Червячная передача Советский патент 1991 года по МПК F16H1/16 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах механизмов и машин общего и специального назначения.

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности и КПД передачи путем исключения из контакта неблагоприятных зон поверхности зацепления.

На фиг.1 показана червячная передача в средней торцовой плоскости червячного колеса; на фиг.2 - последовательные положения мгновенных линий контакта нь боковой поверхности зуба червячного колеса, когда в передаче отсутствуют нижние узловые линии; на фиг. 3 - червячная передача в торцовом сечении червяка, проходящем через межосевой перпендикуляр; на фиг.4 - последовательные положения мгновенных линий контакта на поверхности зуба червячного колеса при наличии в передаче нижних узловых линий.

Червячная передача содержит червяк 1 и сопряженное с ним червячное колесо 2, Профиль витков червяка очерчен кривой 3. Точка 4 профиля витка червяка в осевом сечении находится на расстоянии fi от начального цилиндра червяка с радиусом rw и на расстоянии Ь от прямой 5, перпендикулярной оси червяка. Угол между касательной к профилю в точке 4 и прямой 5 равен а (угол профиля витка червяка в осевом сечении). Колесо 2 имеет глобоидную часть, очерченную кривой 6 в торцовом сечении червяка, проходящем через межосевой перпендикуляр 7, ав - хорда сечения глобоида, расположенная на касательной начального цилиндра червяка, Ki и Кг - проекции узловых линий на торцовую плоскость червяка.

Червячная передача, содержащая червяк, выпуклый профиль витков которого расположен вне начального цилиндра и очерчен дугой окружности или близкой к ней кривой в осевом, нормальном или любом другом сечении, может иметь узловые лисл

XI

«ж

нии, пересекающие рабочий участок поверхности зацепления, Точки пересечения узловых линий с поверхностью зацепления являются особыми, и их наличие на поверхности зубьев колеса вызывает подрезание, что приводит к ухудшению условий контакта сопряженных поверхностей витков червяка и зубьев колеса и к снижению коэффициента полезного действия червячной передачи.

Исключение особых точек из зоны кон- такта витков червяка и поверхностей зубьев сопряженного с ним червячного колеса достигается выполнением червяка с параметрами, при которых не имеет решений уравнение

сщ2 щга+ -- 1 ,

(f 1 - rw )2

где а- угол профиля витка червяка в осевом сечении;

rw - радиус начального цилиндра червяка;

AW - угол подъема витков червяка на начальном цилиндре;

fi - расстояние от образующей началь- ного цилиндра червяка до точки профиля витка в осевом сечении (fi 0, если точка профиля лежит внутри начального цилиндра.

Если червяк выполнен с параметрами, при которых уравнение имеет решения, то передача содержит нижние узловые линии.

Исключение особых точек из зацепления в этом случае обеспечивается выполнением глобоидной части червячного колеса такой формы, при которой половина длины хорды, расположенной на касательной начального цилиндра червяка сечения глобоида в торцовой плоскости червяка, проходящей через межосевой перпендику- ляр, больше, чем расстояние от наиболее г удаленной узловой линии до межосевого перпендикуляра червячной передачи.

Выполнение червячной передачи с червяком с параметрами, при которых уравне-

ние не имеет решений, или с червячным колесом с указанной формой глобоидной части, исключает появление особых точек в зоне контакта витков червяка и зубьев сопряженного с ним червячного колеса. Это исключает подрезание и обеспечивает улучшение условий контакта и смазки рабочих поверхностей червячного зацепления и как следствие приводит к повышению нагрузочной способности и коэффициента полезного действия червячной передачи.

При работе червячной передачи вращение червяка 1 и червячного колеса 2 обеспечивает контакт между активными поверхностями по мгновенным линиям контакта. Мгновенные линии контакта при вращении червяка в направлении, показанном на фиг.2 и 4 стрелкой, занимают последовательно показанные положения. При этом отсутствует пересечение этих линий и в зацеплении на рабочих поверхностях зубьев колеса отсутствуют особые точки и, следовательно, отсутствует подрезание.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 0 Червячная передача, содержащая червяк, выпуклые профили витков которого расположены вне начального цилиндра и очерчены дугой окружности, и сопряженное с ним червячное колесо, отличающая- с я тем, что, с целью повышения нагрузочной способности и КПД передачи, параметры червяка выбраны из уравнения

ctg2Awtg2a+/ 1.

(f 1 - rw Г

где а-угол профиля витка червяка в осевом сечении;

rw радиус начального цилиндра червяка;

Ач - угол подъема витков червяка на начальном цилиндре;

f 1 - расстояние от образующей начального цилиндра червяка до точки профиля витка.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах механизмов и машин общего специального назначения. Целью изобретения является повышение нагрузочной способности и КПД передачи. Для достижения положительного эффекта параметры червяка выбраны из уравнения ctg2Дзд tg2 a+ rw2(fi-rw)2-1, где а - угол профиля витка червяка в осевом сечении, г« - радиус начального цилиндра червяка, AW - угол подъема витков червяка на начальном цилиндре, fi - расстояние от образующей начального цилиндра червяка до точки профиля витка. Вращение червяка 1 и червячного колеса 2 обеспечивает контакт между их активными поверхностями по мгновенным линиям контакта. 4 ил.