Червячная передача

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при проектировании червячных передач. Целью изобретения является повышение нагрузочной способности КПД. В червячной передаче с выпукло-вогнутым профилем витков червяка за счет выбора геометрических параметров переходного участка от головки к ножке профиля витков червяка исключены узловые точки из зоны контакта активных поверхностей зацепления. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕ СКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (siis Е 16 Н 1/16

ГОСУДЛРС1ВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОткРытиям

ПРИ 5 КНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

0 3

О (.д О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4730049/28 (22) 10.08.89 (46) 23.08.91. Бюл. № 31 (71) Ворошиловградский машиностроительный институт (72) Б.Ф.Демин, В.И. Подройко, В.П, Шишов, С,П.Колеватов и В.А,Шапиров (53) 621.833 (088.8) (56) Шевченко С.В. К выбору параметров выпукло-вогнутого профиля червяка, Известия ВУЗов. Машиностроение, 1974, ¹ 2. с, 79-83, Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах машин и механизмов, содержащих червячные передачи.

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности КПД путем устранения узловых точек на переходном участке витка червяка.

На фиг.1 показана червячная передача в средней торцовой плоскости червячного колеса; на фиг.2 — положение узловых точек в торцовом сечении червяка, проходящем через межосевой перпендикуляр; на фиг.3— последовательные положения мгновенных линий контакта на поверхности зуба червячного колеса, когда узловые точки исключены из эоны контакта рабочих поверхностей витков червяка и зубьев червячного колеса.

Червячная передача (фиг.1) содержит червяк 1 и сопряженное с ним червячное колесо 2. Профиль ножки витка червяка. Ы 1672039 А1 (54) ЧЕРВЯЧНАЯ ПЕРЕДАЧА (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при проектировании червячных передач. Целью изобретения является повышение нагрузочной способности КПД, В червячной передаче с выпукло-вогнутым профилем витков за счет выбора геометрических параметров переходного участка от головки к ножке профиля витков червяка исключены узловые точки из зоны кантакта активных поверхностей зацепления. 3 ил. очерчен кривой 3 и имеет вогнутую форму, профиль головки витка червяка очерчен кривой 4 и имеет выпуклую форму. Выпуклый и вогнутый участки профиля витка соединены между собой отрезком прямой или плавной кривой аЬ, образующей переходный участок 5 профиля витка червяка. Точка

6 профиля витка червяка находится на расстоянии f> от начального цилиндра червяка с радиусом г и на расстоянии fz от прямой

7, перпендикулярной оси червяка, 1ь — расстояние от точки переходного участка профиля витка червяка в осевом сечении до начального цилиндра.

Точки а и Ь (фиг,2) находятся на расстоянии r> и гь от оси червяка, а узловая точка

К1 — нэ расстоянии У макс (наиболее удаленная) от межосевого перпендикуляра 8 и точка К2 — на расстоянии У<ин (наименее удаленная) от межосевого перпендикуляра

8. Обе точки лежат на прямой, перпендикулярной межосевому перпендикуляру 8 и

1672039 расположенной на расстоянии r от оси червяка.

Точки К1 и К2 являются особыми и их наличие в зоне контакта вызывает подрезание на поверхности зубьев колеса, что приводит к ухудшению условий контакта сопряженных поверхностей витков червяка и зубьев колеса и к снижению коэффициента полезного действия червячной передачи.

Расстояние узловых точек от межосевого перпендикуляра 8 (фиг.2) определяется равенством

Y = (11 - rw)Sln О (1)

Здесь значения f1 и угол 0 находят из соотношений

sin 0=-f2 ctgilw

1 (fj ) с192 +

2 (f1 — г„)2 где 12 — производная f2 по f1(f2 = то а или

f2 = tg a„, a — угол профиля витка червяка в осевом сечении, а„— угол переходного участка витка червяка в осевом сечении);

4, — угол подьема витков червяка на начальном цилиндре.

Если второе уравнение (2) имеет решение, червячная передача содержит узловые точки (фиг.2), в окрестностях которых ухудшаются условия зацепления и наблюдается подрезание. Эти узловые точки будут отсутствовать в рабочей зоне зацепления, если переходной участок профиля витка червяка (фиг.1, 2) будет очерчен отрезком прямой линии или кривой с параметрами, для котог рых второе уравнение (2) не имеет решений, а расстоянии точек а и Ь от оси червяка определены из соотношений

Га + 4+умин

ГЬ ) w + умакс г

На фиг.3 показаны мгновенные линии контакта 1, 2, 3, 4, 5, 6 на зубе колеса 2.

Параметры прямой или кривой переходного участка витка червяка выбраны из условия, при котором отсутствует решение уравнения (tga ) с19Аи+ 2 1 и (f1n rw) При работе червячной передачи вращение червяка 1 и червячного колеса 2 обеспечивает контакт между их активными поверхностями по мгновенным линиям, 5 проекции 1...6 которых на боковую поверхность зуба колеса 2 показаны на фиг.3, Мгновенные линии контакта при вращении червяка в направлении, укаэанном стрелкой. занимают последовательно положе10 ния 1...6, При этом на рабочих поверхностях зубьев колеса отсутствуют узловые точки.

Формула изобретения

15 Червячная передача, содержащая червяк, профиль витков которого в осевом сечении выполнен выпуклым на выступах витка. вогнутым на впадинах витка и с переходным участком витка, и сопряженное червяку чер20 вячноеколесо,отличающаяся тем,что, с целью повышения нагрузочной способности и КПД параметры передачи выбраны иэ соотношений где r — наибольший радиус цилиндра впадин витка червяка;

30 го — наименьший радиус цилиндра выступов витка червяка;

rw — радиус начального цилиндра червяка; т мин, Умакс расстояния между межосевым перпендикуляром и входной и выходной границами активной поверхности переходного участка поверхности витка червяка соответственно, а параметры переходного участка витка червяка выбраны из

40 условия, при котором соответствует решение уравнения (tg aп ) с19 лен + 1 )

4 (11п г ч ) где а — осевои угол профиля переходного участка витка червяка;

4щ — угол подъема витков червяка на начальном цилиндре;

11п — КРатЧайШЕЕ РаССтОЯНИЕ От тЕКУЩЕй точки переходного участка поверхности витков червяка до его начального цилиндра.

1672039

Юиг.1 юг 2

Составитель А. Вишневский

Редактор О. Хрипта Техред М.Моргентэл Корректор Т. Малец

Заказ 2820 Тираж 378 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101