ДВУШАГОВЫЙ ЧЕРВЯК Российский патент 1994 года по МПК F16H1/16 

Изобретение относится к машиностроению, в частности может использоваться в делительных передачах металлорежущих станков и делительных столов.

Известен червяк, у которого в осевом сечении на начальной поверхности шаги противоположных сторон витка и толщина витка постоянны [1].

При использовании известного червяка в точных червячных передачах (делительных парах) регулирование бокового зазора осуществляется радиальным смещением червяка. Такая регулировка имеет ряд недостатков, связанных с нарушением правильности зацепления, которое выражается в уменьшении пятна контакта и в возникновении циклической ошибки передачи, имеющей период, равный одному обороту червяка. Кроме того, регулирование бокового зазора радиальным смещением червяка нетехнологично.

Известен двухшаговый червяк, у которого в осевом сечении на начальной поверхности шаги противоположных сторон витка различны по величине, а толщина витка непрерывно увеличивается вдоль оси [2].

Шаг по противоположным сторонам профиля известного двухшагового червяка задается выражением
t_б,м = t ±Δt, (мм) где t_б - большой шаг, например, по левой стороне витка, мм;
t_м - меньший шаг, например, по правой стороне витка, мм;
t - номинальный шаг, мм;
Δ t - приращение шага, мм;
знаки "+" и "-" - относятся соответственно к большему и меньшему шагам.

Разношаговость противоположных сторон витка позволяет при использовании известного червяка в делительных парах регулировать боковой зазор посредством осевого смещения червяка, что обеспечивает в пределах срока службы червяка правильность зацепления.

Недостатком известного двухшагового червяка является нетехнологичность его рабочей поверхности. Объясняется это тем, что из-за задания шагов противоположных сторон витка арифметической прогрессией обработку рабочей поверхности червяка необходимо осуществлять при двух различных настройках винторезной цепи станков - токарного, червячно-фрезерного, червячно-шлифовального. Дополнительно перенастройка винторезной цепи создает систематическую погрешность по толщине витка, что снижает точность червяка.

Цель изобретения - повышение технологичности и точности червяка.

Это достигается тем, что в двухшаговом червяке, у которого в осевом сечении на начальной поверхности шага противоположных сторон витка различны по величине, а толщина витка непрерывно увеличивается вдоль оси, образующая начальной поверхности расположена под углом ε к оси червяка, выбранном из условия
ε = arctg , (град) где ζ_t= ;
ζ_t- коэффициент приращения шагов;
α_o - угол зацепления, град;
а- коэффициент допустимого износа;
m - номинальный модуль, мм;
l_р - дополнительная длина червяка, мм.

На чертеже приведен двухшаговый червяк, осевое сечение.

В осевом сечении профиль витка 1 образован противоположными сторонами 2 и 3 относительно образующей 4 начальной поверхности.

Образующая 4 расположена под углом ε к оси 5 червяка. В сечении для большей наглядности прямая 6 проведена параллельно оси 5. Эта прямая может пересекаться с образующей 4 на участке от левого по схеме торца до исходного сечения, рассматриваемого на червяках на расстоянии одной трети его длины от левого торца.

Угол ε зависит от коэффициента приращения шагов и выбирается из указанного условия.

Коэффициент а допустимого износа зависит от знаменателя стандартного ряда модулей. По аналогии с прототипом при знаменателе ряда, равном 1,06, коэффициент а = 0,03.

Дополнительная длина l_р червяка является признаком двухшаговых червяков, отличающим их от одношаговых. Для станочных делительных передач дополнительная длина червяка равна 10-15 мм.

Шаг t_б,м витка 1 по противоположным сторонам 2 и 3 его профиля зависит от угла и определяется по указанному выражению.

Обработка червяка может осуществляться резцами, фрезами, шлифовальными кругами, у которых образующие (левая и правая) расположены с учетом угла α_o зацепления. При этом винтовая цепь настраивается на номинальный шаг t = π m. Действительные шаги t_б, t_м получаются за счет использования, например, копирной линейки, устанавливаемой под углом ε к оси червяка.

У червяка наряду с непрерывным увеличением толщины витка от левого по схеме торца к правому пропорционально в том же направлении уменьшается высота витка. Например, если в исходном сечении задать номинальную высоту витка, то слева от этого сечения рационально получение профиля витка большей высоты, а справа - меньшей.

В процессе эксплуатации червяка в делительной паре для регулирования бокового зазора по мере износа его перемещают в осевом сечении на величину дополнительной длины червяка l_р.

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в делительных передачах металлорежущих станков и делительных столов. С целью повыения технологичности и точности червяка, образующая начальной поверхности расположена под углом к его оси, выбранном из указанного условия. 1 ил.

ДВУШАГОВЫЙ ЧЕРВЯК, у которого в осевом сечении на начальной поверхности шаги противоположных сторон витка различны по величине, а толщина витка непрерывно увеличивается вдоль оси, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности и точности, образующая начальной поверхности расположена под углом ε к оси червяка, выбранным из условия
ε = arctg
где ζ_t= - коэффициент приращения шагов;
α_o - угол зацепления, град;
a - коэффициент допустимого износа;
m - номинальный модуль, мм;
l_р - дополнительная длина червяка, мм