ЧЕРВЯЧНАЯ ПЕРЕДАЧА Российский патент 1995 года по МПК F16H1/16 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в бытовой технике, например пищевых аппаратах типа электромясорубки, стиральных машин и т.п.

Известна червячная передача, гиперболоидная зубчатая передача второго рода, содержащая червяк и сопряженное с ним червячное колесо.

Недостатками известной передачи являются повышенный износ зубьев передачи и склонность к заеданию трущихся поверхностей, так как в результате прогиба червяка нарушается характер зацепления и появляются зоны, удельное давление в которых превышает допустимые значения.

Известна червячная передача, червячное колесо которой выполнено из кольцевой спиральной пружины, натянутой на наружную поверхность колеса.

Недостатком этой передачи является низкая контактная прочность зубьев червяка, так как контактирование зубьев червяка и колеса происходит по узкой контактной площадке, близкой по форме к линии, лежащей в касательной плоскости, проведенной через точки контакта витков червяка и пружины, и, как следствие, низкий ресурс передачи.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является червячная передача с гибким криволинейным червяком, сжатой стороной контактирующим с червячным колесом, несколько витков зубьев которого сцепляются с червяком во вращении, а между собой посредством двух рядов выступов и углублений, причем в скрученном положении лентовидные по строению выступы на всем протяжении углублений взаимно сцепляются с предотвращением скручивания соседних витков, при этом стабильность радиуса кривизны червяка обеспечивается точностью расположения вершин винтовых зубьев на торцовых сторонах витков червяка, в то время как большой радиус червячного колеса контактирует с вершинами винтообразного зуба червяка так, что сцепление витков зубьев с червячным колесом от апогея к середине витков выводится из зацепления.

Существенными признаками известного устройства, сходными с признаками предлагаемого, являются лентовидные по строению выступы червяка, контактирующие и взаимодействующие с углублениями червячного колеса; огибание червяком колеса со стабилизацией взаимного положения по всей длине контактирования. В известном устройстве это обеспечивается торцовыми зубьями и углублениями лентообразного скрученного в цилиндрическую спираль червяка, а в предлагаемом устройстве стабильность взаимного положения колеса и червяка обеспечивает глобоидный ролик.

Недостатком известной передачи является сложность изготовления винтообразного с торцовыми зубьями, взаимно контактирующими между собой, червяка. Неизбежный износ геометрически сложных, взаимодействующих при вращении поверхностей, испытывающих не менее сложные как по направлению, так и по знаку нагрузки, нарушает характер сопряжения червяка с колесом, приводит к значительному нагреву передачи, следствием чего является снижение ее ресурса.

Техническая задача изобретения состоит в упрощении изготовления червяка и колеса и повышения их ремонтопригодности и ресурса.

Для этого передача дополнительно снабжена валом, предназначенным для закрепления другого торца пружины, и размещенным оппозитно червячному колесу успокоителем пружины, выполненным в виде установленного с возможностью вращения вокруг своей оси глобоидного ролика или шарнирно установленного башмака с тороидальной поверхностью.

На фиг. 1 изображена передача в разрезе, в качестве успокоителя изображен башмак; на фиг. 2 успокоитель в виде глобоидного ролика на опорах в аксонометрической проекции; на фиг. 3 фрагмент передачи, изображенной на фиг. 1, на котором в качестве успокоителя применен глобоидный ролик.

Червячная передача состоит из разъемного корпуса 1, установленного в нем на подшипниках вала 2 и идентично закрепленного вала 3, снабженных участками с резьбой для навинчивания на них пружины 4 и закрепления ее посредством шпонок 5 и гаек 6. Колесо 7 установлено на валу 8. Глобоидный ролик 9 закреплен на корпусе 1 посредством опор 10 с возможностью вращения вокруг своей оси, который может быть равноценно заменен на башмак 11 с вогнутой тороидальной поверхностью. Корпус 1 снабжен крышками 12 и 13, защищающими детали передачи от внешней среды и сохраняющими внутри корпуса смазку. Ролик 9 и башмак 11 установлены с зазором относительно пружины 4, величина которого Δ может быть соизмерима с зазором в классической червячной передаче между сопрягаемыми поверхностями колеса и червяка.

Червячная передача работает следующим образом.

Крутящий момент от вала 2 через шпонку 5 и шпоночный паз, выполненный, например, на внутренней поверхности витков пружины 4, передается колесу 7, установленному на валу 8, а от него потребителю. Гайка 6 удерживает шпонку 5 в шпоночном пазу и препятствует отвинчиванию пружины с валами 2 и 3 при реверсировании передачи. Глобоидный ролик 9 установлен в корпусе 1 на опорах 10 и может контактировать с поверхностью витков пружины, вращающейся от вала 2. Радиальная составляющая силы в зацеплении, которая практически существует при всех режимах работы передачи, превышающая усилие, необходимое для растягивания пружины в направлении, обратном направлению радиальной силы, возникающей на колесе 7, "выбирает" зазор Δ, и витки пружины входят в соприкосновение с поверхности ролика 9, который начинает вращаться, одновременно препятствуя выходу витков пружины из зацепления с колесом, т.е. ролик 9 повышает несущую способность передачи. Глобоидный ролик 9 может быть равноценно заменен на башмак 11, который выполняет ту же роль, что и ролик, но проще по конструкции и меньше по габаритам. Крышки 12 и 13 защищает детали передачи от внешних воздействий и являются одновременно силовым элементом, скрепляющим и придающим жесткость половинкам корпуса 1.

Предлагаемое червячная передача по сравнению с прототипом более проста по конструкции, основные детали червяк и червячное колесо не требуют при сборке пригоночных работ для достижения точности относительного движения исполнительных поверхностей, так как витки пружины червяка самоустанавливающиеся, а возможность регулирования зазора исполнительной пары увеличивает ресурс передачи.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в бытовой технике. Технический результат - увеличение ресурса передачи. Технический результат достигается снабжением передачи дополнительным валом 3 и размещенным оппозитно червячному колесу 7 успокоителем пружины 4, торцы которой закреплены на соответствующих валах 2 и 3. Успокоитель пружины 4 выполнен в виде шарнирно установленного башмака 11 с тороидальной поверхностью и может быть выполнен в виде установленного с возможностью вращения вокруг своей оси глобоидного ролика. Вращение от вала 2 передается колесу 7 и, соответственно, валу 8. 3 ил.

ЧЕРВЯЧНАЯ ПЕРЕДАЧА, содержащая входной вал, червячное колесо и предназначенный для взаимодействия с ним червяк, выполненный в виде витой пружины, один из торцов которой закреплен на входном валу, отличающаяся тем, что передача снабжена дополнительным валом, предназначенным для закрепления другого торца пружины, и размещенным оппозитно червячному колесу успокоителем пружины, выполненным в виде установленного с возможностью вращения вокруг своей оси глобоидного ролика или шарнирно установленного башмака с тороидальной поверхностью.