червячная передача

Формула изобретения

Червячная передача, содержащая червяк, выполненный в виде диска с нарезкой в виде спирали и сопряженное с ним червячное колесо с шагом, соответствующим шагу нарезки червяка, отличающаяся тем, что нарезка витков спирали выполнена по площади кольца диска с соотношением радиусов наружной окружности к внутренней не менее 1,5, а сопряженное с ним червячное колесо установлено с возможностью возвратно-поступательного движения относительно оси червяка, причем зубья червячного колеса выполнены в форме дуги с радиусом, равным радиусу наружной окружности кольца диска, а ширина венца колеса равна 1,2 - 1,4 радиуса внутренней окружности кольца диска червяка.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах станков и мотоблоков.

Известны червячные передачи (Чернин И.М. и др. Расчеты деталей машин. Минск: Высшая школа, 1978, с. 230, рис. 11.1), содержащие червячное колесо и червяки цилиндрической или глобоидной формы. Недостатком этих передач является отсутствие возможности изменять передаточное отношение без изменения формы и размеров элементов передачи.

Известна также червячная передача (SU, авт. св. N 1446388, кл. F 16 H 1/16, 1988), снабженная червяком, выполненным в виде диска, на поверхности которого сделана нарезка одного витка спирали для передачи вращения червячному колесу. Оси вращения червячного колеса и червяка жестко установлены относительно друг друга и не имеют возможности перемещения.

Недостатком указанной передачи является также отсутствие возможности изменения передаточного отношения, так как оси вращения червячного колеса и червяка установлены неподвижно относительно оси червяка, а на торцевой поверхности диска выполнен один виток спирали.

Изобретение направлено на расширение технологических возможностей передачи за счет переменного передаточного отношения и реверсирования.

Это достигается тем, что в червячной передаче, содержащей червяк, выполненный в виде диска с нарезкой в виде спирали и сопряженное с ним червячное колесо с шагом, соответствующим шагу нарезки червяка, нарезка витков спирали выполнена по площади кольца диска с соотношением радиусов наружной окружности к внутренней не менее 1,5, а сопряженное с ним червячное колесо установлено с возможностью возвратно-поступательного движения относительно оси червяка, причем зубья червячного колеса выполнены в форме дуги с радиусом, равным радиусу наружной окружности кольца диска, а ширина венца колеса равна 1,2 - 1,4 радиуса внутренней окружности кольца диска червяка.

Уменьшение радиуса внутренней окружности диска менее 1,5 не позволяет разместить виток спирали во впадине червячного колеса.

Ось вращения червячного колеса установлена с возможностью перемещения относительно оси червяка, изменяя тем самым передаточное отношение, а при переходе центра диска - направление вращения.

Уменьшение ширины венца менее 1,2 радиуса приводит к снижению прочности зуба, а увеличение более 1,4 радиуса - к заеданию сцепления зубьев со спиралью.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена в изометрии червячная передача.

Червячная передача содержит червяк 1 в виде диска с нарезкой в виде спирали 2, витки которой расположены по всей площади кольца диска, с соотношением радиусов наружной окружности к внутренней не менее 1,5, сопряженное с червяком 1 червячное колесо 3 с шагом, соответствующим шагу нарезки червяка 1. Червячное колесо 3 установлено с возможностью возвратно-поступательного движения относительно оси 5, имеющей возможность перемещения (S_к) относительно оси червяка. Зубья 4 червячного колеса 3 выполнены в форме дуги с радиусом, равным радиусу наружной окружности кольца диска червяка.

Передача работает следующим образом:

При вращении червяка 1 его витки спирали 2 сопрягаются с рабочей поверхностью зубьев 4 червячного колеса 3. В результате сопряжения рабочих поверхностей зубьев 4 червячного колеса 3 и витков спирали 2 диска 1 с текущим радиусом X, изменяющимся от R₁ и R₆, червячное колесо 3 получает вращение вокруг оси 5. При отсутствии фиксации оси 5 червячное колесо 3 получает вращательное и одновременно поступательное движение относительно оси червяка. При фиксированном положении оси колеса в заданном положении относительно оси червяка передаточное отношение определяется по формуле:



где

X - текущий радиус делительной окружности витка червяка, находящегося в зацеплении с зубьями колеса, изменяющийся от R₀ до R₁;

R₁ - радиус наружной окружности кольца диска;

R₀ - радиус внутренней окружности кольца диска;

r_к - радиус делительной окружности зубьев червячного колеса;

Z - число зубьев червячного колеса.

Червячная передача позволяет изменять частоту вращения колеса в два, три раза, а также осуществлять реверс без дополнительных зубчатых колес.