовамо05,10,79. Бюллетень Но 37

Дата опубликования описания 0510 79 (53) УДКа21.8зз (088.8) (72) Авторы изобретения "

А. К. Георгиев и В. A. Модзелевский (71) Заявитель

Ижевский механический институт (54 ) ОРТОГОНАЛЬНАЯ ОБРАТНО-КОНУСНАЯ СПИРОИДНАЯ

ПЕРЕДАЧА

Изобретение относится к машиностроению, а именно к кокструкции ортогональных. спироидных передач.

Известна ортогональная спироидная передача, сожержащая конический червяк, имеющий профиль витков; очерченный отрезками прямых линий, и червячное колесо с зубьями, нарезанными на внешней поверхности кру- 0 гового конуса (1).

Недостатком известной передачи явл)тется то, что участок вала ее червяка, наиболее удаленный от обеих расположенных.по разные стороны колеса опор, имеет наименьшее сечение, ввиду чего эта пеоепача обладает недо"таточной жесткостью.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является ортогональная обратно-конусная спироидная .передача, содержащая конический червяк, расположенный вне линии межосевого перпендикуляра и обращенный к ней торцом большего диа" метра и имеющий профиль витков, очерченный отрезками прямых линий, и червяное колесо с чашевидным зубчатым венцом (2).

Недостатком этой передачи является ее пониженная нагрузочная способность, обусловленная прямолинейностью профиля витков ее червяка.

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности передачи и обеспечение при этом постоянства мгновенного передаточного отношения при изменении осевого положения червяка.

Указанная цель достигается тем, что боковые поверхности витков червя ка, обращенные к его торцам большего и меньшего диаметров, выполнены в осевом сечении червяка s виде участков дуг окружностей для одноименных поверхностей одного радиуса, центры которых расположены на равных расстояниях на прямой, параллельной оси червяка н расположенной вне конуса впадин витков для боковых поверхностей, обращенных к торцу червяка большего диаметра, а для боковых поверхностей, обращенных к торцу червяка меньшего диаметра, íà прямой, параллельной осн червяка и расположенной внутри конуса вершин витков.

690212

, =(0,8... -1,0) А се (1 >

Vz=(O.S. 0,8) Am (- - 4 6=»), L-W (сОЗА» - сО 6А w) н х f сО8(4 -5g )-соВ(Аg-4g ).) 15

2» Auu

20 где Rdt R радиусы окружностей осевого сечения боковых поверхностей витков червяка, обращенных соответственно к его торцам большего и меньшего диаметров; 30

t>- расстояния между центрами окружностей осевого сечения витков червяка, обращенных соответственно к его торцам большего и меньшего диаметров; 35

Дат — межосевое расстояние передачи 1 б — половина угла конуса вер шин витков червяка;

7., Расстояния от имеющих 40 соответственно больший и меньший диаметр торцов червяка до межосевой линии передачи

Ф и

;3 — длина зацепляющейся части червяка д,„" †уг профиля осевого сечения боковой поверхности витка червяка, обращенной к большему торцу последнего, в точках пересечения среднего конуса червяка соответственно

cего торцами большего и меньшего диаметров; д, А " — углы профиля осевого сечения боковой поверхности витка червяка, обращенной к меньшему торцу последнего, в точках пересечения 55 среднего конуса червяка соответственно с его торцами бОльшего и меньшего диаметров. ф — толщина витков червяка на образующей его среднего конуса; Щ

U — передаточное число передачи;

Ъ,| — число заходов червяками — радиусы окружностей вершин витков червяка соответственно в

Кроме того, с целью улучшения условий контакта и обеспечения одинаковой толщины витков червяка вдоль образующей его среднего конуса, радиусы окружностей осевого сечения боковых поверхностей витков червяка 5 и расстояния между центрами этих окружностей выбраны rio зависимостям: плоскостях его торцов большего и меньшего диаметров.

На фиг. 1 и 2 приведены изображения описываемой передачи соотвеrственно в направлении оси колеса и межосевой линии; на фиг. 3 и 4 изображения осевого сечения червяка; на фиг. 5 - изображение осевого сечения отдельно взятого витка червяка.

Передача содержит конический червяк 1 с осью 2 и коническое чеовячное колесо 3 с îcüþ 4. Червячное колесо 3 имеет чашевидный зубчатый венец 5 с зубьями, расположенными на внутренней конической поверхности. Зацепляющаяся часть б червяка 1 имеет -вид усеченного конуса, который расположен вне линии межосевого перпендикуляра 7 и обращен к ней торцом большого диаметра. Витки 8 червяка 1 имеют на всей длине части б одинаковую высоту, т.е. конус впадин 9 витков 8 эквидистантен конусу вершин 10 этих витков. Боковые по- . верхности 11 витков 8, обращенные к торцу 12 большего диаметра в осевом сечении червяка (называемые лицевыми), выполнены вогнутыми и представляют собой различные участки окружностей 13 одинакового радиуса R

Центры С,этих окружностей расположены на равных расстояниях между собой на прямой 14 параллельной оси 2 червяка 1 и расйоложенной вне конуса впадин 9 витков 8 червяка 1.

Боковые же поверхности 15 витков 8, обращенные к торцу 16 меньшего диаметра в осевом сечении червяка 1 (называемые тыльными), выполнены выпуклыми и представляют собой различные участки окружностей 17 одинакового радиуса R ..Центры С окружностей 17 расположены на равных расстояниях между собой на прямой 18, параллельной оси 2 червяка 1 и расположенной внутри конуса 19 вершин 10 витков червяка 1. Так как центры С» и

С окружностей 13 и 17 расположены на равных расстояниях t» и t< между собой на прямых 14 и 18, параллельных оси 2 червяка 1, обеспечивается постоянство осевых шагов соответственно лицевой 11 и тыльной 15 боковых поверхностей витков 8.

Углы А» и А г рофиля витков в пределах длины зацепляющейся части непрерывно изменяются. При этом средний угоЛ А»..лицевой поверхности 11 профиля в направлении от торца 12 больtorего диаметра к торцу 16 меньшего диаметра червяка 1 возрастает, принимая у торцов 12 и lá соответственI Ф но значения А» и А», а средний угол

А тыльной поверхности 15 профиля в

690212

6 вне линии межосевого перпендикуляра и обращенный к ней торцом большего диаметра, и червячное колесо с чашевидным зубчатым венцом,о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью

5 повышения нагрузочной способности передачи и обеспечения при этом постоянства мгновенного передаточного отношенйя при изменении осевого положения червяка, боковые поверхности витков червяка, обращенные к его торцам большего и меньшего диаметров, выполнены в осевом сечении червяка в виде участков дуг окружностей для одноименных поверхностей одного радиуса, центры которых расположены на равных расстояниях на прямой, параллельной оси червяка и расположенной вне конуса впадин витков для боковых поверхностей, обращенных к торцу

N червяка большего диаметра, а для боковых поверхностей, обращенных к торцу червяка меньшего диаметра, на прямой, параллельной оси червяка и расположенной внутри конуса эер25 шин витков.

2. Передача по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения условий контакта и обеспеечения одинаковой толщины витков черЩ вяка вдоль образующей его среднего конуса, радиусы окружностей осевого сечения боковыхповерхностей витков червяка и расстояния между центрами этих окружностей выбраны по зависимостям: R„=(0,8...,0) 4ш ({+С б ),, =(0,5... 0,8) Асе (4- дЮ-,), !!

L- „(СОэа -cDS+g)

40 = а ф! В У В

1 -+p 1. со$(А z +z )-сО$((А -dg ) 7 том же направлении убывает, принимая у торцов 12 и 16 соответственно значения А и () . Для обеспечения наиболее эффективной реализации особенностей геометрии описываемой обратноконусной спироидной передачи значения углов профиля с1,, Д,", (1,, и А< определяютоя по фоРмулам:

2! а- - 24П(5...2О) Я и У

A5Ltgg„

8!ляф! = Б!л(2О,. Ç5) Š— у — > где верхние знаки перед вторым членом берутся соответственно при апредеI ленни углов (д и d z, а нижние знаки п )и определении соответственно углов

4и 42 ..

Для создания оптимальных условий зацепления и подрезания, а также для исключения возникновения в передаче черезмерных распорных усилий желательно, чтобы обеспечиваемая геометрией профиля червяка, разница в углах профиля его витков была наибольшей в точках пересечения соответствующих поверхностей профиля с поверхностью вершин витков червяка. Именно такого характера геометрией как раз и отличается профиль спироидного червяка данной передачи.

Уголф е междУ касательной 20 к профилю тыльной поверхности витка, проведенной в точке 21 конуса вершин 10, и плоскостью 22, перпендикулярной оси 2, имеет явно большую величину, чем угол d 2 между касательной 23 к профилю той же поверхности в точке 24 конуса 19 и плоскостью

22, а угол 4q между касательйой 25 к профилю лицевой поверхности витка, проведенной э точке 26 конуса вершин 10, и плоскостью 22, имеет существенно меньшую величину, чем угол ckq между касательной 27 к профилю той же поверхности витка в точке 28 среднего конуса 19 и плоскостью 22. Описываемая передача 45 осуществима при значениях передаточного отношения от 4 до 800 и значениях углами"ф от 2 до 12 С.

Сравнительные исследования показали преимущества предлагаемой передачи перед известными конструк- циями. Передача обладает повышенной нагрузочной способностью, обеспечивает постоянство мгновенного передаточного отношения и одинаковую толщину витков червяка вдоль образующей среднего конуса червяка, а также улучшенные условия контакта.

2 Аж

2.!

z t! г 4, 1 "А;

B — сс $(э(д, -,"), где К

t 1

Формула изобретения

Ортогональная обратно-конусная спироидная передача, содержащая конический червяк, расположенный радиусы окру)ностей, осевого сечения боковых поверхностей витков червяка, обращенных соответственно к его торцам больше- го и меньшего диаметров расстояния между центрами окружностей осевого сечения витков червяка,. обращенных соответственно к его торцам большего и меньшего диаметров1 межосеэое расстояние передачи; половина угла конуса вершин витков червяка;

690212 расстояния от имеющих соответственно больший и меньший диаметр торцов червяка до межосевой линии передачи; длина зацепляющейся час- 5 ти червяка; углы профиля осевого сечения боконой поверхности витка червяка, обращенной к большему торцу последнего, в точках пересечения среднего конуса червяка соответст- венно с его торцами большего и меньшего диаметров; углы профиля осевого сечения боковой поверхности витка червяка, обращенной к меньшему торцу последнего, в точках пересечения среднего конуса червяка соответственно с его торцами большего и меньшего диаметров;

Я вЂ” толщина витков червяка на образующей его среднего конуса;

U — передаточное число передачи;

,, — число заходов червяка; щ 4" — радиусы oKpYIностей вер

4 Ф 4 шин витков червяка соответственно в плоскостях его торцов большего и меньшего диаметров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 2696125, кл. 7 4-459 . 5, 1966 .

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 201864, кл. Р 16 Н 1/12, 1961 (прототип).

6902 12

Составитель Г. Соркин

Редактор А. Семенова Техред N.Петко КорректоР Г. Назарова

Заказ 5935/32 Тираж 1139 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4