Червячный редуктор

 

Изобретение относится к машинострое;- нию и найдет применение при производстве и эксплуатации червячных редукторов. Целью изобретения является повышение L s г надежности редуктора путем компенсации удлинения вала червяка при повышении температуры и упрощения технологии сборки . Редуктор состоит из червячного вала 1, двух радиально-упорных подшипников 2. корпуса 3, тарельчатых пружин 4, червячного колеса 8, крышки 5 с манжетными уплотнениями , крышки 6, торообразных уплотнительных колец 7. Линейное температурное удлинение вала 1 червяка воспринимается пружинами 4, которые на операции сборки установлены с.предварительной деформацией, обеспечивающей постоянный контакт тел качения подшипников 2 и нормальное зацепление червяка с колесом . Тарельчатые пружины также выполняют функции амортизатора и демпфируют ударную нагрузку колебательного характера . Дополнительный положительный эффект ожидается за счет снижения материалоемкости и экономии энергии при эксплуатации. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. Ё 4J 00 41 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 Н 1/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4716755/28 (22) 10.07.89 (46) 07.03.92. Бюл. KL 9 (71) Киевский технологический институт пищевой промышленности и Киевский технологический институт легкой промышленности (72) М.А. Гончар, А,И. Ковалев, Ю.С. Павленко и С.M. Мироненко (53) 621.833{088.8)

{56) Левитан Ю,В. и др. Червячные редукторы. Справочник, — Л,: Машиностроение, 1985, с. 62,. рис 48а.

Левитан 1О.В. и др, Червячные редукторы. Справочник, — Л.: Машиностроение, .1985, с; 63, рис. 49а, (54) ЧЕРВЯЧНЫЙ РЕДУКТОР (57) Изобретение относится к машиностроению и найдет применение при производстве и эксплуатации червячных редукторов;

Целью изобретения является повышение

„„5U„„ 1717878 А1 надежности редуктора путем компенсации удлинения вала червяка при повышении температуры и упрощения технологии сборки. Редуктор состоит из червячного вала 1, двух радиально-упорных подшипников 2, корпуса 3, тарельчатых пружин 4, червячного колеса 8, крышки 5 с манжетными уплотнениями, крышки 6, .торообразных уплотнительных колец 7. Линейное температурное удлинение вала 1 червяка воспринимается пружинами 4, которые на операции сборки установлены с.предварительной деформацией, обеспечивающей постоянный контакт тел качения подшипников

2 и нормальное зацепление червяка с колесом. Тарельчатые пружины также выполняют функции амортизатора и демпфируют ударную нагрузку колебательного характера. Дополнительный положительный эффект ожидается за счет снижения материалоемкости и экономии энергии при эксплуатации.

1 з.п,ф-лы, 2 ил.

1717878

Изобретение относится к машиностроеььиьо и найдет применение при производстве и эксплуатации червячных редукторов.

Известен червячный редуктор, у которого радьиально-упорные подшипники вала 5 червяка установлены враспор, а для регулировки осевого (теплового) зазора использован комплект кольцевых прокладок различной толщины. Недостатками этой конструкции являьотся сложность техноло- 10 гии подбора кольцевых прокладок при сборке редукторов в холодном состоянии и неопределенность осевого зазора в подшипниках вала червяка в процессе эксплуатации. 15

Известен редуктор, в котором радиаль.ьа-упорные подшипники установлены нару>кными кольцами внутрь.

Недостатками такай конструкции являьотся усложнение технологии изготовления 20 корпуса редуктора и невозможность достижения оптимального эаэара в подшипниках вала червяка.

Известен редуктор, у которого одна иэ опор состоит из двух радиально-упорных 25 подшипников и воспринимает осевую нагрузку ььезависимо от направления вращения вала червяка, а вторая выполнена

"плавающей" и воспринимает только радиальнуьо нагрузку. 30

В этом редукторе конструкция опор является более сложной, дорогой и металлоемкой.

Недостатком трех известных редукторов является жесткость конструкций опор 35 вала червяка, вследствие которой осевая нагрузка в периоды установившегося движения (пуск, остановка) имеет ударный характер и воспринимается подшипниками, элементами передачи и корпусом. Поэтому 40 снижается прочность, долговечность червячной передачи, подшипников и наде>кность редуктора в целом, .

Наиболее близким к предлагаемому является червячный редуктор, в котором 45 осевой зазор в радиально-упорных подшипниках вала червяка образуют с помощью комплекта кольцевых прокладок, которые размещают между торцом одного иэ наружных колец подшипника и торцом 50 крышки, l-!едостатками этого редуктора являются трудоемкость подбора кольцевых прокладок (дискретно), в процессе сборки невозможно обеспечить оптимальный осевой 55 зазор в процессе эксплуатации редуктора, опасность заклинивания подшипников в условиях изменения температуры вала червяка, жесткость конструкции опор и снижение надежности и долговечности червячной передачи, подшипников и других деталей редуктора, воспринимающих осевые нагрузки и вибрации ударного характера.

Цель изобретения — повышение надежности редуктора, упрощение технологии сборки и исключение утечек масла.

Червячный редуктор содержит корпус. установленный в нем на двух радиальноупорных подшипниках вал червяка, червячное колесо, взаимодействующее с червяком, две крышки, закрепленные винтами на соответствующих торцах корпуса, одна из которых глухая, а другая — с манжетным уплотнением для вала и устройство для регулирования осевого зазора в подшипниках, Устройство для регулировки осевого зазора в подшипниках выполнено в виде кольцевых выступов на наружной поверхности крышки и двух сжатых тарельчатых пружин, предназначен",ых для взаимодействия своими торцами с соответствующими торцами кольцевых выступом и торцом подшипника, при этом наружный диаметр пружин меньше диаметра наружного кольца подшипника на величину максимальной поперечной деформации каждой пружины, а внутренний диаметр равен соответственно внешнему диаметру манжетного уплотнения и диаметру кольцевого вььступа.

Кроме того, червячный редуктор с целью исключения утечек масла снабжен торообразными уплотнительными кольцами, установленными между корпусом редуктора и соответствующими крышками.

На фиг. 1 показано устройство для регулировки осевого зазора в подшипниках вала червяка редуктора; на фиг. 2 — тарельчатая пружина.

Червячный редуктор содержит червячный вал 1, который опирается на радиальноупорные подшипники 2 (с коническими роликами или шариковые), последние размещены в корпусе 3 редукторе, тарельчатые пружины 4, установленные между торцами крышек 5 и 6, и уплотнительные кольца 7 круглого сечения.

Кроме oro обозначены: F> — осевая сила„! —; — расстояние между торцами внутренНих колец подшипников; Рьь — сила упругости пружины; д, DT.

dT, f, О соответственно: толщина, наружный диаметр, внутренний диаметр, высота усеченного конуса, угол в основании конуса тарел ьч атой и ружи н ы; Т2 — н амид ьнальный крутящий момент на червячном колесе; б — делительный диаметр червячного колеса.

1717878

Величина предварительной деформации и соответствующей силы упругости пружины 4 должна быть достаточной, чтобы обеспечить непрерывный контакт тел качения подшипников 2 независимо оттемпера- 5 туры вала 1 червяка. Во время операций обкатки, приработки, испытаний и эксплуатации редуктора при номинальной нагрузке Т2 со стороны червячного колеса 8 на вал I червяка действует осевая сила F . 10

В эти периоды температура масла в корпусе редуктора возрастает от начальной t1до конечной t2. Вследствие линейного температурного расширения вала червяка каждая из тарельчатых пружин получает деформа- 15 цию л2 и соответствующую силу упругости.

Поскольку направление вектора силы Fa зависит от направления вращения червячного колеса 8, деформация сжатия лз возникает только.у одной из пружин 4. 20

Величину полной упругой деформации тарельчатой пружины 4 определяют из суммы составляющих:

А1 + л.2 + f13.

В периоды пусков привода машин с уп- 25 ругими звеньями, например, в повторнократковременных режимах (ПВ), на вал червячного колеса 8 редуктора действует дополнительный крутящий момент с собственной частотой колебаний в и амплитудой 30

Т2макс ВЫЗВаННОй СОПРОТИВЛЕНИЕМ МОМЕНта сил инерции разгоняемых масс. Экспериментом установлено, что

Т2макс = (2,5-3) Т2.

Через зубья червячного колеса 8 эти 35 колебаний возбуждают вибрацию sana 1 червяка вдоль его оси и ударную нагрузку на подшипник 2. Амплитуду осевой силы определяют из выражения

2 (2,5 — 3) Т2, 40 амакс бг

Благодаря нелинейной характеристике тарельчатой пружины в приводе машины с червячным редуктором исключается резонанс. 45

Таким образом, тарельчатые пружины наряду с функцией компенсации линейного температурного расширения вала червяка предназначены для амортизации и демпфирования ударов и вибраций, а поскольку собственная частота системы пропорциональна жесткости пружины, то можно существенно уменьшить Рамакс за счет уменьшения ее жесткости.

Формула изобретения

1. Червячный редуктор, содержащий корпус, установленный в нем на двух радиально-упорных подшипниках вал червяка, червячное колесо, взаимодействующее с червяком, две крышки, закрепленные винтами на соответствующих торцах корпуса, одна из которых глухая, а другая — с манжетами уплотнением для вала, и устройство для регулировки осевого зазора в подшипниках, отличающийся тем,что,с целью повышения надежности редуктора путем компенсации удлинения вала червяка при повышении температуры и упрощения технологии сборки, устройство для регулировки осевого зазора в подшипниках выполнено в виде кольцевых выступов на наружных поверхностях каждой крышки и двух сжатых тарельчатых пружин, предназначенных для взаимодействия своими торцами с соответствующими торцами кольцевых выступов и торцом подшипника, при этом наружный диаметр пружин меньше диаметра наружного кольца подшипника на величину максимальной поперечной деформации каждой пружины, а внутренний диаметр равен соответственно внешнему диаметру манжетного уплотнения и диаметру кольцевого выступа.

2. РеДуктор по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью исключения утечек масла, он снабжен торообразными уплотнительными кольцами, установленными между корпусом редуктора и соответствующими крышками.

1717878

Составитель М. Гончар

Техред М.Моргентал . Корректор Т. Палий

Редактор Н. Химчук

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1Ol

Заказ 865 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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