Червячная передача

Предлагаемое решение относится к области машиностроения, в частности, к передачам с перекрещивающимися осями вращения. Техническим результатом предлагаемого решения является повышение работоспособности передачи. Указанная цель достигается путем подвода к передаче вибраций. Предлагаемое решение содержит взаимодействующие между собой червяк и червячное колесо, отличающаяся тем, что передача дополнительно снабжена задатчиком вибраций, взаимодействующим с элементом или элементами червячной передачи.

Предлагаемое решение относится к области машиностроения, в частности, к передачам с перекрещивающимися осями вращения.

Известна червячная передача, которая включает в себя взаимодействующие между собой червяк и червячное колесо. Червяк и червячное колесо установлены на соответствующих валах. Вращение от червяка на червячное колесо передается с помощью зубчатого зацепления. На валу червяка установлены регулировочные простановочные кольца, взаимодействующие своими торцами с опорной поверхностью вала и торцом червяка, позволяющие осуществлять регулировку площади пятна контакта червячной передачи и, тем самым, в ограниченных пределах управлять коэффициентом полезного действия и работоспособностью передачи [рисунок 23.9 на странице 484 работы: И.И.Артоболевский «Теория механизмов и машин», Москва, изд-во «Наука», 1988, - 639 с.].

Недостатком данного решения является низкая работоспособность передачи.

Техническим результатом предлагаемого решения является повышение работоспособности передачи.

Указанный технический результат достигается путем создания вибраций за счет задатчика вибраций, взаимодействующего с элементом/ или элементами червячной передачи. Например, с валом червяка. Необходимый амплитудно-частотный спектр вибраций задается его системой управления.

Таким образом, заявляемый объект, как и известное решение, содержит взаимодействующие между собой червяк и червячное колесо.

Однако заявляемый объект отличается тем, что передача дополнительно снабжена задатчиком вибраций, взаимодействующим с элементом червячной передачи.

На фигуре 1 представлена схема червячной передачи, на фигуре 2 - схема подвода вибраций к червячной передаче.

В общем случае предлагаемое устройство состоит из червячного колеса 1, установленного на валу 2. Колесо 1 взаимодействует с червяком 3, установленным на валу 4. Червячная передача снабжена задатчиком (механическим, электромагнитный и т.д.) вибраций. Он может взаимодействовать с одним / или несколькими элементами червячной передачи. Например, задатчик вибраций состоит из зафиксированного генератора 5 вибраций, взаимосвязанного с передатчиком 6. Передатчик обладает возможностью взаимодействовать с любым из элементов червячной передачи в необходимом направлении. Например, с валом червяка вдоль оси его вращения.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. При задании вращения B₁ червяку 3 обеспечивается вращение В₂ червячного колеса 1. При этом сила трения в площади контакта червячной передачи пропорциональна действующим нагрузкам. Силы трения в червячной передаче обуславливают возникновение вибраций с некоторой амплитудно-фазово-частотной характеристикой. Для снижения силы трения включают генератор 5 и передатчик 6 вибраций. Это возбуждает в червячной передаче колебания, отличающиеся по одной или нескольким характеристикам от имевшихся (собственных) колебаний червячной передачи, что приводит к изменению времени контактирования витков червяка с зубьями червячного колеса, а также изменению удельных давлений на их контактных площадках. В результате изменяются величины напряжений в поверхностных слоях материала червяка и червячного колеса, что приводит к изменению сил трения. Эффект изменения времени контактирования приводит к изменению несущей способности передачи, а также к изменению ее работоспособности. В частности, уменьшение времени контактирования приводит к уменьшению работы, затрачиваемой на преодоление сил трения. В свою очередь уменьшение работы, затрачиваемой на передачу единицы мощности или единицы крутящего момента приводит к повышению работоспособности передачи.

Указанное объясняет достижение технического результата.

1. Червячная передача, содержащая взаимодействующие между собой червяк и червячное колесо, отличающаяся тем, что передача дополнительно снабжена задатчиком вибраций, взаимодействующим с элементом или элементами червячной передачи с необходимым амплитудно-частотным спектром, который задается его системой управления.

2. Червячная передача по п.1, отличающаяся тем, что задатчик вибраций содержит генератор и взаимодействующий с ним передатчик.

3. Червячная передача по п.1, отличающаяся тем, что задатчик вибраций взаимодействует с червяком передачи.

4. Червячная передача по пп.1 и 3, отличающаяся тем, что задатчик вибраций взаимодействует с червяком в направлении оси колеса.