RU2075669C1 - Ball worm gear - Google Patents
Ball worm gear Download PDFInfo
- Publication number
- RU2075669C1 RU2075669C1 SU5017576A RU2075669C1 RU 2075669 C1 RU2075669 C1 RU 2075669C1 SU 5017576 A SU5017576 A SU 5017576A RU 2075669 C1 RU2075669 C1 RU 2075669C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- worm
- balls
- teeth
- worm wheel
- side surfaces
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Gear Transmission (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение для передачи вращения с редуцированием между перекрывающимися валами в случаях когда необходима передача большого момента при высоком КПД и динамической жесткости, например в мехатронных системах автоматического управления и регулирования. The invention relates to the field of mechanical engineering and can find application for transmitting rotation with reduction between overlapping shafts in cases where it is necessary to transfer a large moment with high efficiency and dynamic stiffness, for example, in mechatronic systems of automatic control and regulation.
Известны шариковые червячные передачи [1] Они состоят из червяка, червячного колеса и шариков, которые размещены на червяке в винтовых канавках. Последние в этих передачах выполнены на наружных поверхностях червяка и червячного колеса и образуют зубья. Вершины зубьев червяка и червячного колеса расположены вблизи поверхности, проходящей через центры шариков. При работе передачи вершины зубьев проходят не касаясь друг друга. Момент в передаче передается через шарики. Предварительный натяг, величина которого определяет несущую способность передачи и ее динамическую жесткость, может осуществляться за счет вдавливания шариков в винтовые канавки в радиальном направлении. При этом, опоры червяка и колеса испытывают дополнительную нагрузку, которая в несколько раз превышает усилия, возникающие в опорах традиционной червячной передачи. Так как несущая способность опор ограничена, в передаче не удается создать предварительный натяг достаточно большой величины. Использование в таких передачах глобального червяка, из-за невозможности совмещения его обнаружения поверхности с наружной поверхностью червячного колеса, не увеличивает несущую способность передачи и не увеличивает ее жесткость. Поэтому такие передачи не обладают достаточно высокой несущей способностью и высокой динамической жесткостью. Ball worm gears are known [1]. They consist of a worm, a worm wheel and balls, which are placed on the worm in screw grooves. The latter in these gears are made on the outer surfaces of the worm and the worm wheel and form teeth. The vertices of the teeth of the worm and the worm wheel are located near the surface passing through the centers of the balls. During transmission, the tops of the teeth pass without touching each other. The moment in the transmission is transmitted through the balls. The preload, the magnitude of which determines the bearing capacity of the transmission and its dynamic stiffness, can be achieved by pushing the balls into the helical grooves in the radial direction. At the same time, the worm supports and wheels experience an additional load, which is several times higher than the forces arising in the supports of a traditional worm gear. Since the bearing capacity of the supports is limited, it is not possible to create a preload of a sufficiently large magnitude in the transmission. The use of a global worm in such transmissions, due to the impossibility of combining its surface detection with the outer surface of the worm wheel, does not increase the bearing capacity of the transmission and does not increase its rigidity. Therefore, such gears do not have a sufficiently high bearing capacity and high dynamic stiffness.
Известны шариковые червячные передачи, содержащие червяк, взаимодействующее с ним червячное колесо и шарики, размещенные на боковой поверхности зуба червяка [2]
В этой передаче передаваемое через шарики усилие направлено под углом к оси вращения червяка. Поэтому его опоры и опоры червячного колеса частично нагружены усилиями натяга. Это существенно ограничивает как несущую способность передачи, так и ее динамическую жесткость.Known ball worm gears containing a worm, a worm wheel interacting with it, and balls placed on a side surface of a worm tooth [2]
In this transmission, the force transmitted through the balls is directed at an angle to the axis of rotation of the worm. Therefore, its support and the support of the worm wheel are partially loaded with interference forces. This significantly limits both the carrying capacity of the transmission and its dynamic stiffness.
Задачей изобретения является создание шариковой червячной передачи, обеспечивающей повышенную несущую способность и высокую динамическую жесткость. The objective of the invention is the creation of a ball worm gear, providing increased bearing capacity and high dynamic stiffness.
Поставленная задача достигается тем, что в шариковой червячной передаче, содержащей червяк, взаимодействующее с ним червячное колесо и шарики, размещенные на боковых поверхностях зуба червяка, боковые поверхности зубьев червяка в нормальном сечении выполнены прямолинейного или вогнутого профиля, боковые поверхности зубьев червячного колеса выполнены прямолинейного профиля, а на дне впадины зубья червяка выполнены винтовые канавки, предназначенные для предотвращения выпадания шариков. The problem is achieved in that in a ball worm gear containing a worm, a worm wheel interacting with it and balls placed on the side surfaces of the worm tooth, the side surfaces of the worm teeth in a normal section are made of a straight or concave profile, the side surfaces of the teeth of the worm wheel are made of a straight profile and at the bottom of the cavity of the worm’s teeth helical grooves are made to prevent the balls from falling out.
В связи с тем, что профиль боковых поверхностей зубьев червяка выполнен прямолинейным или вогнутым, а профиль боковых поверхностей зубьев червячного колеса выполнен прямолинейным, усилие предварительного натяга замкнуто между зубьями червяка и червячного колеса. Поэтому опоры червяка и червячного колеса не воспринимают дополнительную нагрузку от усилия предварительного натяга. Величина предварительного натяга не ограничена несущей способностью опор, а может быть существенно увеличена до предела усталости шариков и боковых поверхностей зубьев, по которым они катятся. Увеличение предварительного натяга повышает динамическую жесткость передачи. При этом также повышается и ее несущая способность. Due to the fact that the profile of the side surfaces of the teeth of the worm is made straight or concave, and the profile of the side surfaces of the teeth of the worm wheel is made straight, the preload force is closed between the teeth of the worm and the worm wheel. Therefore, the support of the worm and the worm wheel do not absorb the additional load from the preload force. The magnitude of the preload is not limited by the bearing capacity of the supports, but can be significantly increased to the limit of fatigue of the balls and lateral surfaces of the teeth along which they roll. An increase in preload increases the dynamic stiffness of the transmission. At the same time, its bearing capacity also increases.
Благодаря созданной возможности использования глобоидного червяка, передача момента осуществляется одновременно всеми его витками, расположенными в зоне зацепления. Соответственно повышается несущая способность передачи. Due to the created possibility of using a globoid worm, the moment is transmitted simultaneously by all its turns located in the engagement zone. Accordingly, the carrying capacity of the transmission increases.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:
на фиг. 1 общий вид передачи;
на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1
на фиг. 3 место 1 на фиг. 1;
на фиг. 4 и 5 варианты места 11 на фиг. 2.The invention is illustrated by drawings, which depict:
in FIG. 1 general view of the transmission;
in FIG. 2, section AA in FIG. one
in FIG. 3
in FIG. 4 and 5, options for
Передача содержит червяк 1, выполненный глобоидным и червячное колесо 2 (см. фиг. 1). Червяк 1 и червячное колесо 2 имеют зубья 3 и 4, и соответственно впадины 5 и 6 (см. фиг. 3). Боковые стороны 7 и 8 зубьев 3 и 4 соответственно червяка 1 и червячного колеса 2 выполнены в виде винтовых поверхностей. The transmission contains a
По бокам зубьев 3 червяка 1 на дне впадин 5 выполнены винтовые канавки 9, в которых в виде витков размещены шарики 10. Профиль боковых сторон 8 зуба 4 червячного колеса 2 в нормальном сечении выполнен прямолинейно. Профиль боковых поверхностей 7 зуба 3 червяка 1 может быть выполнен дугообразным (см. фиг. 4) или прямолинейным (на чертеже не показано) с касанием шарика 10 в одной точке. Он может быть также арочным (фиг. 5) или призматическим (фиг. 5) с касанием шарика 10 в двух точках. On the sides of the
Профиль боковых поверхностей 7 зуба 3 червяка 1 может быть выполнен и другой вогнутой формы с касанием шариков 10 в нескольких точках. The profile of the
На боковых сторонах 8 зуба 4 червячного колеса 2 у торца выполнены заходы в виде фасок (на чертежах не показаны). On the sides of the 8
В зоне зацепления касание шариков 10 и боковых поверхностей 7 и 8 предусмотрено с предварительным натягом (например за счет подбора толщин зубьев 3 и 4, а также величины диаметра шариков 10). Между шариками 10 и канавкой 9 червяка 1, а также шариками 10 и впадинами 6 червячного колеса 2 предусмотрен зазор. In the engagement zone, the contact of the
Шарики 10, размещенные в винтовых канавках 9, ограниченными упорами 11 (см. фиг. 2), которые установлены у каналов возврата 12. Отверстие 13 корпуса 14 предохраняет шарики 10 от выпадения из винтовых канавок 9 червяка 1 вне зоны зацепления.
Передача работает следующим образом. The transfer works as follows.
Во время вращения червяка 1 шарики 10 катятся по винтовым канавкам 9. При подходе к зоне зацепления в заходах на боковых поверхностях 8 зуба 4 червячного колеса 2 шарики 10 несколько приподнимаются над поверхностью винтовых канавок 9 и входят в соприкосновение с боковыми поверхностями 8 червячного колеса 2. Прокатываясь вдоль боковых поверхностей 7 и 8 зубьев, благодаря их винтовой форме, шарики 10 передают вращение от червяка 1 червячному колесу 2. После выхода из зоны зацепления, по заходам на боковой поверхности 8 шарики 10 вновь опускаются на поверхность винтовых канавок 9 и катятся далее по ним. Встречаясь с упором 11, шарики 10 направляются в канал 12 возврата откуда, минуя другой упор 11, установленный у противоположного конца канала 12 возврата, они направляются вновь в то место винтовых канавок 9, откуда они начали свой путь. During the rotation of the
В связи с тем, что профиль боковых поверхностей 7, зубьев 3 червяка 1 выполнен прямолинейным или вогнутым, а профиль боковых поверхностей 8 зубьев 4 червячного колеса 2 выполнен прямолинейным, усилие предварительного натяга во всех вариантах профиля замкнуто между зубьями 3 червяка 1 и червячного колеса 2. Поэтому, опоры червяка 1 и червячного колеса 2 не воспринимают дополнительную нагрузку от усилия предварительного натяга. Величина предварительного натяга не ограничена несущей способностью опор, а может быть существенно увеличена до предела усталости шариков и боковых поверхностей 7 и 8 зубьев 3 и 4, по которым они катятся. Увеличение величины предварительного натяга повышает динамическую жесткость передачи. При этом также повышается и ее несущая способность. Due to the fact that the profile of the
Благодаря созданной возможности использования глобоидного червяка, передача момента осуществляется одновременно всеми его витками, расположенными в зоне зацепления. Поэтому пропорционально количеству одновременно работающих витков несущая способность передачи соответственно овышается. Due to the created possibility of using a globoid worm, the moment is transmitted simultaneously by all its turns located in the engagement zone. Therefore, in proportion to the number of simultaneously operating turns, the transfer bearing capacity is correspondingly increased.
Claims (2)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA5017576A UA26131A (en) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | SHARIKOVA CHERVYACHHA TRANSMISSION RL HEMIROVSKY |
SU5017576 RU2075669C1 (en) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | Ball worm gear |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5017576 RU2075669C1 (en) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | Ball worm gear |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2075669C1 true RU2075669C1 (en) | 1997-03-20 |
Family
ID=21592074
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5017576 RU2075669C1 (en) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | Ball worm gear |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2075669C1 (en) |
UA (1) | UA26131A (en) |
-
1991
- 1991-10-30 UA UA5017576A patent/UA26131A/en unknown
- 1991-10-30 RU SU5017576 patent/RU2075669C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1446389, кл. F 16 H 1/16, 1987. 2. Авторское свидетельство СССР N 694709, кл. F 16 H 1/16, 1979. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
UA26131A (en) | 1999-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4289353B2 (en) | Planetary differential screw type rotation-linear motion converter | |
US6779923B2 (en) | Roller retainer, direct-acting guide device and roller screw using the roller retainer | |
US6406399B1 (en) | Planetary traction drive transmission | |
DE69911916T2 (en) | CONTINUOUSLY ADJUSTABLE GEARBOX | |
CA2086305C (en) | Multiple circuit internal ball nut return assembly with radial drop-in insert for ball screw devices | |
JP7162608B2 (en) | Backlash prevention device and method | |
JP2006117182A (en) | Electric power steering device for vehicle | |
US3365974A (en) | Anti-friction worm gearing drive | |
US4253342A (en) | Arrangement for transforming a rotary movement of a smooth shaft into a thrust movement of a rolling nut | |
US2322000A (en) | Steering gear | |
US3192791A (en) | Antifriction screw and nut assembly | |
US3468179A (en) | Recirculating ball worm drive | |
US4366723A (en) | Recirculating-ball drive | |
JPS58152958A (en) | Power transmission device | |
US4274296A (en) | Self-centering self-aligning anti-friction rotor and screw | |
US11808329B2 (en) | Ball screw mechanism and linear moving device | |
US5733216A (en) | Thrust-block for C-clip differential | |
RU2075669C1 (en) | Ball worm gear | |
EP1802895B1 (en) | Improved loaded ball screw having thread profile showing in a cross section a multiple pointed gothic arch shape | |
US5655410A (en) | Worm type reduction gear mechanism | |
US20160319918A1 (en) | Gearless speed reducer or increaser | |
CA2440705C (en) | Compound differential planetary gear assembly | |
US2455487A (en) | Antifriction worm gearing | |
JPS5899551A (en) | Ball screw unit for fine and quick feed | |
US4358282A (en) | Constant velocity ball joint |