RU2049279C1

RU2049279C1 - Worm gearing

Info

Publication number: RU2049279C1
Authority: RU
Inventors: В.М. Поздняков
Original assignee: Поздняков Владимир Михайлович
Priority date: 1992-03-17
Filing date: 1992-03-17
Publication date: 1995-11-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: worm gearing has additional spring 12. The turns of the springs are interposed between the turns of main spring 5. Shaped rings 3 are mounted on shaft 2. The faces of the rings facing each other are mated with the faces of both springs 5 and 12. The diameter of the wire of main spring 5 is greater than the diameter of the wire of additional spring 12. Rotation is transmitted from shaft 2 to wheel 9 and shaft 10 through rings 3 and springs 12 and 5. EFFECT: enhanced longevity. 8 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в аппаратах бытовой техники, например электромясорубке, соковыжималке, овощерезке и др. The invention relates to mechanical engineering and can be applied in appliances of household appliances, for example, an electric meat grinder, juicer, vegetable cutter, etc.

Известна червячная передача, содержащая находящиеся в зацеплении колесо и червяк, при этом червячное колесо выполнено из кольцевой спиральной пружины, натянутой на наружную поверхность колеса. A worm gear is known comprising a gearing wheel and a worm, wherein the worm gear is made of an annular coil spring stretched over the outer surface of the wheel.

К недостаткам этой передачи относится низкая контактная прочность зубьев червяка, так как контакт зубьев его колеса происходит по узкой контактной площадке, по форме и характеру зацепления близкой к прямой линии, лежащей в касательной плоскости, проведенной через точки контакта витков червяка и пружины, и, как следствие, низкий ресурс передачи. The disadvantages of this transmission include the low contact strength of the teeth of the worm, since the contact of the teeth of its wheel occurs along a narrow contact area, in shape and nature of engagement close to a straight line lying in a tangent plane drawn through the contact points of the turns of the worm and the spring, and, as consequence, low transmission resource.

Известна червячная передача, содержащая червяк, находящийся в зацеплении с колесом, причем червяк снабжен витками, прорезанными винтовыми канавками, совпадающими с направлением витков червяка. A worm gear is known comprising a worm meshed with a wheel, the worm provided with turns cut through by helical grooves coinciding with the direction of the turns of the worm.

Недостатками известной передачи являются высокая трудоемкость изготовления червяка и колеса, а также низкая контактная прочность и плавность работы передачи, что снижает ее ресурс. The disadvantages of the known transmission are the high complexity of manufacturing the worm and the wheel, as well as low contact strength and smooth operation of the transmission, which reduces its resource.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является червячная передача, содержащая червячное колесо и взаимодействующий с ним червяк, выполненный в виде цилиндрического вала и охватывающей его пружины, концы которой закреплены на этом валу. The closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a worm gear containing a worm wheel and a worm interacting with it, made in the form of a cylindrical shaft and springs covering it, the ends of which are fixed to this shaft.

Существенными признаками известной передачи, сходными с признаками предлагаемой, являются выполнение червяка в виде цилиндрического вала и охватывающей его витой пружины. The essential features of the known transmission, similar to the features of the proposed, are the execution of the worm in the form of a cylindrical shaft and a coil spring covering it.

К признакам, отличающим предлагаемую передачу от прототипа относятся: снабжение передачи дополнительной витой пружиной, размещенной между витками основной; закрепление основной и дополнительной пружин на профилированных кольцах, установленных на валу; различие диаметров проволоки основной и дополнительной пружин. The features that distinguish the proposed transmission from the prototype include: supplying the transmission with an additional coil spring located between the main turns; fixing the main and additional springs on profiled rings mounted on the shaft; the difference between the diameters of the wire of the main and additional springs.

К недостаткам известной передачи относится низкая нагрузочная способность пары червяк колесо, так как витая с определенным шагом пружина имеет низкую способность сопротивляться осевому сжатию или растяжению. В результате взаимодействия червячного колеса с пружиной и ограниченного числа одновременно находящихся в контакте зубьев колеса и витков пружины последняя под действием осевой силы деформируется, нарушая характер зацепления с изменением условий для проникновения смазки в зону контакта. Ухудшается теплоотвод, увеличивается удельное давление и, как следствие, снижается долговечность передачи. The disadvantages of the known transmission include the low load capacity of a pair of worm wheels, since a coil twisted with a certain pitch has a low ability to resist axial compression or tension. As a result of the interaction of the worm wheel with the spring and a limited number of simultaneously contacting the teeth of the wheel and the coil of the spring, the latter is deformed under the action of axial force, violating the nature of the engagement with changing conditions for the penetration of lubricant into the contact zone. The heat sink worsens, the specific pressure increases and, as a result, the transmission durability decreases.

Техническая задача изобретения состоит в увеличении и стабилизации площади контакта основной пружины с валом и червячным колесом, что снижает удельное давление в контактирующих парах, улучшает теплоотвод из зоны трения и стабилизирует (снижает) циклические колебания изменения удельного давления в передаче, что повышает ее долговечность. The technical task of the invention is to increase and stabilize the contact area of the main spring with the shaft and the worm wheel, which reduces the specific pressure in the contacting pairs, improves heat removal from the friction zone and stabilizes (reduces) cyclic fluctuations in the specific pressure in the transmission, which increases its durability.

Технический результат достигается тем, что передача снабжена дополнительной витой пружиной, витки которой размещены между витками основной пружины, и установленными на валу профилированными кольцами, обращенные один к другому торцы которых сопряжены с торцами обеих пружин, а диаметр проволоки основной пружины больше диаметра проволоки дополнительной, причем профиль основной пружины может быть выполнен: эвольвентным, конволютным, трапецеидальным или в виде зацепления Новикова, а профиль дополнительной пружины тороидальным, квадратным и круглым. The technical result is achieved in that the transmission is equipped with an additional coil spring, the turns of which are located between the turns of the main spring, and profiled rings mounted on the shaft, the ends of which are connected to the ends of both springs, and the diameter of the wire of the main spring is larger than the diameter of the additional wire, the profile of the main spring can be made: involute, convolute, trapezoidal or in the form of a Novikov mesh, and the profile of the additional spring is toroidal, square m and round.

На фиг. 1 изображена передача в разрезе с использованием червяка в виде размещенных одна в другой дополнительной и основной пружин; на фиг. 2 червяк, основная пружина которого выполнена с Новикова, а дополнительная с тороидальным профилем витков; на фиг. 3 червяк, основная пружина которого выполнена с эвольвентным профилем, а дополнительная квадратного сечения; на фиг. 4 фрагмент передачи на фиг. 1 с основной пружиной, выполненной с профилем зацепления Новикова, и дополнительной тороидального профиля, прикрепленной к кольцам, выполненным в виде глобоидных конусов; на фиг. 5 изображено профилированное кольцо в аксонометрической проекции с торцовой поверхностью, выполненной по винтовой зависимости, и пазом для зацепления основной и дополнительной пружин. In FIG. 1 shows a sectional view of a transmission using a worm in the form of additional and main springs placed in one another; in FIG. 2 worm, the main spring of which is made from Novikov, and the additional one with a toroidal profile of turns; in FIG. 3 worm, the main spring of which is made with an involute profile, and an additional square section; in FIG. 4, the transmission fragment of FIG. 1 with a main spring made with a Novikov engagement profile and an additional toroidal profile attached to rings made in the form of globoidal cones; in FIG. 5 shows a profiled ring in axonometric projection with an end surface made according to a helical dependence and a groove for engaging the main and additional springs.

Червячная передача состоит из корпуса 1, установленного в нем на подшипниках цилиндрического вала 2, на котором закреплена посредством колец 3 и шпонок 4 витая пружина 5, регулирование натяга которой осуществляют гайками 6. Вал 2 защищен крышками 7 и 8, предназначенными для сохранения смазки внутри корпуса и проникновения пыли и влаги. Пружина 5 находится в зацеплении с червячным колесом 9, закрепленным на валу 10, установленном между корпусом 1 и крышкой 11. Между витками пружины 5 размещена дополнительная витая пружина 12 с круглым сечением витков. Пружина 12 может быть заменена пружиной 13 с квадратным сечением витков или пружиной 14 с тороидальным сечением витков. Основная пружина 5 может иметь различный профиль, например эвольвентный, конволютный, трапецеидальный или в виде зацепления Новикова. Торцовая поверхность А кольца 3 находится в контакте с поверхностью Б торца пружины 5, форма которого может быть выполнена плоской (фиг. 2) или может быть снабжена выступом 15 (фиг. 3), сопряженным с пазом 16 кольца 3, установленного на шпонке 4, размещенной в шпоночном пазу вала 2 и пазу 17 кольца 3. При выполнении колец 3 с продольным профилем в виде глобоидного конуса 18 образуется глобоидальная поверхность В. Пружина 5 в совокупности с дополнительной пружиной 14 с тороидальным профилем и червячное колесо 9 образуют глобоидную червячную передачу с зацеплением Новикова. Пружина 5, уложенная на глобоидальную поверхность В, закреплена на конусах 18 посредством пазов, в которые установлены отогнутые вдоль оси витки 19. The worm gear consists of a housing 1, mounted therein on bearings of a cylindrical shaft 2, on which a twisted spring 5 is fixed by means of rings 3 and keys 4, the tightness of which is controlled by nuts 6. The shaft 2 is protected by covers 7 and 8, designed to preserve lubrication inside the housing and penetration of dust and moisture. The spring 5 is meshed with a worm wheel 9 mounted on a shaft 10 mounted between the housing 1 and the cover 11. Between the coils of the spring 5 there is an additional coil spring 12 with a round cross-section of coils. The spring 12 can be replaced by a spring 13 with a square section of coils or a spring 14 with a toroidal section of coils. The main spring 5 may have a different profile, for example involute, convolute, trapezoidal or in the form of a Novikov engagement. The end surface A of the ring 3 is in contact with the surface B of the end of the spring 5, the shape of which can be made flat (Fig. 2) or can be provided with a protrusion 15 (Fig. 3), paired with the groove 16 of the ring 3 mounted on the key 4, placed in the keyway of the shaft 2 and the groove 17 of the ring 3. When making rings 3 with a longitudinal profile in the form of a globoidal cone 18, a globoidal surface B is formed. The spring 5, together with the additional spring 14 with a toroidal profile, and the worm wheel 9 form a globoidal worm gear with a spacer the warming of Novikov. A spring 5, laid on a globoidal surface B, is fixed on the cones 18 by means of grooves in which coils 19 are bent along the axis.

Червячная передача работает следующим образом. Worm gear works as follows.

Крутящий момент от вала 2 через шпонки 4 и пазы 17 передается кольцам 3, а от них пружинам 5 и, соответственно, пружинам 12, или 13, 14, которые в сборе, находясь в зацеплении с червячным колесом 9, передают ему вращение, далее валу 10 и потребителю. The torque from the shaft 2 through the keys 4 and grooves 17 is transmitted to the rings 3, and from them to the springs 5 and, respectively, to the springs 12, or 13, 14, which, when assembled, being engaged with the worm wheel 9, transmit rotation to it, then to the shaft 10 and to the consumer.

Выполнение в предложенном устройстве червяка, составленного из основной и размещенной в ней дополнительной пружин, закрепленных посредством профилированных колец с торцами, обращенными один к другому и сопряженными с пружинами, по сравнению с прототипом придают передаче новые, с более высокими потребительскими показателями, свойства: равномерное распределение давления между зубьями колеса за счет самоустанавливости витков червяка, улучшение теплоотвода и смазки, повышение несущей способности, плавности вращения и, как следствие, долговечности. The implementation in the proposed device of the worm, made up of the main and additional springs placed in it, fixed by means of profiled rings with ends facing one another and mated with springs, in comparison with the prototype, give the transmission new, higher consumer performance properties: uniform distribution pressure between the teeth of the wheel due to the self-alignment of the turns of the worm, improving heat dissipation and lubrication, increasing bearing capacity, smooth rotation and, as a result, dol buckiness.

Claims

1. WORM TRANSMISSION, comprising a gear wheel and a worm interacting with it, made in the form of a cylindrical shaft and a coil spring covering it mounted on this shaft, characterized in that the transmission is provided with an additional coil spring, the turns of which are located between the turns of the main spring, and installed on the shaft, with profiled rings, the ends of which are turned to one another, are conjugated with the ends of both springs, and the diameter of the main spring wire is larger than the additional wire diameter.

2. The transmission according to claim 1, characterized in that the main spring is made with a Novikov engagement profile.

3. The transmission according to claim 1, characterized in that the profile of the turns of the main spring is made trapezoidal.

4. The transmission according to claim 1, characterized in that the profile of the turns of the main spring is made convolute.

5. The transmission according to claim 1, characterized in that the profile of the turns of the main spring is made involute.

6. The transmission according to claim 1, characterized in that the profile of the turns of the additional spring is made round.

7. The transmission according to claim 1, characterized in that the profile of the turns of the additional spring is square.

8. The transmission according to claim 1, characterized in that the profile of the turns of the additional spring is made toroidal.