Глобоидная передача и глобоидный червяк для нее
Полезная модель относится к механическим передачам, используемым в редукторах в различных бортовых и стационарных передаточных устройствах. Глобоидная передача содержит глобоидное колесо и глобоидный червяк. Глобоидный червяк выполнен из двух подвижных относительно друг друга элементов: вал и установленная на валу с возможностью осевого перемещения вдоль вала подвижная втулка, на внешней поверхности которой размещены винтовые зубчатые. Сама подвижная втулка выполнена в виде единой детали. В результате будет иметь место равномерный износ поверхности винтового зубчатого элемента глобоидного червяка и зубьев глобоидного колеса. 2 н.п.; 10 з.п.; 8 илл.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Данная полезная модель относится к механическим передачам, используемым в редукторах в различных бортовых и стационарных агрегатах для преобразования скорости вращения и крутящего момента в передаточных устройствах, используемых во многих отраслях промышленного и сельскохозяйственного производства и на транспорте.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известно большое многообразие схем одноступенчатых редукторов с червячной передачей и разнообразных агрегатов на их основе, используемых в различных областях производства и на транспорте всех стран мира.
Известен одноступенчатый редуктор с глобоидной передачей, содержащий глобоидное колесо и глобоидный червяк, имеющий вогнутую сплошную внешнюю поверхность с винтовыми зубчатыми элементами, взаимодействующими с зубьями колеса, (см. патент США 
5018403, F16H 55/08 от 28.051991). Данная конструкция глобоидной передачи является типовой и эта схема используется практически во всех глобоидных передачах.
Одной из проблем глобоидной передачи является неравномерность распределения усилия между зубьями зацепления, которая возрастает в процессе эксплуатации глобоидальной передачи в связи с износом передних или задних поверхностей зацепления, что приводит к неравномерному распределению усилий между зубьями.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Задачей настоящего технического решения является разработка глобоидной передачи и червяка для глобоидной передачи, которые будут поддерживать более равномерное распределение усилий между зубьями и, соответственно будут иметь меньший износ поверхностей зацепления в процессе эксплуатации.
Для решения поставленной задачи предлагается глобоидная передача, содержащая глобоидное колесо и глобоидный червяк, имеющий вогнутую сплошную внешнюю поверхность с винтовыми зубчатыми элементами, взаимодействующими с зубьями колеса, в которой глобоидный червяк выполнен из двух подвижных относительно друг друга элементов: вал и установленная на валу с возможностью осевого перемещения вдоль вала подвижной втулкой, на внешней поверхности которой размещены винтовые зубчатые элементы глобоидного червяка, при этом подвижная втулка выполнена в виде единой детали.
При этом подвижная втулка соединена с валом посредством шлицевого соединения.
Как вариант, подвижная втулка соединена с валом посредством ходовой винтовой пары.
Как вариант, подвижная втулка соединена с валом посредством шпоночного соединения.
Как вариант, в предлагаемой глобоидной передаче по меньшей мере в зоне контакта с подвижной втулкой внешняя поверхность вала выполнена в форме многогранника, при этом продольный канал в подвижной втулке имеет форму поперечного сечения, соответствующую этому многограннику.
Как вариант, на внешней поверхности вала выполнена лыска, при этом продольный канал в подвижной втулке имеет форму поперечного сечения, соответствующую поперечному сечению вала.
Для решения поставленной задачи предлагается также глобоидный червяк для глобоидной передачи, содержащий вал и установленную на валу с возможностью осевого перемещения вдоль вала подвижную втулку, на внешней поверхности которой размещены винтовые зубчатые элементы глобоидного червяка, при этом втулка выполнена в идее единой детали. При этом подвижная втулка соединена с валом посредством шлицевого соединения.
Как вариант, подвижная втулка соединена с валом посредством ходовой винтовой пары.
Как вариант, подвижная втулка соединена с валом посредством шпоночного соединения.
В предложенной глобоидной передаче подвижная втулка червяка имеет возможность перемещаться вдоль вала под действием усилий, возникающих при контакте винтовых зубчатых элементов глобоидного червяка с зубьями глобоидного колеса. Смещение вдоль вала будет происходить до выравнивания усилий, воздействующих в зоне контакта с обеих сторон винтовых зубчатых элементов. В результате будет иметь место равномерный износ поверхности винтового зубчатого элемента и зубьев глобоидного колеса.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Полезная модель поясняется чертежами, которые являются неотъемлемой частью заявки и служат для ее пояснения. Чертежи представлены в объеме, достаточно для понимания полезной модели специалистами.
На фиг. 1 представлена схема глобоидной передачи.
На фиг. 2-6 представлены поперечные сечения А-А для нескольких вариантов исполнения соединения подвижной втулки и вала (для упрощения чертежей на фиг. 2-6 винтовые зубчатые элементы 5 не показаны).
На фиг. 7 и 8 представлен глобоидный червяк в собранном и разобранном состояниях.
ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
В общем случае глобоидная передач включает в себя корпус 1 и установленные в нем глобоидное колесо 2 с зубьями 3 и взаимодействующий с ним глобоидный червяк 4 имеющий вогнутую сплошную внешнюю поверхность с винтовыми зубчатыми элементами 5, взаимодействующими с зубьями 3 колеса 2. Форма внешней поверхности глобоидного червяка 4 отчетливо просматривается на фиг. 7 и 8. Червяк 4 и колесо 2 закреплены в корпусе 1 с помощью соответствующих подшипников 6.
В предлагаемой передаче глобоидный червяк 4 имеет по крайней мере два подвижных относительно друг друга элемента:: вал 7 и установленная на валу с возможностью осевого перемещения вдоль вала подвижная втулка 8, на внешней поверхности которой размещены винтовые зубчатые элементы 5 глобоидного червяка, при этом подвижная втулка 8 выполнена в виде единой детали.
Подвижность втулки 8 относительно вала 7 можно обеспечить разными способами.
На фиг. 2 показан вариант такого соединения, в котором подвижная втулка 8 соединена с валом 7 посредством шлицевого соединения 9.
На фиг. 3 показан другой вариант такого соединения, в котором подвижная втулка 8 соединена с валом 7 посредством ходовой винтовой пары 10
На фиг. 4 показан еще один вариант такого соединения, в котором подвижная втулка 8 соединена с валом 7 посредством посредством шпоночного соединения 11.
На фиг. 5 показан еще один вариант такого соединения, в котором в зоне контакта с подвижной втулкой внешняя поверхность вала 7 выполнена в форме многогранника 12, при этом продольный канал в подвижной втулке 8 имеет форму поперечного сечения, соответствующую этому многограннику.
На фиг. 6 показан еще один вариант такого соединения, в котором на внешней поверхности вала выполнена лыска 13, при этом продольный канал в подвижной втулке имеет форму поперечного сечения, соответствующую поперечному сечению вала.
На фиг. 7 и 8 изображен глобоидный червяк 4 в собранном и разобранном состояниях. На этих фигурах отчетливо видна форма вогнутой внешней поверхности глобоидного червяка.
В собранном состоянии глобоидный червяк 4 взаимодействует с зубьями 3 глобоидного колеса 2. Поскольку глобоидный червяк 4 имеет вогнутую внешнюю поверхность он частично охватывает с двух сторон прилегающее к нему глобоидное колесо 2, благодаря чему он не может сместиться за пределы зоны контакта. При взаимодействии глобоидного червяка 4 с колесом 2 винтовые зубчатые элементы 5 глобоидного червяка взаимодействуют своей боковой поверхностью с боковой поверхностью зубьев 3 колеса 2 и приводят его во вращение. Если усилия, действующие на боковые поверхности винтовых зубчатых элементов 5 глобоидного червяка 4 не уравновешивают взаимно друг друга, то под действием неуравновешенной силы подвижная втулка 8 может смещаться вдоль вала 7, пока она не займет уравновешенное положение. Это обеспечивает равенство усилий, действующих на боковые поверхности винтовых зубчатых элементов 5 глобоидного червяка 4 в течение всего времени эксплуатации, что обеспечивает равномерный износ винтовых зубчатых элементов 5 глобоидного червяка. При этом снижаются нагрузки на подшипники, так как на них не будет воздействовать повышенных осевых усилий.
Предлагаемая глобоидная передача и все ее элементы можно изготовить, используя хорошо освоенные технологии производства глобоидных передач.
1. Глобоидная передача, содержащая глобоидное колесо и глобоидный червяк, имеющий вогнутую сплошную внешнюю поверхность с винтовыми зубчатыми элементами, взаимодействующими с зубьями колеса, в которой глобоидный червяк выполнен из двух подвижных относительно друг друга элементов: вала и установленной на валу с возможностью осевого перемещения вдоль вала подвижной втулки, на внешней поверхности которой размещены винтовые зубчатые элементы глобоидного червяка, при этом подвижная втулка выполнена в виде единой детали.
2. Глобоидная передача по п.1, отличающаяся тем, что подвижная втулка соединена с валом посредством шлицевого соединения.
3. Глобоидная передача по п.1, отличающаяся тем, что подвижная втулка соединена с валом посредством ходовой винтовой пары.
4. Глобоидная передача по п.1, отличающаяся тем, что подвижная втулка соединена с валом посредством шпоночного соединения.
5. Глобоидная передача по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере в зоне контакта с подвижной втулкой внешняя поверхность вала выполнена в форме многогранника, при этом продольный канал в подвижной втулке имеет форму поперечного сечения, соответствующую этому многограннику.
6. Глобоидная передача по п.1, отличающаяся тем, что на внешней поверхности вала выполнена лыска, при этом продольный канал в подвижной втулке имеет форму поперечного сечения, соответствующую поперечному сечению вала.
7. Глобоидный червяк для глобоидной передачи, содержащий вал и установленную на валу с возможностью осевого перемещения вдоль вала подвижную втулку, на внешней поверхности которой размещены винтовые зубчатые элементы глобоидного червяка, при этом втулка выполнена в виде единой детали.
8. Глобоидный червяк по п.7, отличающийся тем, что подвижная втулка соединена с валом посредством шлицевого соединения.
9. Глобоидный червяк по п.7, отличающийся тем, что подвижная втулка соединена с валом посредством ходовой винтовой пары.
10. Глобоидный червяк по п.7, отличающийся тем, что подвижная втулка соединена с валом посредством шпоночного соединения.
11. Глобоидный червяк по п.7, отличающийся тем, что по меньшей мере в зоне контакта с подвижной втулкой внешняя поверхность вала выполнена в форме многогранника, при этом продольный канал в подвижной втулке имеет форму поперечного сечения, соответствующую этому многограннику.
12. Глобоидный червяк по п.7, отличающийся тем, что на внешней поверхности вала выполнена лыска, при этом продольный канал в подвижной втулке имеет форму поперечного сечения, соответствующую поперечному сечению вала.
