Червячный редуктор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) ( 717878 А 1 51)5 Е 16 Н 1/16 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТ У институт пивский техной промыш- Ю.С. Павленредуктотроение, чные редукностроение,ные нос ЕДУ КТОРносится к машиностроеенение при производстчервячных редукторов; я является повышение(54) ЧЕРВЯЧНЫЙ (57) Изобретение о нию и найдет при ве и эксплуатаци Целью изобретен(71) Киевский технологическийщевой промышленности и Киелогический институт легколенности(56) Левитан Ю,В. и др. Червячры, Справочник, - Л,: Маши1985, с. 62, рис 48 а.Левитан 1 О.В. и др, Червяторы. Справочник, - Л.: Маши1985, с; 63, рис. 49 а,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.Изобретение относится к машиностроеььиьо и найдет применение при производстве и эксплуатации червячных редукторов.Известен червячный редуктор, у которого радьиально-упорные подшипники вала 5червяка установлены враспор, а для регулировки осевого (теплового) зазора использован комплект кольцевых прокладокразличной толщины. Недостатками этойконструкции являьотся сложность технологии подбора кольцевых прокладок при сборке редукторов в холодном состоянии инеопределенность осевого зазора в подшипниках вала червяка в процессе эксплуатации. 15Известен редуктор, в котором радиальььо-упорные подшипники установлены нарукными кольцами внутрь.Недостатками такой конструкции являьотся усложнение технологии изготовления 20корпуса редуктора и невозможность достижения оптимального зазора в подшипникахвала черняка.Известен редуктор, у которого одна иэопор состоит из двух радиально-упорных 25подшипников и воспринимает осевую нагрузку ььезависимо от направления вращения вала червяка, а вторая выполнена"плавающей" и воспринимает только радиэльнуьо нагрузку. 30В этом редукторе конструкция опор является более сложной, дорогой и металлоемкой.Недостатком трех известных редукторов является жесткость конструкций опор 35вала червяка, вследствие которой осеваянагрузка в периоды установившегося движения (пуск, остановка) имеет ударный характер .и воспринимается подшипниками,элементами передачи и корпусом. Поэтому 40снижается прочность, долговечность червячной передачи, подшипников и надежность редуктора в целом, .Наиболее близким к предлагаемомуявляется червячный редуктор, в котором 45осевой зазор в радиально-упорных подшипниках вала червяка образуют с помощью комплекта кольцевых прокладок,которые размещэьот между торцом одногоиз наружных колец подшипника и торцом 50крышки,-едостатками этого редуктора являются трудоемкость подбора кольцевых прокладок (дискретно), в процессе сборкиневозможно обеспечить оптимальный осевой 55зазор в процессе эксплуатации редуктора,опасность заклинивания подшипников вусловиях изменения температуры валачервяка, жесткость конструкции опор иснижение 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 нэ 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 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; нэ фиг. 2 - тэрельчатая пружина. Червячный редуктор содержит червячный вал 1, который опирается на радиэльноупорные подшипники 2 (с коническими роликами или шариковые), последние размещены в корпусе 3 редукторе, тарельчатые пружины 4, установленные между торцами крышек 5 и б, и уплотнительные кольца 7 круглого сечения.Кроме того обозначены: Еа - осевая сила - длина вала червяка;- расстояние между торцами внутренних колец подшипников; Рп - силаупругости пружины; д, О, бт, 5, О соответственна: толщина, наружный диаметр, внутренний диаметр, высота усеченного конуса, угол в основании конуса тарел ьч атой и ружи н ы; Т 2 - н амид ьнальный крутящий момент на червячном колесе; 02 - делительный диаметр червячного колеса,Величина предварительной деформации и соответствующей силы упругости пружины 4 должна быть достаточной, чтобы обеспечить непрерывный контакт тел качения подшипников 2 независимо оттемпера туры вала 1 червяка, Во время операций обкатки, приработки, испытаний и эксплуатации редуктора при номинальной нагрузке Т 2 со стороны червячного колеса 8 на вал 1 червяка действует осевая сила Еа. 10 В эти периоды температура масла в корпусе редуктора возрастает от начальной 11 до конечной т 2. Вследствие линейного температурного расширения вала червяка каждая из тарельчатых пружин получает деформа цию л 2 и соответствующую силу упругости. Поскольку направление вектора силы Еа зависит от направления вращения червячного колеса 8, деформация сжатия Ъ возникает только у одной из пружин 4, 20 Величину полной упругой деформации тарельчатой пружины 4 определяют из суммы составляющих:А 1 + Л 2 + /ЗВ периоды пусков привода машин с уп ругими звеньями, например, в повторно- кратковременных режимах (ПВ), на вал червячного колеса 8 редуктора действует дополнительный крутящий момент с собственной частотой колебаний и) и амплитудой 30 Т 2 макс, ВЫЗВаННОй СОПРОТИВЛЕНИЕМ МОМЕНта сил инерции разгоняемых масс. Экспериментом установлено, чтоТ 2 макс = (2,5-3) Т 2.Через зубья червячного колеса 8 эти 35 колебаний возбуждают вибрацию вала 1 червяка вдоль его оси и ударную нагрузку на подшипник 2. Амплитуду осевой силы определяют из выражения2 (2,5 - 3) Т 2, 40Еамакс .о 2Благодаря 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. ГончарТехред М.Моргентал Корректор Т. Палий Редактор Н. Химчук Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 865 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/5