Передача

Передача

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскид

Социалистическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о>857598 (61) Дополнительное и авт. свид-ву— (51)М. Кл.з

F 16 Н 25/22

F H 1/30 (22) Заявлено 251 278 (21) 2719055/25-28 с присоединением заявим Нов (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений

H открытий

Опубликовано 2 3.0881. Бюллетень М

Дата опубликованияописания 230881 (53) УДИ 621.833. .389(088.8) (72) Автор изобретения

l0. Н. Винокур

1 — — 1 (71) Заявитель (54) ПЕРЕДАЧА

Изобретение относится к зубчатым передачам и может быть использовано в различных областях машиностроения.

Известны червячные передачи, содержащие червяк, червячное. колесо и промежуточные тела качения, расположенные между витками червяка и зубьями колеса (1j.

Однако эта передача сложна по конструкции и имеет сравнительно большие 1О потери на трение между телами качения.

Наиболее близкой по технической сущности к данному изобретению является передача, содержащая корпус, чер-15 вяк, червячное колесо и промежуточные ролики с нарезкой, зацепляющиеся с витками червяка и зубьями колеса(2)

Эта передача также сложна по конструкции в связи с тем, что ролики 20 имеют винтовую нарезку и снабжены шестернями, эацепляющимися с шестернями, установленными в корпусе и на червяке. цель изобретения — упрощение пе- 25 редачи.

Поставленная цель достигается тем, что нарезка роликов выполнена кольцевой, а передача снабжена сепаратором, в котором размещены ролики с возмож- 30 ностью их осевого и радиального перемещения относительно червяка, направляющим элементом винтообразной формы .для осевого возврата роликов и ограничителем радиального перемещения роликов.

В качестве варианта исполнения передачи направляющий элемент может быть жестко связан с червяком, а в зоне взаимодействия роликов с направляющим элементом на червяке выполнена продольная канавка.

В другом исполнении ограничитель радиального перемещения роликов и направляющий элемент жестко связаны с червяком, а передача снабжена установленным на червяке с возможностью смещения вдоль него дополнительным направляющим элементом и устройством для отвода его от роликов.

Или же ограничитель радиального перемещения роликов и направляющий элемент установлены в корпусе, передача снабжена подпружиненными в осевом направлении упорами и установленным в корпусе выступом, поочередно взаимодействующим с роликами, ограничитель радиального.перемещения роликов имеет подпружиненные участки, а витки червяка и нарезка роликов

857598 выполнены так, что отношение суммы толщин вершины витка червяка и вершины кольцевой нарезки роликов к ходу витка червяка меньше, чем отношение центрального угла, охватывающего паз ограничителя, к углу 360 >.

Кроме того, делительная поверхность червяка может быть выполнена в виде однополюсного гиперболоида вращения, а направляющий элемент — в форме зуба, взаимодействующего с кольцевой канавкой ролика.

На фиг. 1 схематически изображен вариант выполнения передачи с направляющим элементом, жестко связанным с червяком; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2, б и 9; на фиг. 4 — схема расположения роликов и направляющих элементов передачи по фиг. 1 в развертке; на фиг . 5 — пример выполнения передачи с направляющими элементами, установленными на червяке подвижно; на фиг. б — разрезы В-В и Г-Г на фиг.5; на фиг . 7 — схема расположения роли кон, направляющих элементов и упоров передачи по фиг. 5 н развертке; на фиг. 8 — пример выполнения передачи с направляющими элементами, установленными в корпусе; на фиг. 9 — разрезы Д-Д и E E на фиг. 8; на фиг. 10 схема расположения роликов и направляющих элементов передачи по фиг. 8; на фиг. 11 — схема установки ролика н передаче с гиперболоидным червяком; на фиг. 12 — пример выполнения направляющей в виде зуба; на фиг. 13 — разрез )K-Ж на фиг. 12.

Передача содержит корпус 1, червяк

2 и червячное колесо 3, зацепляющееся с червяком 2 при помощи промежуточных роликов 4 с кольцевой нарезкой 5, взаимодействующей с витками б червяка 4О

2 и зубьями 7 червячного колеса 3.

Ролики 4 размещены в окнах сепаратора

8 так, что последний определяет только взаимное угловое располо>кение роликов 4, не препятствуя их осевому или фф радиальному перемещению. Передача содержит также направляющий элемент 9 осевого возврата роликов 4 и ограничитель 10 радиального перемещения роликов 4. Направляющий элемент 9 имеет ур винтообразную поверхность.

В передаче (фиг.- 1) направляющий элемент 9 и ограничитель 10 укреплены на червяке. В принципе ограничитель в такой передаче может быть установлен в корпусе. В зоне взаимодействия роликов 4 с направляющим элементом 9 на червяке 2 выполнена продольная канавка 11. Винтообразные поверхности направляющего элемента 9 имеют направление, противоположное 46 направлению витков 6 червяка 2.

Передача, выполненная по фиг. 5, снабжена дополнительным направляющим элементом 12, установленным на червяке 2 подвижно, и устройством для от- 45 вода элемента 12 от роликов 4 на участке, ограниченном углом Ц обхвата червячного колеса 3. Это устройство

cor тоит, например, иэ пальца 13 и профильного паза 14, выполненного в корпусе. Устройство для отвода направляющего элемента 12 от роликов 4 может иметь и другие конструктинные исполнения, например, отвод этого элемента 12 может осуществляться не за счет его осевого перемещения, как в описываемом примере, а путем поворота элемента 12 или его радиальным перемещением. Здесь важно, чтобы направляющий элемент 12 не воздействовал на ролики 4 на выше помянутом участке оборота червяка 2.

Ограничитель 10 радиального перемещения роликов 4 и направляющий элемент 9 укреплены в этой передаче на червяке 2. В зоне направляющих элементов 9 и 12 и на ограничителе 10 ныполнены выборки 15, позволяющие роликам

4 удаляться от червяка 2 настолько, что их нарезка может выходить из зацепления с витками червяка 2. Дополнительный направляющий элемент 12 имеет направление винтообразных поверхностей, противоположное направлению витка червяка 2.

В передаче, выполненной по фиг. 8, направляющий элемент 9 установлен в корпусе. При этом передача снабжена подвижными подпружиненными в осевом направлении упорами 16, также установленными в корпусе 1, Ограничитель

10 в этой передаче укреплен в корпусе и имеет подпружиненные участки в виде пластинчатых пружин 17, расположенных н зоне действия подпружиненных упоров 16, и выступ 18. Винтообразная поверхность направляющих элементов 9 в этой передаче имеет то же направле— ние, что и витки червяка 2. Червяк 2 описанной передачи может иметь делительную поверхность в форме однопо. лостного гиперболоида вращения (фиг Л1)

При этом ролики 4 устанавливаются под углом скрещивания, равным углу скрещивания прямолинейной образующей делительного гиперболоида с осью черняка 2.

Ролики 4 передачи могут иметь диаметр начальной поверхности в зацеплении с червяком 2, отличающийся от начального диаметра тех же роликов 4 в зацеплении с червячным колесом 3, т. е. д 7i d или d < д, (фиг. 3)

В передаче, нйполненной по фиг. 8, целесообразно заужать вершины витков червяка 2 и выступов роликон 4, как показано пунктиром на фиг. 3, или путем выбора соответствующего угла зацепления (унеличением угла зацепления уменьшаем толщину вершины)

Направляющий элемент 9 в передаче по фиг. 1 и 5 может быть выполнен в

857598 виде зуба, взаимодействующего с коль- -3 отводится от роликов 4 и не воздейцевой нарезкой 5 ролика 4 (фиг. 12 ствует на них (фиг. 7, где положение и 13). При этом в передаче по фиг. 1 направляющего элемента и роликов в зуб можно расположить в канавке 11, случае, когда они находятся внутри зуб будет иметь направление, проти- угла oL, обозначено штриховыми линиявоположное направлению витка червяка ми) . Благодаря этому число роликов 4, 2. В передаче по фиг. 5 зуб (не пока- несущих нагрузку при работе, в этой

5 зан), выполняющий роль направляющего передаче больше, чем в передаче, выэлемен .а 9, можно расположить на вну- полненной по фиг. 1, что повышает ее тренней поверхности ограничителя 10. нагрузочную способность, хотя и свяПередача работает следующим обра- зано с некоторым усложнением конструкзом. (О

Вращение червяка 2 заставляет ро- В связи с отводом направляющего лики 4 перекатываться по червяку 2 и элемента 12 от роликов 4, ролики, сочервячному колесу 3 таким образом, вершающие полный оборот относительно что они перемещаются по окружности с червяка 2 в пределах угла d., не возугловой скоростью меньшей, чем угло- 15 вращаются в исходное осевое положение вая скорость вращения червяка 2, т.е. до тех пор, пока они не выйдут из отстают от него, совершая относитель- этой зоны и не начнут взаимодействоное вращение вокруг червяка 2. Это вать с направляющим элементом 9, возотносительное вращение сопрово>кдает- вращающим ролики 4 в исходное осевое ся осевым перемещением роликов 4 Щ положение. Это положение роликов обо(кольцевая нарезка которых находится эначенс на фиг.. 7 штриховыми линиями.. в зацеплении с витками 6 червяка 2), Во всех других случаях ролики 4 зачто и заставляет червячное колесо 3, нимают положение, изображенное на находящееся в зацеплении с роликами фиг. 7 жирными линиями, и проходят

4, вращаться. д5 мимо элемента 9, не взаимодействуя

Естественно, нельзя допустить не- с ним. В передаче, выполненной по ограниченное осевое перемещение Роли- фиг. 5, канавка на червяке 2 не выков 4. Для возврата роликов в исход- полняется и при возврате роликов 4 ное осевое положение служит направля- в исходное осевое поло>кение они

Г I ющий элемент 9.

30 благодаря выборкам 15 выполненным в

Исполнения передачи по фиг. 1, ограничителе 10, имеют возможность

5 и 8 отличаются способом осевого — под действием радиальной составляющей возврата роликов, где ролики 4>совер- осевого усилия, создаваемого направшающие один оборот в относительном — ляющими элементами 9 и 12, а также движении вокруг червяка 2, перемеща- под действием центробежной силы, удаются вдоль его оси на ход витка чер- 5 ляться на этих участках от червяка и

35 вяка. 2 и оказываются в зоне направля выходить из зацепления с зим (фиг. 6) ющих элементов 9 и канавки 11 (Фиг 2). Отвод направляющих элементов 9 от роПоскольку в канавке 11 отсутствуют ликов 4 осуществляется в приведенном витки червяка 2, направляющий эле- примере благодаря тому, что профильмент 9 имеет возможность своей винто 40 ный паз 14 внутри угла aL удален от образной поверхностью (фиг. 4) вер" средней торцовой плоскости червяка нуть ролик 4 в исходное положение. больше, чем на других участках. Ролик

Если канавка 11 в данный момент нахо- 4, двигаясь по пазу 14, отодвигает дится в зоне угла с(,обхвата колеса, при прохождении эоны, охваченной угто ролик, отжимаемый направляющим 4 лом 4., подвижный направляющий элеэлементом под воздействием осевого мент 12 от средней торцовой плоскости усилия, выходит из зацепления с чер- червяка. Линией 0-0 на фиг. 7 обознавячным колесом 3 (поскольку обычно чено направление витка червяка, проугол зацепления больше угла трения тивоположное профилю направляющего ролика 4 по колесу 3) и углубляется о элемента 12. в канавку 11. При этом в зацеплении В передаче,,выполненной по фиг. 8, участвует на один ролик меньше, чем .ролики, находясь в пределах угла сСобв той части оборота червяка, когда хвата червячного колеса 3, не выходят канавка находится за пределами угла из зацепления. Поскольку в передаче

oL обхвата. На ограничителе 10 в мес- (фиг. 8) направляющий элемент 9 укте установки направляющих элементов 5 реплен в корпусе, то ролики 4 могут

9 может выполняться специальный ус.уп находиться в зоне действия направляю(не показан), отжимающий ролики, .про- щего элемента 9 и выходить из этой ходящие эту зону, в канавку 11. Лини- зоны не в строго определенном осевом ей 0-0 на фиг. 4 обозначено направле- положении относительно этого элемента ние витка червяка, противоположное gQ (как это имеет место в передачах по профилю направляющего элемента. фиг. 1 и 5), относительно витков чврпередача, выполненная по фиг. 5, вяка 2 (т. е. виток червяка 2 находитимеет подвижный направляющий элемент ся против впадины нарезки ролика 4), 12, который в процессе движения вну- а и в некоторых промежуточных положетри угла с(.обхвата червячного колеса у ниях. Входя в зону действия Ha JIR857598 ющего элемента 9, ролики удаляются от оси червяка за счет воздействия выступа 18 (наличие этого выступа необязательно, достаточно, чтобы ограничитель

10 давал роликам возмо><ность удаляться от червяка) . Переместившись из указанной зоны, ролики могут оказаться в таком положении, когда выступы их нарезки находятся против витков червяка 2, что не позволит роликам 4 сблизиться с червяком, войти с ним в зацепление. Здесь ролики 4 оказываются под воздействием пружин 17 ограничителя 10. Эти пружины прижимают ролики 4, продолжающие двигаться по окружности относительно червяка и корпуса, к червяку 2. Упоры 16 удер- 15 живают ролики в постоянном осевом положении, в то время как винтовая нарезка червяка, вращаясь относитель- Формула изобретения но роликов, меняет осевое полох<ение своих витков (винтовое движение со- QQ стоит из вращения и осевого перемещения) относительно нарезки червяка до тех пор, пока витки червяка 2 не окажутся в зоне впадин нарезки червяка. Это произойдет, в худшем случае, за период поворота роликов относительно корпуса на такой угол (фиг. 9), отношение которого к 360 больше отношения суммы толщин вершины витка червяка 2 и вершины кольцевой нарезки относительно червяка, направляющим роликов к ходу витка червяка, Поэтому подпружиненный участок ограничителя

10 должен охватывать не меньший угол.

Если же ролик 4 войдет в зацепление с червяком 2 раньше, чем указано выwe, дальнейшее его движение будет соп<>овох<даться осевым перемещением (направления движения воликов 4 относительно KODTIvcB 1 i указаны на фиг. 10 ст<>елками а — окружное движение и б осевое движение пои изменении напхав-40 ления в>>ащения стрелок а и б меняются на противополо>кные)

Наличие подпружиненных упоров 16 позволяет роликам осуществлять осевое перемещение, с>химая упоры. Усилие 45 подпружиненных упоров 16 при воздействии на ролики создает, благодаря углу зацепления радиальную составляющую силы, действующей на ролик 4.

Кроме того, ролики находятся под воздействием центробежной силы. Эти силы стремятся отжать ролик 4 от червяка 2 и вывести его из зацепления с витками червяка. Чтобы избежать этого, пружины 17 должны быть рассчитаны так, чтобы они преодолевали указанные выше силы.

1. Передача, содержащая корпус, червяк, червячное колесо и промежуточные ролики с нарезкой, зацепляющейся с витками червяка и зубьями колеса, отличающаяся тем, что, сцелью упрощения передачи, нарезка роликов выполнена кольцевой, а передащ а я с я тем, что направляющий элемент жестко связан с червяком, а в. зоне взаимодействия роликов с направляющим элементом на червяке .выполнена продольная канавка.

3. Передача по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем,,что ограничитель радиального перемещения роликов и направляющий элемент жестко связаны с червяком, а передача снабжена установленным на червяке с возможностью смещения вдоль него дополнительным направляющим элементом и устройством для отвода его от роликов.

4. Передача по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что ограничитель радиального перемещения роликов и направляющий элемент установлены в корпусе, передача снабжена подпружиненными в осевом направлении упорами и установленным в корпусе выступом, поочередно взаимодействующим с роликами, ограничитель радиального перемещения роликов имеет подпружиненные участки, а витки червяка и нарезка роликов выполнены так, что отношение суммы толщин вершины витка червяка и вершины кольцевой нарезки роликов к ходу витка червяка меньше, чем отношение центрального угла, охватывающего паз ограничителя к углу 360

5. Передача по пп. 1 и 2 или пп.

1 и 3, или пп. 1 и 4, о т л и ч а юДля создания смещенной передачи целесообразно, не изменяя размеров нарезки червяка и роликов, достичь заданной величины смещения путем сме- 40 щения производящего червяка при нарезании червячного колеса. Это выразится тем, что начальный цилиндр роликов 4 в их зацеплении с колесом 3 будет отличаться по диаметру от на- 65 чального цилиндра роликов в их зацеплении с червяком 2.

Работа передачи, выполненной по фиг. 11, в принципе не отличается от работы описанных выше передач . В этой передаче в зацеплении (благодаря косому расположению роликов) участвует одновременно больше, чем в ранее описанных передачах, число зубьев колеса.

В связи с ем, что в предлагаемой передаче по сравнению с известной не требуется шестерен на червяке, роликах, в корпусе и для установки роликов, а в сепараторе не нужны подшипники, предлагаемая передача ущественно проще и технологичнее известной. элементом винтообразной формы для осевого возврата роликов и ограничителем радиального перемещения роликов.

2. Передача.по п. 1,о т л и ч а ю857598

10 щ а я с я тем, что делительная поверхность червяка выполнена в виде однополюсного гиперболоида вращения.

6. Передача по пп. 1 и 2, или пп.

1 и 3, отличающаяся тем, что направляющий элемент выполнен в форме зуба, взаимодействующего с кольцевой канавкой ролика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 2403096, кл. 74-458, 1946.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 564476, кл. F 1.6 Н 25/22, 1972 (прототип) 857598

Рог 12 иг. 11

Фиг.У

Составитель.В. ArlapxoB

Редактор А. 14андор Техред М. Коштура Корректор С. Корниенко

Заказ 7205/60

Тираж 1006 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьгтий

113035, Москва, iK-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 б