FR2544824A1 - Reduction gear with worm and toothed wheel - Google Patents
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Abstract
Description
Réducteur a vs sans fin et roue dentée.Reducer vs endless vs gear wheel.
La présente invention concerne un réducteur à vis sans fin et roue dentée. The present invention relates to a worm and gear wheel reducer.
Ce type de transmission est largement utilisé dans de nombreux mécanismes car il permet des taux de réduction élevés avec seulement deux éléments engrenant lun avec l'autre. This type of transmission is widely used in many mechanisms because it allows high reduction rates with only two elements meshing with each other.
Suivant les puissances a transmettre, on utilise une vis droite ou une vis globique qui engrene avec une roue droite ou avec une roue enveloppante
Malgré leurs avantages, ces transmissions ont pour inconvénient un très mauvais rendement, du fait des frottements par glissement qui interviennent entre les filets de la vis et les dents de la roue
Au surplus, ils ne sont réversibles qusà condition de choisir convenablement le pas de la vis
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de permettre la realisation de réducteurs de ce type ayant un rendement au moins éai à 90 % et qui peuvent etre utilisés soit comme réducteurs soit comme multiplicateurs.Depending on the powers to be transmitted, we use a straight screw or a global screw which meshes with a straight wheel or with an enveloping wheel
Despite their advantages, these transmissions have the disadvantage of very poor efficiency, due to the sliding friction which occurs between the threads of the screw and the teeth of the wheel.
In addition, they are only reversible provided that the screw pitch is properly chosen
The present invention aims to remedy these drawbacks and to allow the production of reducers of this type having an efficiency at least éai to 90% and which can be used either as reducers or as multipliers.
L'invention consiste à faire engrener la vis sans fin et la roue (ou le secteur) dentée non pas directement l'une dans autre, mais par lintermé- diapre de billes qui sont recyclées à travers la roue dentée.On remplace ainsi les frottements de glisse ment par des frottements de roulement
L'invention a pour objet un réducteur à vis sans fin et roue dentée dans lesquels l'engrènement entre la vis et la roue est effectué par l'intermé- diaire de billes roulant, d'une part, dans le trajet creux situé entre deux dents consécutives de la roue et, d'autre part, dans la portion de trajet creux située entre deux filets consécutifs de la vis, en regard de la roue ; dans lequel chaque trajet creux de la roue est prolongé par un conduit de recyclage des billes qui est solidaire de ladite roue, qui tra- erse l'épaisseur de ladite roue et qui conduit les billes d'une face vers l'autre de ladite roue ; et dans lequel un carter fixe de retenue des billes dans les trajets creux de la roue entoure la partie de ladite roue qui n'est pas en regard de la vis sans fin.The invention consists in making the worm gear and the gear (or the sector) toothed not directly one in another, but by the interme- diaphragm of balls which are recycled through the toothed wheel. We thus replace friction sliding by rolling friction
The subject of the invention is a worm and gear wheel reducer in which the engagement between the screw and the wheel is effected by means of balls rolling, on the one hand, in the hollow path located between two consecutive teeth of the wheel and, on the other hand, in the hollow path portion located between two consecutive threads of the screw, opposite the wheel; in which each hollow path of the wheel is extended by a ball recycling duct which is integral with said wheel, which crosses the thickness of said wheel and which leads the balls from one face to the other of said wheel ; and in which a fixed casing for retaining the balls in the hollow paths of the wheel surrounds the part of said wheel which is not opposite the worm.
Bien entendu la roue dentée peut être limi- à a un secteur denté s'étendant sur moins de 360 . Of course, the toothed wheel can be limited to a toothed sector extending over less than 360.
De préférence on utilise, comme vis sans fin, une vis globique et, dans ce cas, le recyclage des billes se fait d'une des dents de la roue dentée vers la même dent de la roue dentée, c 'est-à-dire que chaque ant de la roue dentée (cu une dent sur deux) a son propre circuit de circulation de billes
Suivant une forme de réalisation, à 1, exté- rieur de la roue dentée, le circuit de recyclage des billes peut comporter deux tubes de raccordement
Suivant une autre forme de réalisation, le circuit de recyclage de billes peut comporter deux flasques annulaires appliquées contre la roue et creusées de canaux de raccordement.Preferably, as a worm screw, a global screw is used and, in this case, the recycling of the balls takes place from one of the teeth of the gear wheel to the same tooth of the gear wheel, that is to say that each ant of the toothed wheel (or every other tooth) has its own ball circulation circuit
According to one embodiment, at 1, outside the toothed wheel, the ball recycling circuit can comprise two connection tubes
According to another embodiment, the ball recycling circuit may comprise two annular flanges applied against the wheel and hollowed out with connection channels.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description detaillée qui va suivre et a l'examen des dessins annesés qui représentent à 'it d'exemples non. limitatifs, plusieurs modes de réalisation de l'invention
La figure 1 est une vue en coupe du réducteur suivant le plan de la roue dentée.The invention will be better understood on reading the detailed description which follows and on examining the anned drawings which represent examples of examples. limiting, several embodiments of the invention
Figure 1 is a sectional view of the reducer along the plane of the toothed wheel.
La figure 2 est une coupe partielle suivant le plan A-A de la figure 1. FIG. 2 is a partial section along the plane A-A of FIG. 1.
La figure 3 est une vue partielle d'une variante du circuit de recyclage des billes, en coupe suivant A-A de la figure 1. FIG. 3 is a partial view of a variant of the ball recycling circuit, in section along A-A in FIG. 1.
La figure 4 est une vue partielle en coupe suivant B-B de la figure 1. FIG. 4 is a partial view in section along B-B of FIG. 1.
La figure 5 est une vue de dessus du réducteur, faite suivant la direction C de la figure 1. FIG. 5 is a top view of the reducer, taken in the direction C of FIG. 1.
La figure 6 est une vue partielle à plus grande échelle montrant l'engrènement des billes avec la vis sans fin et avec la roue dentée. Figure 6 is a partial view on a larger scale showing the engagement of the balls with the worm and with the toothed wheel.
La figure 7 est une vue schématique d'un réducteur suivant l'invention dans lequel la roue dentée est remplacée par un secteur denté
La figure 8 est une vue en coupe, suivant le plan A-B de la figure 1, d'une variante de réalisation de I'invention.Figure 7 is a schematic view of a reduction gear according to the invention in which the toothed wheel is replaced by a toothed sector
FIG. 8 is a sectional view, along the plane AB of FIG. 1, of an alternative embodiment of the invention.
Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 1, le réducteur comprend une .vis globique 2 solidaire d'un arbre 4, notamment d'un arbre menant, supporté par des roulements 6 montés dans un carter 8. Le réducteur comprend également une roue dentée 10, à profil enveloppant, calée sur un arbre â2, notamment un arbre mené. Un carter fixe 13, pourvu de pattes de fixation 13', enveloppe la roue dentée 10. In the embodiment shown in FIG. 1, the reduction unit comprises a global screw 2 integral with a shaft 4, in particular with a driving shaft, supported by bearings 6 mounted in a casing 8. The reduction unit also comprises a wheel toothed 10, with an enveloping profile, wedged on a shaft â2, in particular a driven shaft. A fixed casing 13, provided with fixing lugs 13 ', surrounds the toothed wheel 10.
Les profils taillés sur la vis et sur la roue sont conjugués pour avoir un contact permanent, non pas directement entre les deux éléments, mais par l'intermédiaire de billes 14. The profiles cut on the screw and on the wheel are combined to have permanent contact, not directly between the two elements, but by means of balls 14.
Les billes 14 roulent, d'une part, dans le trajet creux 1.6 (figure 6) situe entre deux dents 18 consécutives de la roue 10 et, d'autre part, dans la portion de trajet creux 20 située entre deux filets consécutifs 22 de la vis 2, en regard de la roue 10,
Chacun des trajets creux 16, entre les dents de la roue est prolongé par un conduit de recyclage des billes qui est solidaire de la roue dentée 10.The balls 14 roll, on the one hand, in the hollow path 1.6 (FIG. 6) located between two consecutive teeth 18 of the wheel 10 and, on the other hand, in the hollow path portion 20 located between two consecutive threads 22 of the screw 2, opposite the wheel 10,
Each of the hollow paths 16 between the teeth of the wheel is extended by a ball recycling duct which is integral with the toothed wheel 10.
Suivant la forme de réalisation représentée sur les figures 1, 2 et 4, ce conduit peut être constitue par deux tubes coudés en U 24, 24' emboîtés dans la roue 10 et communiquant par un trou de passage 26 traversant l'épaisseur de la roue 10. According to the embodiment shown in Figures 1, 2 and 4, this conduit can be constituted by two bent U-shaped tubes 24, 24 'fitted into the wheel 10 and communicating through a through hole 26 passing through the thickness of the wheel 10.
Comme on le voit clairement sur la figure 2, chaque creux, entre deux dents consécutives, de la roue 10 comporte son circuit individuel -de recyclage des billes qui peut comporter par exemple 18 billes. As can be clearly seen in FIG. 2, each recess, between two consecutive teeth, of the wheel 10 has its individual circuit - for recycling the balls which can for example include 18 balls.
La mise en rotation de la vis 2, par l'arbre 4, entraîne les billes qui sont recyclées en per- manence par les passages 24, 26, 24' à travers la roue. The rotation of the screw 2, by the shaft 4, drives the balls which are continuously recycled through the passages 24, 26, 24 'through the wheel.
Dans la portion de la roue dentée 10 qui 'est pas en regard de la vis sans fin, les billes 14 sont retenues par un guide 27 solidaire du carter 13. Dans le cas d'une roue dentée à profil enveloppant, ce guide 27 a un profil bombé comme on le voit sur les figures 4, 5 et 8. In the portion of the toothed wheel 10 which is not opposite the worm, the balls 14 are retained by a guide 27 integral with the casing 13. In the case of a toothed wheel with an enveloping profile, this guide 27 has a curved profile as seen in Figures 4, 5 and 8.
Dans le cas où la roue dentée 10 est de faible diamètre on peut percer les trous 26 de passage des billes sur des diamètres difféuentsp comme il est représenté sur la figure 1 par les trous 26 et 26, de façon à ne pas affaiblir la roue. In the case where the toothed wheel 10 is of small diameter, it is possible to pierce the holes 26 for the passage of the balls on different diameters as shown in FIG. 1 by the holes 26 and 26, so as not to weaken the wheel.
Suivant une variante représentée sur les figures 3, 5 et 8, les tubes de recyclage peuvent être remplacés par deux flasques annulaires 28, 28' dans lesquelles sont creusées des gorges courbes5 sensiblement radiale , de raccordement 30, 30' qui forment, avec les trous traversants 26, le circuit de recyclage des billes.Ces flasques annulaires peuvent être fixées, sur les deux faces de la roue 10, au moyen de boulons 32 (figure 8)
Une caractéristique importante de l'invention consiste dans le fait que chaque creux entre deux dents consécutives de la Que comporte son propre train de billes Ceci est important dans le cas représente ou la vis est globique car les vitesses périphériques ne sont pas les mêmes pour les filets extrêmes de la vis et pour les filets centraux. Les trains de billes ne circulent donc pas a la même vitesse dans tous les circuits de recyclage, ce qui n'es t pas le cas avec une vis sans fin droite pour laquelle le recyclage pourrait être fait d'une dent vers la dent voisine de la roue dentée, puisque les vitesses périphériques sont les mêmes.According to a variant shown in Figures 3, 5 and 8, the recycling tubes can be replaced by two annular flanges 28, 28 'in which are curved grooves5 substantially radial, connecting 30, 30' which form, with the holes through 26, the ball recycling circuit. These annular flanges can be fixed, on both sides of the wheel 10, by means of bolts 32 (FIG. 8)
An important characteristic of the invention consists in the fact that each hollow between two consecutive teeth of the Que has its own train of balls This is important in the case represents or the screw is global because the peripheral speeds are not the same for the end threads of the screw and for the central threads. The ball trains therefore do not travel at the same speed in all recycling circuits, which is not the case with a straight worm for which recycling could be done from one tooth to the neighboring tooth of the toothed wheel, since the peripheral speeds are the same.
Le réducteur suivant l'invention présente un rendement éleve (supérieur à 90 %), un échauffement redut, il peut être lubrifié à vie et on peut, par une précharge appropriEe, supprimer les jeux. Il faut également noter que, contrairement aux réducteurs classiques à vis sans fin et roue dentée, le compor tement est identique sur toute la plage des vitesses, ce qui est avantageux dans le cas d'organes intervenant dans une boucle d'asservissement. The reduction gear according to the invention has a high efficiency (greater than 90%), reduced heating, it can be lubricated for life and it is possible, by an appropriate preload, to eliminate the play. It should also be noted that, unlike conventional worm gear and toothed gear reducers, the behavior is identical over the entire speed range, which is advantageous in the case of members involved in a control loop.
On a surtout fait mention dans ce qui prdee- de d'un réducteur à vis et roue dentée, mais il est bien évident que la roue dentée peut être remplacee par un secteur denté 34, comme il est schématiquement représenté sur la figure 7, pour la commande de mouvements alternatifs angulaires
On a également surtout fait mention de ivapK pareil utilisé comme réducteur de vitesse, mas, grâce aux ambles frictions, il peut également être utilisé comme multiplicateur.Above all, mention has been made in the prdee- of of a screw and toothed wheel reducer, but it is quite obvious that the toothed wheel can be replaced by a toothed sector 34, as is schematically represented in FIG. the control of alternative angular movements
We also especially mentioned ivapK the same used as speed reducer, mas, thanks to the low friction, it can also be used as a multiplier.
Il faut enfin noter que le carter 28 de retenue des billes a uniquement une fonction de maintien des billes; sans avoir à supporter aucun effort resistant, il peut donc être de construction légère. Finally, it should be noted that the ball retaining casing 28 has only a function of retaining the balls; without having to bear any resistant effort, it can therefore be of light construction.
Par ailleurs, dans le cas de faibles puissan ces à transmettre, on peut choisir une vis sans fin droite et une roue dentée you un secteur) à profil droit et non pas enveloppant. In addition, in the case of low powers to transmit, one can choose a straight worm and a toothed wheel (a sector) with a straight profile and not enveloping.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8306441A FR2544824B1 (en) | 1983-04-20 | 1983-04-20 | Worm gear reducer and toothed wheel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8306441A FR2544824B1 (en) | 1983-04-20 | 1983-04-20 | Worm gear reducer and toothed wheel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2544824A1 true FR2544824A1 (en) | 1984-10-26 |
| FR2544824B1 FR2544824B1 (en) | 1988-07-29 |
Family
ID=9288030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8306441A Expired FR2544824B1 (en) | 1983-04-20 | 1983-04-20 | Worm gear reducer and toothed wheel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2544824B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106246805A (en) * | 2013-09-30 | 2016-12-21 | 李泰安 | Ball worn worm gear |
| IT201700065267A1 (en) * | 2017-06-13 | 2018-12-13 | Mario Antonio Morselli | SCREW GEAR WITHOUT FINE. |
Citations (3)
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| US2673473A (en) * | 1950-07-20 | 1954-03-30 | Oliver Corp | Antifriction worm gearing mechanism |
| DE2803459A1 (en) * | 1978-01-27 | 1979-08-02 | Guenter Koglin | Worm gear with recirculating balls - has kidney-form races enclosed by half shells to form worm wheel |
| FR2414141A1 (en) * | 1978-01-04 | 1979-08-03 | Luc Jacques | Worm and wheel speed reduction gear - has steel balls running in track tubes and grooves between teeth to reduce friction |
-
1983
- 1983-04-20 FR FR8306441A patent/FR2544824B1/en not_active Expired
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| CN106246805B (en) * | 2013-09-30 | 2018-05-22 | 李泰安 | Ball worn worm gear |
| IT201700065267A1 (en) * | 2017-06-13 | 2018-12-13 | Mario Antonio Morselli | SCREW GEAR WITHOUT FINE. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2544824B1 (en) | 1988-07-29 |
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