Беззазорная червячная передача Советский патент 1992 года по МПК F16H1/16 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к червячным передачам с устройством для устранения зазора в зацеплении.

Известна беззазорная червячная передача, содержащая приводной вал, установленный в подшипниках, червяк с устройством для выборки зазора и червячное колесо, в которой червяк выполнен из двух частей, одна из которых жестко соединена с валом, а другая установлена на шпонке с возможностью осевого перемещения регулировочными винтами через соединенную с ними втулку и переходник, а линия разъема червяка проходит перпендикулярно его оси и оси симметрии червячного колеса.

Известная беззазорная передача имеет недостатки, например, в поперечном разъеме червяка, перпендикулярном его оси, профиль витка разрезан на значительной длине сектора сечения, тем самым уменьшается прочность витка червяка. А в зацеплении за счет жесткого нажатия регулировочными винтами увеличен предварительный натяг, оптимальную величину

VI

4 4 CJ CJ СЛ

которого сложно обеспечить без средств контроля.

Кроме того, во время эксплуатации устройства, появившийся зазор в зацеплении требуется каждый раз устранять вручную регулировочными винтами.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для устранения мертвого хода в червячных парах, содержащее разрезной червяк, между двумя половинками которого помещена пружина с силой натяжения большей, чем суммарная сила трения в подшипниках оси привода.

Известное устройство может быть использовано только в механизмах с постоянной осевой рабочей нагрузкой на червяк, не превышающей усилия пружины.

Цель изобретения - обеспечение автоматической выборки зазора, повышение нагрузочной способности и долговечности при знакопеременных нагрузках.

Это достигается тем, что в предлагаемой беззазорной червячной передаче разъем червяка выполнен по трем плоскостям, две из которых перпендикулярны оси червяка и проходят по смежным впадинам витка до его основания, третья пересечена с осью червяка между двумя другими плоскостями под острым углом, а передача снабжена установленным соосно с червяком и связанным с пружиной маховиком, размещенной на нем втулкой, имеющей на наружной цилиндрической поверхности зубья и скошенную торцовую плоскость, обращенную к гайке, установленным в гайке упором, предназначенным для/езаимодействия со скошенной торцовой плоскостью втулки, и храпосмм механизмом, связывающим втулку с маховиком.

На фиг. 1 представлена беззазорная червячная передача, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1, где а - зазор между частями червяка, увеличивающийся по мере выборки зазора в зацеплении; б - поверхности витка подвижной части червяка; в - поверхности витка жестко закрепленной части червяка; г, д - поверхности зуба колеса: м - торец жестко закрепленной части червяка; н - торец подвижной части червяка; на фиг. 4 - червяк по линии разъема (зазор а для наглядности увеличен), где дополнительно обозначена третья плоскость, пересекающая ось червяка под острым углом и совпадающая с нормальной и винтовой поверхности червяка силой; на фиг.5 - заготовка, состоящая из двух частей с подогнан- ными друг к другу поверхностями по разъему, насаженные на приводной вал для

нарезки витка червяка; на фиг. 6 - вид на поверхность разъема жестко закрепленной части червяка по плоскости Б-Б на фиг.4; на фиг. 7 - вид на поверхность разъема перемещающейся части червяка по плоскости В-В на фиг. 4.

Беззазорная червячная передача содержит червячное колесо. 1, находящееся в зацеплении с червяком, состоящим из двух

0 полых частей - подвижной части 2 и жестко закрепленной части 3, Обе части червяка посажены на приводной вал 4 и общую шпонку 5, где жестко закрепленная часть 3 зафиксирована штифтом 6.

5 Приводной вал 4 установлен на подшипниках 7 качения, поджатых кольцом 8 гайки 9 в стакане 10, закрепленном в опоре 11. Подвижная часть 2 червяка размещена на свободном конце приводного вала 4 с под0 шипниками 7 качения, кольцом 8 и гайкой 9 во втулке 12 с возможностью осевого перемещения и зафиксирована от проворота в опоре 13 установочным винтом 14. На втулке 12 закреплен переходник 15, связанный

5 с тягой 16, которая имеет возможность осевого перемещения и от проворота зафикси- рована шпонкой 17 в крышке 18 и закреплена на опоре 13.

На тягу 16 посажен маховик 19с фигур0 ной пружиной 20 и собачкой 21, взаимодействующей с храповыми зубьями втулки 22, имеющей скошенную торцовую плоскость. Кроме того, на маховике 19 закреплен один конец тарированной пружины 23 кру5 чения, другой конец которой связан с крышкой 18. Втулка 22, опираясь через маховик 19 и опорный подшипник 24 на крышку 18, скошенной торцовой плоскостью с углом наклона, обеспечивающим самоторможение,

0 контактирует с упором 25, установленным в гайке26, зафиксированной на концетяги 16, которая с размещенными на ней элементами устройства автоматической выборки зазора вынесена за опору 13 и закрыта

5 быгтросъемным колпачком 27.

Разъемный червяк изготавливают в следующей последовательности (см. фиг. 5).

Вытачивают две цилиндрические заготовки для подвижной 2 и неподвижной 3

0 частей червяка с торцовыми плоскостями м, N и н. Плоскости м, N и н выполняют известными способами, например, фрезерованием, шлифованием или электроискровым способом. Затем заготовки подгоняются

5 без зазора по сопрягаемым плоскостям м, N и н. После чего заготовку части 3 червяка устанавливают на приводной вал 4 со шпонкой 5 и фиксируют от осевого перемещения штифтом 6, а заготовку части 2 червяка устанавливают с другой стороны вала 4 на

шпонку 5, выбрав зазор в сопряжении плоскостей м, N и н и закрепляют технологическим болтом 28 и шайбой 29.

На собранных заготовках расчетным путем определяют начало захода витка червяка на частях 3 или 2, так, чтобы винтовая линия витка в разъеме совпадала с плоскостями разъема м, N и н. Затем нарезают червячную винтовую линию конволютного червяка.

Беззазорная червячная передача работает следующим образом.

Перед выборкой зазора гайка 26 установлена в положении, когда упор 25 находится в контакте со скошенной плоскостью самоторможения втулки 22. Затем воротком закручивается маховик 19, взводится тарированная пружина кручения 23, храповые зубья на втулке 22 поднимают собачку 21, позволяя маховику 19 вращаться вокруг оси, а втулка 22 с углом подъема скошенной поверхности торца, меньшим угла трения, некоторое время удерживается в исходном положении за счет силы трения и заклинивания ее скошенной поверхностью между упором 25 и маховиком 19, опирающимся через упорный подшипник 24 на крышку 18.

При достижении крутящего момента от пружины 23 кручения, достаточного для преодоления сил трения в трущихся поверхностях и обеспечивающего гарантированную выборку зазора в зацеплении, втулка 22 под действием маховика 19, являющегося частью храпового механизма, поворачивается вокруг оси, а упор 25 начинает скользить вверх по ее скошенной поверхности, передвигая кинематической связью подвижную часть 2 червяка в сторону опоры 13, которая своими винтовыми поверхностями витка б упрется в поверхности г зубьев червячного колеса 1. Затем последнее повернется вокруг оси до соприкосновения поверхностей д с поверхностями в, расположенными на неподвижной жестко закрепленной части 3 червяка. В этом положении зазор в червячном зацеплении выбран, а между торцами ним подвижной части 2 и жестко закрепленной части 3 червяка обра- 5 зуется зазор а.

При длительной работе червячной передачи в зависимости от изн оса поверхностей б, в, г, д зазор в червячном зацеплении устраняется под действием тарированной пру0 жины кручения 23 через храповой механизм автоматически за счет упора 25, который поднимается по скошенной плоскости с углом самоторможения втулки 22 при ее вращении.

5 Ф о рмул а и зоб ретен ия

Беззазорная червячная передача, содержащая разъемный червяк, включающий две равные по длине части, одна из которых установлена с возможностью осевого пере0 мещения, взаимодействующее с червяком червячное колесо и устройство для выборки зазора в зацеплении, включающее поджатую к торцу подвижной части червяка пружину и гайку, отличающаяся тем, что,

5 с целью обеспечения автоматической выборки зазора, повышения нагрузочной способности и долговечности при знакопеременных нагрузках, разъем червяка выполнен по трем плоскостям, две из которых

0 перпендикулярны оси червяка и проходят по смежным впадинам витка до его основания, третья пересечена с осью червяка между двумя другими плоскостями под острым углом, а передача снабжена установленным

5 соосно с червяком и связанным с пружиной маховиком, размещенной на нем втулкой, имеющей на наружной цилиндрической поверхности зубья и скошенную торцовую плоскость, обращенную к гайке, установ0 ленным в гайке упором, предназначенным, для взаимодействия ео скошенной торцовой плоскостью втулки, и храповым механизмом, связывающим втулку с маховиком

5

JO IQ 1Г - M Csj

i

& 3

Q.

5Э

S

Изобретение относится к машиностроению, а именно к червячным передачам с устройством для устранения зазора в зацеплении. Целью изобретения является обеспечение автоматической выборки зазора, повышение нагрузочной способности и долговечности при знакопеременных нагрузках. В беззазорной червячной передаче червячное колесо 1 находится в зацеплении с червяком, состоящим из двух равных по длине частей 2 и 3, одна из которых установлена с возможностью осевого перемещения, а другая жестко закреплена на приводном валу 4. Разъем червяка выполнен по трем плоскостям, две из которых перпендикулярны оси червяка и проходят по смежным впадинам витка до его основания, а третья пересечена с осью червяка между двумя другими плоскостями под острым углом. Устройство для выборки зазора в зацеплении включает поджатую к торцу подвижной части 2 червяка пружину 23 и гайку 26. Перед выборкой зазора гайка 26 устанавливается в положение, когда упор 25 находится в контакте со скошенной плоскостью втулки 2-2. Затем закручивается маховик 19, взводится пружина 23 кручения, храповые зубья на втулке 22 выводят собачку21, позволяя маховику 19 вращаться вокруг оси, а втулка 22 за счет трения удерживается в исходном положении. 7 ил. Ё

Ј/

SCEttil

0г L2

С п а д, 9

3 „У /ia „N Ј

ъяф

sect tii

S-6

Фи&6

в-В

1 Фаг. 7