СПИРОИДНАЯ ПЕРЕДАЧА С РОТАПРИНТНОЙ СМАЗКОЙ ЗАЦЕПЛЕНИЯ Российский патент 2007 года по МПК F16H57/04 

Предлагаемое изобретение относится к гиперболоидным зубчатым передачам спироидного типа с ротапринтной смазкой зацепления и может быть использовано в тех областях техники, где применение для смазки жидких масел и пластичных смазочных материалов крайне нежелательно или недопустимо, например в пищевой, химической, текстильной, космической и вакуумной технике, а также в условиях сверхвысоких и сверхнизких температур.

Известна гиперболоидная зубчатая передача с ротапринтной смазкой зацепления (см. авт. свид. №838208 МПК F16Н 57/04), содержащая ведущий червяк, ведомое червячное колесо и соосное с ним смазочное колесо с зубьями из твердого смазочного материала, подпружиненное к ведущему червяку, при этом передача выполнена спироидной, ведущий червяк расположен между смазочным и ведомым колесами, которые имеют одинаковые числа зубьев и разноименное направление линий зубьев.

В известной передаче смазочное и ведомое колеса выполнены раздельно, по разные стороны от червяка, из-за чего увеличиваются габаритные размеры передачи и редуктора в целом, что нежелательно для некоторых типов приводов.

Известна также спироидная передача с ротапринтной смазкой зацепления (см. авт. свид. №1682689 МПК F16H 1/16), содержащая корпус, установленные в нем червяк и зацепляющееся с ним спироидное колесо с зубьями, имеющими направление, разноименное с направлением витков червяка, и устройство для смазки, на венце спироидного колеса выполнены сквозные отверстия, равномерно расположенные по архимедовой спирали, а устройство для смазки выполнено в виде размещенных в соответствующих отверстиях венца держателей и установленных в держателях и выполненных из твердого смазочного материала стержней, имеющих каждый зуб на наружном торце, предназначенный для взаимодействия с винтовой нарезкой червяка и подпружиненный к последнему.

Недостатком данной передачи является как сложность на стадии изготовления и сборки редуктора, содержащего спироидную пару, так и в процессе его эксплуатации и ремонта.

Технической задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции спироидной передачи с ротапринтной смазкой зацепления и повышение надежности нанесения смазочного материала на трущиеся поверхности звеньев пары трения.

Поставленная задача достигается тем, что в спироидной передаче с ротапринтной смазкой зацепления, содержащей корпус, установленные в нем ведущий червяк, зацепляющееся с ним спироидное колесо и устройство для смазки, последнее представляет собой выполненные в червяке винтовые канавки с размещенным в них твердым смазочным материалом, при этом направление канавок совпадает с направлением винтовой нарезки витков червяка, причем спироидное колесо выполнено стальным, а червяк - из антифрикционного материала, например бронзы или латуни.

Наличие в червяке винтовых канавок с размещенным в них твердым смазочным материалом создает возможность для подачи смазки в зацепление передачи. При этом интенсивность подачи смазки автоматически регулируется в зависимости от продолжительности работы пары трения, так как ее количество, подаваемое в зону трения, находится в прямой зависимости от интенсивности изнашивания витков червяка. При увеличении скорости вращения и нагрузочного момента на червяке увеличивается интенсивность истирания рабочей поверхности его витков (поверхность колеса стальная и изнашивается в гораздо меньшей степени), а следовательно, увеличивается и истирание твердого смазочного материала. В результате происходит подача твердой смазки в зацепление передачи.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена спироидная передача с ротапринтной смазкой зацепления; на фиг.2 - разрез по А-А; на фиг.3 - график распределения сил и скоростей, действующих в зацеплении передачи.

Спироидная передача с ротапринтной смазкой зацепления содержит корпус 1, размещенные в нем спироидное колесо 2 и червяк 3 из антифрикционного материала, например бронзы или латуни, содержащий винтовые канавки 4 с запрессованным в них твердым смазочным материалом, например графитом или дисульфидом молибдена. Канавки имеют такое же направление винтовой нарезки, что и винтовая нарезка червяка, а угол их наклона ϕ выбирается из условия: ϕ=К_ϕγ, где γ - угол наклона винтовой нарезки червяка; К_ϕ - коэффициент: К_ϕ=(1,75...3) - для самотормозящей спироидной передачи; К_ϕ<0,75 - для несамотормозящей передачи. При этом меньшим значениям угла γ соответствуют большие значения коэффициента К_ϕ. При таких условиях выдавливания твердой смазки из канавки не происходит, так как реакция R_n от нормальной силы в зацеплении (см. фиг.3) в момент контакта элементов передачи действует под углом к винтовой нарезке канавки, способствуя нанесению смазки на зубья спироидного колеса.

Передача работает следующим образом.

При вращении червяк 3 контактирует с зубьями спироидного колеса 2, передавая полезную нагрузку. В результате этого происходит истирание рабочей поверхности его витков (поверхность колеса стальная и изнашивается в гораздо меньшей степени) и запрессованного в винтовые канавки твердого смазочного материала. Этим достигается подача твердой смазки в зацепление передачи. При этом выдавливания твердой смазки из канавок не происходит, так как угол наклона их винтовой нарезки, принятый из условия ϕ=K_ϕγ, не способствует этому.

Указанные отличия, в сравнении с прототипом, обеспечивают автоматическое регулирование количества подаваемой в зацепление смазки в зависимости от скоростного и нагрузочного режима работы спироидной передачи, снижают материалоемкость и упрощают ее конструкцию.

Изобретение относится к гиперболоидным зубчатым передачам спироидного типа с ротапринтной смазкой зацепления и может быть использовано в тех областях техники, где применение для смазки жидких масел и пластичных смазочных материалов крайне нежелательно или недопустимо, например в пищевой, химической, текстильной, космической и вакуумной технике, а также в условиях сверхвысоких и сверхнизких температур. Червяк (3) из антифрикционного материала содержит канавки с запрессованным в них твердым смазочным материалом, например графитом или дисульфидом молибдена. Направление канавок совпадает с направлением винтовой нарезки витков червяка (3). Такое выполнение червяка позволяет повысить надежность нанесения смазочного материала на трущиеся поверхности звеньев пары трения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Спироидная передача с ротапринтной смазкой зацепления, содержащая корпус, установленные в нем ведущий червяк, зацепляющееся с ним спироидное колесо и устройство для смазки, отличающаяся тем, что устройство для смазки представляет собой выполненные в червяке винтовые канавки с размещенным в них твердым смазочным материалом, при этом направление канавок совпадает с направлением винтовой нарезки червяка.2. Спироидная передача по п.1, отличающаяся тем, что спироидное колесо выполнено стальным, а червяк - из антифрикционного материала, например бронзы или латуни.