Модифицированная глобоидная передача

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВ 1 СРО(ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Со 1 сз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельства47 Ь 1962 ( 76098 аявле киприсоединением 06 Кои 11 тет пе аела 1 кобретений и открепири Совете МииистровСССР ПриоритетОпубликовано 28.1 Х.1967. БюллетеньДата опубликования описания 25.Х 11.19 УДК 621,833Аьторизобретения аявител РОВАННАЯ ГЛОБОИДНАЯ АЧА Известна классическая форма глобоиднои червячной передачи с постоянным окружным шагом витка червяка. Ее недостатки: неравномерность распределения нагрузки по длине поля зацепления, концентрация нагрузки по длине поля зацепления, концентрация нагрузки на входном поле зацепления в результате неизбежных деформаций и погрешностей из. готовления и сборки, а также удары, сопровождающие зацепление начала витка червяка с очередным зубом колеса, вследствие того, что начало витка входит в зацепление сразу всей высотой профиля. Наиболее серьезный недостаток классической формы глобоидной передачи - недостаточная скорость перемещения контактной линии по поверхности зуба колеса (скорость качения), а также непостоянство этой скорости по длине поля зацепления, вследствие чего ограничиваются эксплуатационные показатели передачи - ее нагрузочная способность и коэффициент полезного действия. Ранее предлагались способы устранения указанных недостатков путем применения, например, завалов на червяке, представляющих собой отклонения от классической формы в тело червяка на его концах, Однако при этом в работе пе участвует наиболее эффективная часть поля зацепления, вследствие чего до окончания приработки нагрузочная способность переда.чи резко снижается.Предлагались также модифицированныеглобоидные передачи с увеличенным (по сравнению с классическим зацеплением) в длину и ширину полем зацепления, что обеспечиьается смещением предела подрезания либо за пределы зуба колеса, либо за пределы витка червяка, что, однако, не полностью устра няет отмеченные недостатки.Описываемая модифицированная глобоидная передача содержит глобоидный червяк с плавно изменяющимся окружным шагом винтовой линии его витков и червячное колесо, 15 зубья которого охватывают червяк и образованы обкаточным инструментом с производящей поверхностью, совпадающей с поверхпость 10 ьитков червяка, с контактом между зубьями колеса и витками червяка по всей 20 длине рабочеи поверхности витка червяка.Эта модифицированная глобоидная передача имеет непрерывную кривую модификации винтовой линии производящего н рабочего червяков и спиральную заделку входного конца 25 витка. От известных модифицированных глобо 11 д 11 ь 1 х передач она отличается тем, что 3 бь 51 коле: 3 и витки че 1)вяка име 10 т лини 0 1:.Оптанта, перемещающуюся по поверхности зуба колеса с постоянной или близкой к по сто 5 пп 10 й па Всей длине зацепления, При этОм,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Всличина модификации ид Входе Витка сВЯ- зана с параметрами передачи зависимостью а = А 1 С, + Сс), где А - межосевое расстояние, 1 - передаточное отношение; коэффициен 1 ы С 5 и С изменя 5 отся в пределах: 0,0002( (С 1 (0,0004 и 0,000024 ( С 2 ( 0,000044, а экстремум кривой модификации расположен в пределах от 0,6 до 0,75 длины зацепления от Входного края. Кроме того, витки червяка могут иметь на входных концах за пределами рабочей поверхности спиральные фланки, обеспечивающие плавный вход витков в зацепление по высоте профиля независимо от износа рабочей поверхности витков червяка. Зубья колеса могут быть также образованы обкаточным инструментом с производящей поверхностью, совпадающей с поверхностью витков рабочего червяка в его средней части и с постепенным отклонением к обоим краям витков и к обоим краям по высоте зуба, причем зубья колеса и витки червяка имеют точечное первоначальное сопряжение, локализованное в средней части рабочей поверхности витка червяка и распространяющевся постепенно и равномерно в процессе приработки полностью на рабочие поверхности витков червяка и зубьев колеса.Таким образом, модифицирование винтовой линии червяка в соответствии с формой контакта, получаемой в результате большого износа и остающейся неизменной при дальнейшем износе, значительно увеличивает скорость качения, благодаря чему уменьшается нагрев контактирующих поверхностей, а вследствие этого повышаются несущая способность и коэффициент полезного действия глобоидной передачи.На фиг. 1 представлен общий вид глобоидной передачи; на фиг, 2 показаны последовательные положения линии контакта на поВерхности зуба колеса классической глобоидной передачи с постоянным окружным шагом витка червяка; на фиг. 3 - последовательные положения линии контакта на поверхности 5 уба колеса модифицированной глобоидной чередачи с плавно изменяющимся окружным шагом витка червяка; на фиг. 4 - законы распределения нагрузки по длине зацепления и графики изменения скорости перемещения контактной линии; на фиг. 5 представлен глобоидный червяк в сечении, перпендикулярном его оси; на фиг. 6 показана развертка рабочей поверхности витка червяка.Глобоидная передача состоит из червяка 1 и червячного колеса 2 (окружная скорость 15 червяка показана на чертеже стрелкой). Скорость Г перемещения линии контакта, последовательные положения которой 1 - 1, 2 - 2, 3 - 3, 4 - 4 на поверхности зуба колеса классической глобоидной передачи показаны на фиг. 2, перпендикулярна к указанной линии контакта, величина скорости переменна, и, как показывает специальный математический анализ, в начальной фазе зацепления Г ниже среднего уровня и по мере приближения к серечине зуба колеса увеличивается,Скорость 32" перемещения линии контакта, последовательные положения которой 1" - 1", 2" - 2", 3" - 3", 4" - 4" на поверхности зуба колеса модифицированной глобоидной пере дачи, где изменение окружного шага витка червяка расширило поле зацепления, также переменна, и закон изменения ее величины зависит от закона изменения окружного шага витка червяка.При вращении схематически показанного на фиг. 4 червяка 1 с винтовой линией витка 3 со скоростью Р, в направлении, указанном стрелкой, виток червяка войдет в зацепление левой частью. Распределение нагрузки между зубьями, одновременно находящимися в зацеплении, схематически показано на фиг, 4 - заштрихованная зона 4 - для классического зацепления и зона, ограниченная пунктирной линией б - для модифицированного, В обоих случаях максимальная нагрузка находится в пределах входной половины длины червяка, В этом месте неблагоприятной концентрации нагрузки, как показало математическое исследование, прилегание сопряженных поверхностей нельзя считать наилучшим. Сочетание указанных явлений приводит к большим удельным давлениям в контакте, что, в свою очередь, ведет к повышенному тренгпо и иагрВВу поверхности колеса, а это ОграиичиВаег несущую способность передачи. Уславия контакта улучшаются при увеличе пии скорости перемещения линии контакта, когда поверх 55 ость зуба колеса ие уопевает сильно нагреться,Поэтому Важно обеспечить,в пределах контакта со входной половиной в 5 итка че 5 рвяка повышенную скорость У 2" перемещения линии контакта по зубу колеса, как это, например, показано линиями б и 7 И 5 а фиг, 4, или хотя бы постоянную скорость Г " по всей длине зацепления, как показано линией 8 на фиг. 4.Указанные кривые "ксростей получаются при модификации передач 5 и по приведенной выше зависимости величины этой модифи 5 кации от межцентрового расстояния, передаточного отношения и выбора числовых з 5 начений коэффициентов С 1 и С,За пределами рабочей поверхности 9 Витка червяка с Входного края предлагается делать спиральный фланк 10 (фланг. 5). Этикам обеспечивается плавный Вход витков 5 в зацепление по высоте профиля независимо от износа рабочей поверхности витков чврвяка, Для 5 ввдущих червяков, не используемых в качестве ведомых, фланк,на выходном конце витка необязателен. Спиральный фланк на входном конце визитка червяка предлагается делать В любых глобоидных передачах.На развертке рабочей поверхности витка червяка нефиг. 6) осью Х - Х обозначена середина длины червяка. Точка О показывает то место, где поверхность витка рабочего чер203409 у 1 2345-6 Фиг.1 фиг Ю ьяка должна совпадать с повврхностью витка производящего чврвяка.Замкнутые овалы а, Ь, с, Ы являются геометрическим местом точек равного зазора между поверхностью витка рабочего червяка и поверхностью витка производящего чврвяка, причем зазоры постепенно увеличиваются ог точки О к овалам а, Ь, с, д и т. д. Соответст. генно этому первоначальный контакт поверхноспи рабочего червяка с зубом колеса, нарезанного производящим червяком, будет в т чке О;поверхности витка червяка и 1 в центре поверхности кслеса и по мере приработки полностью распространится на обе рабочие повержности. Предмет изобретения 1. Модинфицированная глобоидная передача, имеющая:непрерывную кривую модификанин винтовой лянии производящего и рабоче. го червя:ков и спиральную заделку входного конца витка, отличающаяся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности и к.п.д. передачи путем выбора оптимального закона модификации, обеспечивающего постоянную или близкую к постоянной, скорость перемещения контактной линии по поверхности зуба на всей длине зацеплениявеличина модификащи на входе витка овязана с параметрами передачи зависимостью а=А(С,+С 2), где А - межосевое расстояние,- передаточное отношение, коэффициенты С, и С 2 изменяются в пределах: 0,0002С 1 ( 0,0004 н 0,000024С 2-( 0,000044, а экстремум кривой модификации расположен в пределах от 0.6 до 0,75 длины зацепления от,входного края.2. Передача по п. 1, отличающаяся тем, что,с целью обеспечения постепенного входа витка червяка в зацепление по высоте профиля независимо от износа червяка, входная часть витка рабочего червяка снабжена спиральным фланком.3. Передача по п. 1, отличающаяся тем, что,с целью снижения чувствительности передачи к погрешностям изготовления и сборки, производящий и рабочий червяки выполнены с первоначальным точечным сопряжением в средней части и плавно увеличивающимися зазо.25 рами на краях.