ЧЕРВЯЧНАЯ ПЕРЕДАЧА Российский патент 1995 года по МПК F16H1/16 

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в аппаратах бытовой техники, например электромясорубке, соковыжималке, овощерезке и др.

Известна червячная передача, содержащая находящиеся в зацеплении колесо и червяк, при этом червячное колесо выполнено из кольцевой спиральной пружины, натянутой на наружную поверхность колеса.

К недостаткам этой передачи относится низкая контактная прочность зубьев червяка, так как контакт зубьев его колеса происходит по узкой контактной площадке, по форме и характеру зацепления близкой к прямой линии, лежащей в касательной плоскости, проведенной через точки контакта витков червяка и пружины, и, как следствие, низкий ресурс передачи.

Известна червячная передача, содержащая червяк, находящийся в зацеплении с колесом, причем червяк снабжен витками, прорезанными винтовыми канавками, совпадающими с направлением витков червяка.

Недостатками известной передачи являются высокая трудоемкость изготовления червяка и колеса, а также низкая контактная прочность и плавность работы передачи, что снижает ее ресурс.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является червячная передача, содержащая червячное колесо и взаимодействующий с ним червяк, выполненный в виде цилиндрического вала и охватывающей его пружины, концы которой закреплены на этом валу.

Существенными признаками известной передачи, сходными с признаками предлагаемой, являются выполнение червяка в виде цилиндрического вала и охватывающей его витой пружины.

К признакам, отличающим предлагаемую передачу от прототипа относятся: снабжение передачи дополнительной витой пружиной, размещенной между витками основной; закрепление основной и дополнительной пружин на профилированных кольцах, установленных на валу; различие диаметров проволоки основной и дополнительной пружин.

К недостаткам известной передачи относится низкая нагрузочная способность пары червяк колесо, так как витая с определенным шагом пружина имеет низкую способность сопротивляться осевому сжатию или растяжению. В результате взаимодействия червячного колеса с пружиной и ограниченного числа одновременно находящихся в контакте зубьев колеса и витков пружины последняя под действием осевой силы деформируется, нарушая характер зацепления с изменением условий для проникновения смазки в зону контакта. Ухудшается теплоотвод, увеличивается удельное давление и, как следствие, снижается долговечность передачи.

Техническая задача изобретения состоит в увеличении и стабилизации площади контакта основной пружины с валом и червячным колесом, что снижает удельное давление в контактирующих парах, улучшает теплоотвод из зоны трения и стабилизирует (снижает) циклические колебания изменения удельного давления в передаче, что повышает ее долговечность.

Технический результат достигается тем, что передача снабжена дополнительной витой пружиной, витки которой размещены между витками основной пружины, и установленными на валу профилированными кольцами, обращенные один к другому торцы которых сопряжены с торцами обеих пружин, а диаметр проволоки основной пружины больше диаметра проволоки дополнительной, причем профиль основной пружины может быть выполнен: эвольвентным, конволютным, трапецеидальным или в виде зацепления Новикова, а профиль дополнительной пружины тороидальным, квадратным и круглым.

На фиг. 1 изображена передача в разрезе с использованием червяка в виде размещенных одна в другой дополнительной и основной пружин; на фиг. 2 червяк, основная пружина которого выполнена с Новикова, а дополнительная с тороидальным профилем витков; на фиг. 3 червяк, основная пружина которого выполнена с эвольвентным профилем, а дополнительная квадратного сечения; на фиг. 4 фрагмент передачи на фиг. 1 с основной пружиной, выполненной с профилем зацепления Новикова, и дополнительной тороидального профиля, прикрепленной к кольцам, выполненным в виде глобоидных конусов; на фиг. 5 изображено профилированное кольцо в аксонометрической проекции с торцовой поверхностью, выполненной по винтовой зависимости, и пазом для зацепления основной и дополнительной пружин.

Червячная передача состоит из корпуса 1, установленного в нем на подшипниках цилиндрического вала 2, на котором закреплена посредством колец 3 и шпонок 4 витая пружина 5, регулирование натяга которой осуществляют гайками 6. Вал 2 защищен крышками 7 и 8, предназначенными для сохранения смазки внутри корпуса и проникновения пыли и влаги. Пружина 5 находится в зацеплении с червячным колесом 9, закрепленным на валу 10, установленном между корпусом 1 и крышкой 11. Между витками пружины 5 размещена дополнительная витая пружина 12 с круглым сечением витков. Пружина 12 может быть заменена пружиной 13 с квадратным сечением витков или пружиной 14 с тороидальным сечением витков. Основная пружина 5 может иметь различный профиль, например эвольвентный, конволютный, трапецеидальный или в виде зацепления Новикова. Торцовая поверхность А кольца 3 находится в контакте с поверхностью Б торца пружины 5, форма которого может быть выполнена плоской (фиг. 2) или может быть снабжена выступом 15 (фиг. 3), сопряженным с пазом 16 кольца 3, установленного на шпонке 4, размещенной в шпоночном пазу вала 2 и пазу 17 кольца 3. При выполнении колец 3 с продольным профилем в виде глобоидного конуса 18 образуется глобоидальная поверхность В. Пружина 5 в совокупности с дополнительной пружиной 14 с тороидальным профилем и червячное колесо 9 образуют глобоидную червячную передачу с зацеплением Новикова. Пружина 5, уложенная на глобоидальную поверхность В, закреплена на конусах 18 посредством пазов, в которые установлены отогнутые вдоль оси витки 19.

Червячная передача работает следующим образом.

Крутящий момент от вала 2 через шпонки 4 и пазы 17 передается кольцам 3, а от них пружинам 5 и, соответственно, пружинам 12, или 13, 14, которые в сборе, находясь в зацеплении с червячным колесом 9, передают ему вращение, далее валу 10 и потребителю.

Выполнение в предложенном устройстве червяка, составленного из основной и размещенной в ней дополнительной пружин, закрепленных посредством профилированных колец с торцами, обращенными один к другому и сопряженными с пружинами, по сравнению с прототипом придают передаче новые, с более высокими потребительскими показателями, свойства: равномерное распределение давления между зубьями колеса за счет самоустанавливости витков червяка, улучшение теплоотвода и смазки, повышение несущей способности, плавности вращения и, как следствие, долговечности.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в аппаратах бытовой техники. Технический результат - повышение долговечности. Это достигается снабжением передачи дополнительной витой пружиной 12, витки которой размещены между витками основной пружины 5, и установленными на валу 2 профилированными кольцами 3, обращенные один к другому торцы которых сопряжены с торцами обеих пружин 5 и 12, а диаметр проволоки основной пружины 5 больше диаметра проволоки дополнительной пружины 12. Вращение от вала 2 передается на колесо 9 и, соответственно, на вал 10 посредством колец 3 и пружин 12 и 5. 7 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. ЧЕРВЯЧНАЯ ПЕРЕДАЧА, содержащая зубчатое колесо и взаимодействующий с ним червяк, выполненный в виде цилиндрического вала и охватывающей его витой пружины, закрепленной на этом валу, отличающаяся тем, что передача снабжена дополнительной витой пружиной, витки которой размещены между витками основной пружины, и установленными на валу профилированными кольцами, обращенные один к другому торцы которых сопряжены с торцами обеих пружин, а диаметр проволоки основной пружины больше диаметра проволоки дополнительной. 2. Передача по п. 1, отличающаяся тем, что основная пружина выполнена с профилем зацепления Новикова. 3. Передача по п. 1, отличающаяся тем, что профиль витков основной пружины выполнен трапецеидальным. 4. Передача по п. 1, отличающаяся тем, что профиль витков основной пружины выполнен конволютным. 5. Передача по п. 1, отличающаяся тем, что профиль витков основной пружины выполнен эвольвентным. 6. Передача по п. 1, отличающаяся тем, что профиль витков дополнительной пружины выполнен круглым. 7. Передача по п. 1, отличающаяся тем, что профиль витков дополнительной пружины выполнен квадратным. 8. Передача по п. 1, отличающаяся тем, что профиль витков дополнительной пружины выполнен тороидальным.