Червячная передача Советский патент 1991 года по МПК F16H1/16 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к передачам с переменным межосевым расстоянием.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей за счет изменения межосевого расстояния.

На фиг. 1 показана червячная передача; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.-1; на фиг. 3 - схема для вывода геометрических параметров; на фиг. 4 схема, поясняющая вывод геометрических параметров.

Червячная передача содержит корпус 1,червяк 2 и червячное колесо 3, установленные на скрещивающихся вала 4 и В. Червячное колесо 3 жестко установлено на своем валу 4, а червяк 2-е возможностью осевого перемещения на валу 5. Червяк 2 выполнен с перемейным радиусом г, делительной поверхности. Шаг витков червяка 2 постоянен вдоль образующей его делительной поверхности. Радиус R выемок на поверхностях вершин зубьев червячного колеса 3 выбран из соотношения

мчкс , (1)

С08 уо

ч- максимальный радиус делительной поверхности червяка, о

lfo угол наклона касательной к образующей делительной поверхности червяка в точке с г ( мдке

Соотношение (1) получено следующим образом.

Б червячных передачах для обеспечения наилучшего контакта червяка 2 и червячного колеса 3 делаются выемки на поверхностях вершин зубьев погде г

маке

0

5

0

5

0

5

0

5

I

следнего. Контакт будет правильным, если радиус выемок R больше или равен по сравнению с делительным ради- :4, т.е должно соблюусом червяка 2 даться условие

г

(2)

Если делительный радиус червяка 2 г является переменной величиной и изменяется от г,, миидо r«M(W то Ра диус выемки R должен быть больше или равен по сравнению с максимальным делительным радиусом червяка г4Л,акс- В предлагаемой червячной передаче общая касательная в точке контакта Р0 делительных поверхностей червяка 2 и червячного колеса 3, соответствующей г( wai(C наклонена к оси вращения червяка 2 под углом $0 , С учетом этого из построений на фиг. 4 получают соотношение (1).

Вал 4 червячного колеса 3 установлен на опорах вращения в корпусе 1. Вал 5 червяка 2 размещен в рамке 6. Последняя установлена в направляющих 7, выполненных в корпусе 1 перпендикулярно осям вращения червяка 2 и червячного колеса 3. Рамка 6 снабжена приводом в виде винтовой пары, состоящей из ходового винта Ь и гайки 9. Ходовой винт 8 соединен с возможностью вращения с рамкой 6-, а Гайка 9 неподвижно установлена в корпусе 1.

На ступице червяка 2 установлена вилка 10 с возможностью вращения червяка 2. Продольная ось вилки 10 совпадает с осью вращения червяка 2,

Передача также снабжена кулачковым механизмом с геометрическим замыканием. Его кулачок 11 неподвижно

2 изменяется по дли- .,, то делительная поустановлен в корпусе 1, а толкатель 12 соединен с вилкой 10. Форма кулачка 11 описывается приведенными зависимостями. Так как делительный радиус г червяка не последнего Ь(

верхность червяка 2 описывается зависимостью г,(Ь). Это может быть различная функция. Основное ограничение накладываемое на ее выбор, заключается в том, чтобы ее радиус кривизны во всех точках был больше делительного радиуса г. червячного колеса 3 (иначе будет контакт делительных поверхностей в двух точках).

При изменении межосевого расстояния делительная поверхность червяка 2 перемещается по делительной окружности червячного колеса 3. Очевидно, что кулачок 11 должен быть эквидистантной делительной поверхности червяка 2. Начало системы координат х, у совмещено с центром О червячного колеса 3. Это обеспечивает удобство отсчета, так как центр О не изменяет свое положение в пространстве. В точке контакта Р делительных поверхностей червяка 2 и червячного колеса 3, соответствующей текущему значению г((Ь(), общая касательная t-t к делительным поверхностям наклонена к оси вращения червяка 2 под углом у. Тогда общая нормаль п-п в точке Р наклонена к оси о также под углом у. Толкатель 12 кулачкового механизма расположен от торца червяка 2 на расстоянии е. С учетом этого, а также построений на фиг. 4 получают зависимости (2)

х - r2 sinf + Ь, + 1 (3) у 1г cosj- t r,(b,) .

Зависимости (3) дают возможность учесть конкретную конструкцию передачи: величина е учитывает длину элементов, соединяющих вилку 10 с толкателем 12, а также расстояние между торцом червяка 2 и вилкой 10.

Червячная передача работает следующим образом.

Передача вращения от червяка 2 к червячному колесу 3 осуществляется в

вой винт 8. При этом происходит перемещение рамки 6 вместе с валом 5 и червяком 2 по направляющим 7. Благодаря тому, что направляющие 7 расположены в корпусе 1 параллельно средней плоскости передачи, происходит изменение межосевого расстояния.

При перемещении червяка 2 с валом 5 происходит перемещение толкателя 12 по кулачку 11, так как толкатель 12 соединен с вилкой 10, которая соединена со ступицей червяка 2. Благодаря тому, что форма кулачка описывается зависимостями(2),червяк 2 соединен через пилку 10 и толкатель 12 с кулачком 11, и продольная ось вилки 10 совпадает с осью вращения червяка 2, происходит смещение червяка 2 по валу 5

на величину, которая обеспечивает контактирование делительных поверхностей червяка 2 и червячного колеса 3 при различных величинах межосевого расстояния передачи.

5 Выполнение радиуса R выемок поверхностей вершин зубьев червячного колеса 3 по соотношению (1) обеспечивает правильность зацепления (отсутствие кромочного контакта) в случае макси0 мального межосевого расстояния, когда червяк 2 контактирует с червячным колесом 3 своим максимальным делительным радиусом Cj .

Постоянство шагов витков червяка 2 вдоль образующей его делительной поверхности обеспечивает нормальное зацепление между зубьями червячного колеса 3 и витками червяка 2 при различных положениях последнего. Благол даря этому происходит изменение межосевого расстояния передачи в процессе работы при больших передаточных отношениях.

5

45

Формула изобретения

Червячная передача, содержащая корпус, размещенные в нем направляющие с рамкой, червяк, установленный в рамке с возможностью осевого перемещения, червячное колесо, закрепленное на валу, и привод, связанный с валом червяка, отличающая- с я тем, что, с целью расширения эк

Изобретение относится к мапино- строению, а ч,к гности к передачам с переменным межосевым расстоянием. Целью iiaoC CTL ния янляс рас шире- ние jKcnryaiационных во мп нитен и счет итменения межосевого расстояния. В передаче имеются корпус 1, червяк 2 и червячное колесо 3. Последнее жестко установлено на валу 4, а червяк 2 с возможностью осеного перемещения на палу 5. Черняк 2 выполнен с делит ельнон поверхностью пгременнотч ралихсл r(, a p.i/myc R пмемок no u - но ri и пермшн че рвячпи коле- ta 3 нмГфан иэ соотнсмпония: R г /ипс максичаль- .IM;I р,1дим лепителыюи поверхности черняка 2, 0 - гол нлкл1чна касательной к ооратмошс-и до 1НГСЛЫ1ОИ по- вер/пп(ти черня)-, 2. , точке с г.....,,. AA(J KL Вал J paiMLiiieii и рамке 6, устаноьлена

результате зацепления рабочих поверх- jj сплуатационных возможностей за счет костей витков червяка 2 и зубьев чер- изменения межосевого расстояния, пе- вячного колеса 3, являющихся сопря-редача снабжена вилкой, соединенной

жеиными. При необходимости изменения межосевого расстояния вращают ходосо ступицей червяка, продольная ось которой совпадает с осью червяка,. кхг

сплуатационных возможностей за счет изменения межосевого расстояния, пе- редача снабжена вилкой, соединенной

со ступицей червяка, продольная ось которой совпадает с осью червяка,. кхг

лачковым механизмом, кулачок которого неподвижно установлен в корпусе, а толкатель соединен с вилкой, направляющие расположёны в корпусе перпендикулярно осям вращения червяка и червячного колеса, радиус делительной поверхности червяка - переменный, делительный шаг витков червяка - постоянный, радиус R выемок на поверхностях вершин зубьев червячного колеса выбран из соотношения

г« макс R -fc

t

Макс

максимальный радиус делительной поверхности червяка;

УО- угол наклона касательной к образующей делительной по- Q верхности червяка в точке с г

4/иакс а координаты точек профиля кулачка

выбраны из соотношений

0

Q

X

У где х,

r2 sin гг cosj

+ b. + e

+ г

,(Ь,),

у - декартовы координаты с началом координат в центре червячного колеса;

-радиус делительной поверхности червяка в точке контакта;

-радиус делительной поверхности червячного колеса в точке контакта;

| - угол наклона касательной к образующей делительной поверхности червяка в точке контакта;

-расстояние от точки контакта до большего торца червяка;

-расстояние от большего торца червяка до толкателя.

25

А-А

Фи2.2