Спироидная передача с ротапринтной смазкой зацепления

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к спироидным зубчатым Ь 7 fft 18 передачам с твердой смазкой зацепления Цель изобретения - уменьшение габарита в направлении оси спироидного колеса Указанная цель достигается за счет того, что смазывающее устройство выполнено в виде стержней 9 из твердого смазочного материала, установленных в отверстиях 11, расположенных по архимедовой спирали на венце спироидного колеса 5, с которым зацепляется червяк 2. Стержни 9 установлены в держателях 10 и поджаты пружинами 13 Регулирование величины выступания зуба стержня 9 по мере износа осуществляется при помощи гайки 18. 2 з.п. ф-лы. 5 ил. ГЈ Ю И t ON 00 Ю О 00 О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (м)ю F 16 Н 1/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4654186/28 (22) 22.02,89 (46) 07.10.91. Бюл. М 37 (71) Ижевский механический институт (72) А.К.Георгиев, С.В.Езерская и Г.M.Сурнина (53) 621.833 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

hb 1173114, кл. F 16 Н 57/04, F 16 Н 1/16, 1983. (54) СПИРОИДНАЯ ПЕРЕДАЧА С РОТАПРИНТНОЙ СМАЗКОЙ ЗАЦЕПЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к спироидным зубчатым

/) „„. Ы,, 1682689 Al передачам с твердой смазкой зацепления.

Цель изобретения — уменьшение габарита в направлении оси спироидного колеса. УкэЗЭННЭЯ ЦЕЛЬ ДОСТИГаЕТСЯ За СЧЕТ ТОГО, что СмаЭЫвающее устройство выполнено в виде стержней 9 из твердого смазочного материала, установленных в отверстиях 11, расположенных по архимедовой спирали на венце спироидного колеса 5, с которым зацепляется червяк

2. Стержни 9 установлены в держателях 10 и поджаты пружинами 13. Регулирование величины выступания зуба стержня 9 по мере износа осуществляется при помощи гайки 18. 2 з.п. ф-лы. 5 ил.

1682689

Изобретение относится к машиностроению, в частности к спироидным зубчатым передачам, в которых применение жидких или пластичных смазок недопустимо, например, в вакуумной, космической, пищевой, химической технике.

Цель изобретения — уменьшение габаритов в направлении оси спироидного колеса, На фиг.1 показана передача, разрез по оси вала спироидного колеса, на фиг.2— разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — узел I на фиг. 1, момент отсутствия подпружиненного контакта его витков с зубьями стержня; на фиг. 5 — то же, в случае прохождения оси стержня через ось расположенного напротив него червяка.

Передача содержит корпус 1, червяк 2 с витками 3, размещенное на тихоходном валу 4 спироидное колесо 5 с зубчатым венцом

6 с зубьями 7, снабженное параллельными его оси 8 выполненными из твердого смазочного материала стержнями 9, которые со стороны зубчатого венца 6 снабжены зубьями, имеющими такую же, как у зубьев 7 венца 6, геометрию боковых поверхностей, а с противоположной стороны закреплены в держателях 10. Последние размещены в выполненных в спироидном колесе 5 параллельных его оси отверстиях 11 и несут на своих уменьшенного диаметра цилиндрических частях 12 пружины 13, опирающиеся на закрепленное на торце 14 спироидного колеса 5 кольцо 15 и обеспечивающие подпружиненное полнопрофильное зацепление зубьев стержней 9 с витками 3 червяка 2. Конец цилиндрической части 12 каждого из держателей 10, снабженный резьбовой нарезкой и продольным шпоночным пазом 16, проходит через отверстие кольца 15, имеющее выступ 17, сопряженный по посадке движения со шпоночным пазом 16 цилиндрической части

12 держателя 10 и препятствующий повороту последнего вокруг своей оси. На конец цилиндрической части 12 каждого держателя 10 навинчена гайка 18, ограничивающая заданной величиной Dn величину выступания плокости 19 вершин зубьев стержней 9 за параллельную плоскости 19 плоскость

20, касательную к цилиндру 21 впадин витков 3 червяка 2, в случае расположения стержней 9 в стороне от витков 3. Между торцом 22 кольцевого уступа, образованного в каждом отверстии 1, и ближайшим к нему торцом 23 держателя 10 предусмотрен зазор до, в пределах которого возможно осуществление периодической компенсации износа стержней 9, просходящего в процессе эксплуатации спироидной передачи, путем свинчивания на нужные величины гаек 18 с концов цилидрических частей

12 держателей 10. Величина выступания д

5 плоскости 19 стержней 9 при их нахождении вне зоны зацепления с витками 3 спироидного червяка 2 за плоскость 20 в момент начала эксплуатации передачи имеет значение, лежащее в пределах 0,2-0,4 высоты hi

10 витка 3 (фиг.4). При расположении каждого из стержней 9, определяющемся прохождением его оси 24 через ось расположенного напротив него спироидного червяка 2, зубья стержней 9 находятся в полнопрофильном

15 подпружиненном зацеплении с витками 3, так как пружина 13 оказывается в сжатом состоянии, и плоскость 19 стержней 9 совмещается с плоскостью 20 (фиг,5).

Точки пересечения осей 24 стержней 9

20 с торцовой плоскостью спироидного колеса

5 располагаются относительно оси 8 последнего таким образом, что размещаются на расположенной в указанной плоскости архимедовой спирали. Диаметр d< каждого

25 из стержней 9 с целью обеспечения размещения на нем хотя бы одного полного зуба имеет величину, выбранную в соответствии с зависимостью

2,5 x rmq/zz dc, 3,5 л гв lкг, где rm2 — средний радиус зубчатого венца 6 спироидного колеса 5;

zg — число зубьев 7 зубчатого венца 6.

Высота h< зубьев, образованных на стержнях 9, с целью обеспечения полнопрофильного смазывания поверхностей витков

3 червяка 2 выполнена равной высоте h> витка 3. Достижение указанной возможности размещения на каждом стержне 9 по крайней мере одного полного зуба обуслов40 лечо тем, что значение d< > 2,5л гт2lи превышает величину окружного шага зубьев 7 венца 6 спироидного колеса 5, равную

2 R lmgi z2. Ограничением величины Ос эна45 чением, не превышающим 3,5 ztrmzlzg, обеспечивается исключение избыточного сокращения прротяженности передающих нагрузку боковых поверхностей тех зубьев

7 венца 6, через которые проходят стержни

5р 9. В результате выполнения равенства высот hc и h> соответственно зубьев, стержней

9 и витков 3 червяка 2 достигается улучшение переноса твердого смазочного материала с изнашивающихся зубьев стержней 9 сначала ла все боковые поверхности витков

3, а затем в зону зацепления витков 3 с зубьями 7 венца б и обеспечивается плавность и устойчивость процесса сжатия пружины 13 по мере вхождения зубьев стержней 9 в подпружиненное полнопро1682689

25 перекрытия в радиальном направлении диаметров dc соседних стержней 9.

Для того, чтобы в пределах венца 6, заключенного между окружностями радиу- 30 сом re2 и.rl2, стержни 9 располагались рав35 венца 6 расположены равномерно на архимедовой спирали, т.е. таким образом, что 40 удалены друг от друга на равные угловые

50 фильное их зацепление с витками 3 червяка

2 (фиг.5).

Число пс стержней 9 с целью обеспечения прохождения зубьев последних за один полный оборот спироидного колеса 5 через всю (без каких-либо пропусков) протяженность зоны зацепления этого колеса с червяком 2 принято равным значению, определенному иэ условия пс ((re2 02) + 1 е +Ь А )/(de — А), где ге2 и rl2 — соответственно внешний и внутренний радиусы зубчатого венца 6 спироидного колеса 5;

Ле - (0,2-0.8)dc — величина разности между радиусом соосной со спи роидным колесом окружности, соприкасающейся снаружи с окружностью диаметра d< самого удаленного от оси спироидного колеса смазочного стержня, и радиусом Ге2, 4 =(0.2-0.8)de — величина разности между радиусом п2 и радиусом соосной со спироидным колесом окружности, соприкасающейся изнутри с окружностью диаметра d< самого близкого к оси.спироидного колеса стержня, hc - (0,2-0,8)dc — величина взаимного

НОМЕрНО И ПО ШИРИНЕ Ь = re2 — F2 ВЕНца 6, И по его окружности, обеспечивая тем самым равномерность вхождения стержней 9 в зону зацепления, а значит, и равномерность ротапринтного смазывания зацепления, точки пересечения осей 24 стержней 9 с плоскостью, например, вершин зубьев 7 шаги b и одновременно размещены на концентрических окружностях изменяющегося на равные отрезки радиуса r (, значения которых определены из условия

Лу =2.7г /пс, гс = (rQ — Л 1) = 0,5г(с + {бс Аф - 1), (kP где rc — радиус концентрической окруж(1() ности, определяющей положэние центра стержня 9 с порядковым номером К отсчитываемым в направлении От оси 8 спироидного колеса 5 и принимающим значения от

1 до k- ne.

Указанные условия по существу представляют собой форму записи архимедовой спирали, включающую в себя в качестве дополнительной информации указание на то, что стержни 9 расположены относительно друг друга на равных угловых шагах. При

15 традиционной форме выражения этой архимедовой спирали получают рд =ард, где р А — радиус-вектор произвольной точки данной спирали; а = ne(de - Лс ) 2 т — постоянный коэффициент спирали; рp, — полярный угол, определяющий положение радиуса-вектора рд, рад, Смазывание зацепления в спироидной передаче происходит следующим образом.

Каждый стержень 9 большую часть времени полного оборота спироидного колеса

5 находится вне зоны зацепления последнего с червяком 2, В течение этого времени плоскость 19 вершин зубьев этого смазочного стержня (фиг.4) вследствие действия пружины 13 выступает над плоскостью 20, параллельной плоскости 19 и касательной к цилиндру 21 впадин витков 3 червяка 2, на величину дп, которую в момент начала эксплуатации передачи целесообразно принимать равной 0,2-0,4 высоты h< витка 3 (при больших значениях величины дп возможны поломки зубьев смазочного стержня в момент вступления их во взаимодействия с витками 3). По мере вращения спироидного колеса 5 каждый из стержней 9 в определенный момент времени начинает входить своими зубьями в зацепление с витками 3, вдавливаясь постепенно вместе с его держателем 10 в отверстие 11 и вызывая сжатие пружины 13. При этом последняя оказывается в наиболее сжатом состоянии в период времени с момента, когда плоскость 19 вершин зубьев стержня 9 Оказывается совмещенной с плоскостью 20, по момент, когда укаэанная плоскость 19 начинает отходить от плоскости 20 (Одно из промежуточных положений зацепления зубьев стержня 9 с витками 3 червяка 2, соответствующее данному периоду времени, показано на фиг. 5). На протяжении этого и риода времени зубья стержня 9 находятся в полнопрофильном подпружиненном зацеплении с витками 3, вследствие чего происходит ротапринтное перенесение твердого смазочного материала с боковых поверхностей и поверхностей впадин зубьев стержней 9 на боковые поверхности и поверхность вершин витков 3, а затем перенесение вместе с этими поверхностями витков 3 слоя смазочного материала в зону зацепления последних с зубьями 7 спироидного колеса 5, в результате чего Обеспечивается взаимодействие передающих нагрузку зацепляющихся поверхностей витков 3 и зубьев 7 через посредство указанного слоя смазочного материала. ПОсле того, как в

1682689

Wuz 2 процессе эксплуатации передачи из-за изнашивания зубьев каждого стержня 9 выступание 6> вершин последних над плоскостью 20 уменьшается до величины, близкой к нулю, осуществляют регулировку положения стержней 9, состоящую в том что производят свинчивание гаек 18 с реэьбовых концов держателей 10 до тех пор, пока под воздействием пружины 13 значение

0> не достигнет снова величины, равной (0,2-0.4)h>. Осуществив такую регулировку, продолжают дальнейшую эксплуатацию передачи.

Формула изобретения

1. Спироидная передача с ротапринтной смазкой зацепления, содержащая корпус, установленные в нем червяк и зацепляющееся с ним спироидное колесо с зубьями, имеющими направление, разноименное с направлением витков червяка, и устройство для смазки, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов в направлении оси спираидного колеса, на венце последнего выполнены сквозные отверстия, равномерно расположенные по архимедовой спирали, а устройство для смазки выполнено в виде размещенных в соответствующих отверстиях венца держателей и установленных в держателях и выполненных из твердого смазочного материала стержней, имеющих каждый зуб на наружном торце, предназначенный для взаимодействия с винтовой нарезкой червяка и подпружиненный к последнему.

2, Спироидная передача по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что диаметр dc стержня

5 выбран из условия

2,5л

zz — число забьев зубчатого венца спи10 роидного колеса, а высота hc зубьев на стержнях равна высоте hi витка червяка.

3. Спироидная передача по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что число отверстийвыбрано из условия

15 пс =((ге — г ) + 6е +6 А)/(бс L) где ген и пг — соответственно внешний и внутренний радиусы зубчатого венца спироидного колеса;

Ь e = (0,2-0,8)dc — разность между ради20 усом соосной со спироидным колесом окружности, соприкасающейся снаружи с окружностью диаметра dc самого удаленного от оси спироидного колеса стержня, и радиусом re2:

4 = (0,2-0,8)dc — разность между радиусом гц и радиусом соосной со спироидным колесом окружности, соприкасающейся изнутри с окружностью диаметра dc самого близкого к оси спироидного колеса стержня, Л -- (0,2-0,8)dc — величина взаимного перекрытия в радиальном направлении окружностей диаметра dc соседних стержней.

Я-А

1682689

Фиг.5

1682689

1682689

14 <3 f2 () f3 9 22

Фиг. 5

Составитель А. Матвеев

Техред М.Моргентал Корректор С. Черни

Редактор О. Головач

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

Заказ 3397 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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