Спироидная передача с ротапринтной смазкой зацепления Советский патент 1985 года по МПК F16H57/04 F16H1/16 

t Изобретение относится к машиностроению, к передачам зацеплением, конкретно к гипр.рболоидным зубчптым передячам с ротапринтной смазкой зацепления, и может найти применение в областях техники, где использование для смазки жидких смазо и пластических материалов нежелател но или недопустимо, например в хими ческой, текстильной, пицевой, космической и вакуумной технике. Известна спироидиая передача с ротапринтной смаэкой зацеплетшя, содержащая ведущий червяк и расположенные по разные стороны от него на ведомом najTy соосные ведомое кол со с зубьями, имеющими направление разноименное с направлением витков ведущего червяка, и подпружиненное к ведущему червяку смазочное колесо с зубьями такого же направления как у витков ведущего червяка, выполненным - из твердого смазочного материала. В этой передаче ведущий червяк расположен между смазочным и ведомым колесами, которые имеют одинаковые числа зубьев и раз.ноименное направление линий зубьев, а осевой модуль и число заходов червяка, число зубьев каждого из колес и мржосевое ра.сстояние перед чи связаны определенной зависимостью, обеспечивающей осуществимост передачи при указанном равенстве чисел зубьев ведомого и смазочного спироидных колес m . Недостатками данной передачи является то, что из-за являющегося одним из существенньк ее признаков равенства в ней чисел зубьев ведомого и смазочного колес она практически пе. может быть осуществлена пр значениях передаточного числа, мень ших 30, и, кроме того, ей присуща несколько пониженная нагрузочная способность. Указанные недостатки данной пере дачи обусловливаются тем, что имеющие равные числа зубьев ведомое и смазочное колеса, вращающиеся с одинаковой угловой скоростью в одну сторону, образуют в зацеплении с ведущим спироидным червяком двухвен цовую цилиндрическую спироидную пер дачу, в которой уже при передаточно числе около АО становятся значитель ными подрезание и размеры непередаю щих нагрузку переходных участков зубьев, а при дальнемшрм уменьшении передаточного числа указанные подрезание и размеры переходных участков зубьев существенно возрастают, становясь при значениях передаточного числа, меньптх 30, недопустимо больптми. При этом первый из недостаткотз (невозможность ее осуществления при Т1ередаточных числах, меньших 30) проявляет себя в случаях, когда в соответствующем устройстве требуется обеспечить понижение частоты вращения в число раз, меньшее 30. Если, н 1пример, нужно обеспечить между скрещивающимися осями упомянутого устройства передаточное число 15, то эту передачу можно применить лишь в сочетании с дополнительной ускоряющей цилиндрической зубчатой передачей с ротапринтной смазкой зацепления. При этом, приняв, к примеру, передаточное число последней равным 1/3 и установив ее до или после передачи, требуемое итоговое передаточное число 15 можно будет обеспечить, применив передачу с передаточным числом 45. Второй недостаток (несколько по-, ниженная нагрузочная способность) является следствием ,. что равенство чисел зубьев ведомого и смсзочного спироидных колес в ней достигается ценой ухудшения геометрии зацепления, вызванного расположением полюсов зацепления (точек совпадения) вне зон зацепления обоих колес с червяком и проявляющегося в увеличенных размерах переходных участков зубьев колес, а значит, в уменьшенных размерах передающих нагрузку рабочих участков зубьев, в силу чего как раз и происходит понижение нагрузочной способности передачи. Цель изобретения - обеспечение возможности осуществления спироидной передачи с ротапринтной смазкой зацепления при любых (от 3 до 600) значениях передаточного числа (т.е. при его значениях как больших, так и меньших 30) , а также повьш1ение нагрузочной способности этой передачи. Указанная цель достигается тем, что в спироидной передаче с ротапринт ной смазкой зацепления, содержащей ведущий червяк и расположенные по разные стороны от него на недомом валу соосные ведомое колесо с зубьяьги, имею1днмн илпоалленле, р-лнопмеи иое с направлением витков ведушого червяка, и подпружиненное к ведущему червяку смазочное колесо с зуб такого же направления, как у витков ведущего червяка, выполненными из твердого смазочного материа ла, смазочное колесо расположено на ведомом валу с возможностью относительного вращения, а числа зубь ведомого и смазочного колес приняты равными округленным до ближайших целых значений соответственно числам Ъл HZ, определенным по зави симостям Z 2.а.+ Z,.( а ) + у о 2 чТ 4V d«.. где а... - межосевое расстояние спи роидной передачи , ту - осевой модуль витков вед щего червяка , Z и d - соответственно число зах дов и диаметр вершин вит ков ведущего червяка; г, и г - радиусы соответственно 1 2 2 внутреннего и внешнего цилиндров зубчатого вен ца ведомого колеса. км 2 Ч t-lS (г. г) - .-d На фиг. 1 изображена передача, разрез по оси ведомого вала на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Передача содержит корпус 1, спироидный червяк 2 и размещенные соосно на ведомом валу 3 по разные стороны от этого червяка и зацепляю щиеся с ним передающие нагрузку спи роидное ведомое колесо 4 с зубьями 5, имеющими направление (на фиг. 2 оно принято левым), разноименное с направлением витков 6 (на фиг. 2 и фиг. 3 оно принято правым) спирои ного червяка 2, и спироидное смазочное колесо 7 с зубьями 8 того же (правого на фиг. 3) направления, как и у витков 6 ведущего червяка Между отверстием 9 ступицы 10 смазочного колеса 7 с зубьями 8 и ведо мыМ валом 3 ра:.ме1цена -зафиксированн на последнем в его осевом паправ /,4 :7ГИ1 Н Г1ОД11ГПГ1иК1. );. П, tliy. кающля свободное гмлччмного кслесл 7 отиоситсльпо IonciM.-ifti вала 3. Ступица Ш, обрагчующая п КСте с яакрепленны 1 на ней чубчатым венцом 12, БЫполн.енньп-1 твердой смазки, смазочное колесо 7, установлена на внешней цилиндрической поверхности стакана 13 подшипниковой опоры 11 с возможностью осевых перемещений. При этом для исключения проворачивания ступицы 10 относитель но стакана 13 они соединены призмати. ческой шпонкой 14. На наружную поверхность цилиндрической части ступицы 10 надета пружина 15, упирающаяся одним торцом в дисковую часть этой ступицы, а другим - в упорное кольцо 16, навинченное на стакан 13 подшипниковой опоры 11. На периферии упорного кольца 16 выполнены радиальные отверстия 17 позволяющие при помощи инструмента типа стержня (не показан) произво-дить через окно 18 корпуса 1 (после снятия с последнего крьт1ки 19) дополнительное навинчивание или некоторое свинчивание этого упорного кольца, осуществляя, тем самьсм регулировку усилия поджатия смазочного колеса 7 к ведущему червяку 2. Благодаря тому, что ведомое спироидное колесо 4 имеет число зубьев, определенное по приведенной зависимости (1), это колесо в зацеплении со спироидным червяком 2 образует такую спироидную передачу с основным относительным расположением звеньев, у которой полюс Р. зацепления размещается в пределах зоны зацепления червяка 2 с ведомым колесом 4, в связи с чем эта спироид ная передача может реализовываться при передаточных числах не только больших 30 (как передача-прототип), но и меньших 30, а именно достигающих значения равного 3, кроме того, она обладает повьшгенной нагрузочной способностью, так как вследствие указанного размещения полюса Р зацепления обеспечиваются исключение подрезания и близкие к минимальным размеры переходных участков боковых поверхностей зубьев 5 ведомого колеса 4. Свойственное этой (с основным относительным расположением звеньев) спироидной передаче уменьшенное скольжение пубьев (и

обуглоиленные этим обстоятельством повышение износостойкости и ШЛ передачи) математически выражается в том, что, например, в полюсе Р зацепления скорость V скольжения и окружная скорость V червяка 2 связаны соотношением V,V,{-5;n./5in(, , . (3) fO где sini . fla угол подъема винтовой линии витка четвяка 2 на его цилиндре вергаин; - радиус проходящего через полюс Р цилиндра зубчатого венца ведомого колеса 4 и из рассмотрения которого видно, что . В этом случае в полюсе Р окружная скорость V- ведомого колеса 4 имеет величину ,- e;nJf,Jsin(C.y,. (4) Что касается смазочного колеса 7, то благодаря тому, что оно имеет число зубьев, найденное по приведен ной зависимости (2), в его зацеплении с червяком 2 образуется такая спироидная передача со вспомогательным расположением звеньев, у которой полюс Р зацепления.размещается в пределах зоны зацепления червяка 2 со смазочным колесом 7, в связи с ч эта спироидная передача может реализоваться при значениях передаточного числа от 600 и вплоть до 2 и кроме того, в ней вследствие указанного размещения полюса Р зацепления обеспечиваются исключение подрезания, .близкие к минимальным размеры переходных участков боковых поверхностей зубьев 8 смазочного колеса 7 а значит, возникают благоприятные условия для равномерного износа зубьев 8 смазочного колеса. 7. т.е. благоприятные условия для эффективной работы последнего. Присущее это (со вспомогательным относительным р.аспол ожени ем звеньев) спироидной п редаче увеличенное скольжение зубье (и обусловленная этим обстоятельством повышенная их изнашиваемость, способствующая лучшему перенесению

твердой смазки через посредство червяка 2 в зону зацепления последнего с ведомым колесом 4) математически выражается в том, что, например, в полюсе Р зацепления скорость Vg скольжения и окружная скорость червяка 2 связаны соотношением g--V,- 6in2/ein(o-j,,)j , (5) из рассмотрения которого видно, что ,., Б данном случае в полюсе Р окружная скорость V смазочного колеса 7 имеет величину v;V,,/5ih(i),). (6) Из сопоставления вьфажений (4) и (6) вытекает, что и, следовательно, в соответствии с тем, как это полностью согласуется с зависимостями (1) и (2), число зубьев смазочного колеса 7 в предлагаемой передаче должно быть меньше числа зубьев ведомого колеса 4. Смазьшание зубьев ведомого колеса 4, передающего нагрузку, происходит следующим образом. В результате взаимодействия ведущего червяка 2 с поджимаемым к нему смазывающим колесом 7 боковые поверхности его витков 6 покрьгеаются слоем твердой смазки. Затем покрытие слоем смазки поверхности витков входят в зацепление с боковыми поверхностями зубьев 5 ведомого колеса 4 и производят их смазывание . Когда усилие поджатия смазывающего колеса 7 к ведущему червяку 2 вследствие износа зубьев 8 этого колеса ослабевает, крьшпсу 19 снимают и через окно 18 с помощью инструмента типа стержня, вставляемого в отверстия 17 упорного кольца 16, производят дополнительное навинчивание последнего на стакан 13 подшипниковой опоры 11, благодаря чему достигается нужное увеличение усилия поджатия смазочного колеса 7 к ведущему червяку 2. Пре лагаемая спироидная передача с ротапринтной смазкой зацепления в отличие от передачи-прототипа осуществима при значениях передаточного числа не только больших 30,

но и меньших 30, вплоть до значения этого числа, равного 3 (в целом диапазоне значений передаточного числа данной передачи 3 ...600), В связи с этим в случ-аях когда по условиям работы соответствующего устройства требуется обеспечить передаточное число, меньшее 30 (например равное 15), это требование легко выполнить путем применения одной данной передачи, тогда как передачупрототип необходимо применять в обязательном сочетании с дополнительной ускорительной зубчатой передачей (например, применять передачупрототип с передаточным чис.чом Л в сочетании с ускорительнот эуОч.чтой передачей с передаточж.тм отношением 1/3). Кроме того, ввиду присущей ей более благоприятной геометрии зацепления данная передача обладает более высокой, чем передача-протоТип, нагрузочной способ ностью, в связи с чем ее можно вьтолнять с уменьшенными габаритными размерами. Указанными преимуществами предлагаемой передачи обусловливается технико - экономическая эффективность от ее использования.

СПИРОЙДНАЯ ПЕРЕДАЧА С РОТАПРИНТНОЙ СМАЗКОЙ ЗАЦЕПЛЕНИЯ, содержащая ведущий червяк и расположенные по разные стороны от него на ведомом валу соосные ведомое колесо с зубьями, имеющими направление, разноименное с направлением витков ведущего червяка, и подпружиненное к ведущему червяку смазочное колесо с зубьями такого же направления, как у витков ведущего червяка, выполненными из твердого смазочного материала, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения воз- можности ее осуществления при любых значениях передаточного числа и повьи шения нагрузочной способности, смазочное колесо расположено на ведомом валу с возможностью относительного вращения, а числа зубьев ведомого и смазочного колес приняты равными округленным до ближайших целых значений соответственно числам Z Н Z . определенным по зависимостям „ |,о г/ 2 2ч + Z,-(r; - а ) Mr.Va.).dмежосевое расстояние спирогде а W идной передачи; п - осевой модуль витков ведущего червякаi (Л соответственно число заходов и диаметр верпгин витков ведущего червяка; г. и Tg - радиусы соответстренно внутреннего и внешнего цилиндров зубчатого венца ведомого колеса. со Z, Z, -Л, где й 2Z,.(r - .