Червячная передача Советский патент 1992 года по МПК F16H1/16 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в металлорежущих станках и делительных машинах, имеющих высокоточные поворотные столы.

Целью изобретения является повышение точности и надежности передачи при обеспечении беззазорности зацепления в процессе эксплуатации.

На фиг. 1 показана червячная передача, разрез вдоль осевой плоскости червячного колеса; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг, 4 - разрез В-В на фиг, 2; на фиг. 5 - схема действия сил в передаче.

В корпусе 1 на подшипниках 2 установлен приводной вал 3, на котором размещено червячное колесо 4. Передача крутящего момента с червячного колеса 4 на вал 3 осуществляется через шайбу 5, прикрепляемую винтами 6. С червячным колесом 4 сцеплен червяк 7, который на подшипниках 8 установлен в отверстии, выполненном в промежуточной втулке 9. Ось отверстия во втулке 9 параллельна оси наружной поверхности втулки 9 и смещена относительно него на величину эксцентриситета е. Во втулке 9 выполнен полукруглый вырез для прохода червячного колеса 4. Радиус полукруглого выреза на несколько миллиметров больше радиуса выступов зубцов червячного колеса 4. Промежуточная втулка 9 установлена в корпусе 1 на дополнительных опорах вращения - подшипниках 10 и 11 качения Подшипники 11 смонтированы по технологическим соображениям в съемном кронштейне 12 (фиг. 1 и 2).

С промежуточной втулкой 9 винтами 13 скреплена фигурная шайба 14, имеющая осевой зуб 15, о который упирается ползушка 16, поджимаемая пружиной 17. Сила пружины 17 регулируется винтом 18. Встречно и соосно ползушке 16 в корпусе 1 установ

00

СО J О

о

лен технологический упор 19, исключающий излишний проворот промежуточной втулки 9 при сборке (фиг, 3 и 4), Вал червяка 7 может иметь как ручной, так и механический привод. Если используется механический привод, то на вал червяка 7 насаживается компенсационная муфта 20, с которой соединяется вал электродвигателя 21.

Работает предлагаемая червячная передача следующим образом. Пружина 17 че- рез ползушку 16 нажимает на зуб 15 и создает момент силы, разворачивающей промежуточную втулку 9 и прижимающей эксцентрично смещенный относительно ее оси червяк 7 к червячному колесу 4. При этом противоположные профили зубьев червяка 7 скоктактированы без зазоров с соответствующими профилями зубьев червячного колеса 4, т.е. образуют беззазорное зацепление.

В связи с неизбежностью биения при установке червячного колеса, а также вследствие разной толщины его зубьев, при осуществлении беззазорного зацепления возникает распорная сила между червяч- ным колесом 4 и червяком 7, под действием которой промежуточная втулка 9 совершает поворот на необходимую величину в сторону, противоположную действию силы пружины 17. При этом беззазорность зацепления не нарушается, т.е. сохраняется незаклинивающий натяг.

При уменьшении распорной силы промежуточная втулка 9 поворачивается под действием момента силы от пружины 17 и, смещая червяк 7 к червячному колесу 4, сохраняет необходимый натяг в зацеплении, т.е. его беззазорность.

Свойство незаклинивания при образовании натяга в зацеплении между червяком 7 и червячным колесом 4 зависит от величины эксцентриситета ё червяка 7 (т,е. смещения оси червяка 7 от оси промежуточной втулки 9), вида трения и размеров опор втулки 9, т.е. подшипников 10 и 11.

Эксцентриситет е может быть равен или больше определенного (критического) значения, в противном случае возможно заклинивание (самоторможение) промежуточной втулки 9. Величина выбранного эксцентриситета определяется по формуле

е - к Ofp (значения составляющих

см. ниже).

Эта формула выведена следующим образом (см. схему действующих сил, фиг. 5): P + ...(1)- / уравнение сил, - Р ...(2) } действующих в вертикальной I плоскости

Ph Ne + fTr...(3) - уравнение моментов Ph Те - Ре + fir... - после подстановки значения силы N из уравнения (2) Ph + Ре Те + fir P(h + е) Т(е + f г).

h -1-е

Отсюда: Т Р

е +fr

Р Т

е +fr

h +e

Tfr Ne...(4) - условие вращения (несамоторможения) промежуточной втулки 9. Из уравнения 2

е +fr h -be

Th + Те - Те - Tfr

h +e

т h -fr

.

h +e

Подставив значение N з получим:

Tf г е Т

h -fr

h +e

Отсюда f г е

h -fr

h -1-е

frh + fre eh - fre; frh eh - 2fre в итоге frh e(h - 2fr).

Отсюда окончательно е :

n-2fr

Принятые обозначения: Р-сила, развиваемая пружиной 17;

N - сила, от воздействия червячного колеса 4 на червяк 7;

Т- радиальная сила реакции в подшипниках 10 и 11;

f - коэффициент трения качения в подшипниках 10 и 11;

fT-сила трения в подшипниках 10 и 11;

г- средний радиус качения в подшипниках 10 и 11.

Формула изобретения

Червячная передача, содержащая корпус, установленную в нем эксцентричную втулку, размещенный в ней на опорах вращения червяк, червячное колесо, взаимодействующее с червяком, и средство для поворота эксцентричной втулки, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и точности при обеспечении беззазорности зацепления в процессе эксплуатации, передача снабжена двумя дополнительными опорами вращения

эксцентричной втулки, средство для поворота втулки выполнено в виде скрепленной с одним из торцев втулки шайбы с зубом, установленной в корпусе ползушки и регулируемой пружины, предназначенной для поджатия ползушки к зубу шайбы, а величина эксцентриситета эксцентричной втулки

выбрана из условия е L ofr

где е - величина эксцентриситета,

f - коэффициент трения в дополнительных опорах вращения,

г - средний радиус качения дополнительных опор вращения,

h - расстояние от оси вращения эксцентричной втулки до оси пружины.

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в металлорежущих станках и делительных машинах, имеющих высокоточные поворотные столы. Целью изобретения является повышение надежности и точности при обеспечении беззазорного зацепления в процессе эксплуатации. Для достижения поставленной цели червячное колесо 4 сцеплено с червяком 6, размещенным на опорах 8 вращения в эксцентричной втулке 9. Эксцентричная втулка 9 смонтирована в корпусе 1 на дополнительных опорах 10 и 11 вращения, На торце эксцентричной втулки 9 закреплена шайба с зубом, в который уперта поджимаемая пружиной ползушка, создающая моментсилы . разворачивающий эксцентричную втулку 9 на опорах 10, 11 и прижимающий червяк 6 к червячному колесу 4. 5 ил.

21

Фаг1

А -А

//

11

фиг 2

Риг.З

CQIi

QQ1