Винтовая зубчатая передача

Винтовая зубчатая передача
Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована для передачи вращательного движения в механизмах приводов металлообрабатывающих афегатов.
Известна цилиндрическая зубчатая передача, содержащая колёса с винтовыми зубьями, осевые профили которых выполнены трапецеидальными с углом зацепления, равным углу зубьев по начальному цилиндру колёс и выбранным в пределах 2...5 (см. а.с. СССР 1682688, F 16 Н 1/08).
Недостатком данной цилиндрической передачи является невозможность изменения передаточного числа, поскольку угол наклона винтовой линии колёс выполнен постоянным, а оба колеса установлены без возможности какого либо перемещения относительно друг друга.
Наиболее близким аналогом является зубчатая передача с переменным передаточным числом, содержащая ведущее и ведомое колёса с зубьями. Зубья колёс выполнены круговыми, выпуклыми на одном и вогнутыми на другом колесе, причём высота выступов круговых зубьев одного колёса, глубина впадин круговых зубьев другого колеса, радиусы и iiiai и
круговых зубьев, выполнены различными у разных пар составляющих выступов и впадин. При этом изменение высот, глубин, радиусов и iHardB
Объект - полезная модель
16 Н 1/08
зубьев колёс - циклично, а цикл кратен передаточному числу передачи или количеству зубьев ведущего колеса (см. а.с. СССР 1551889, F 16 Н 1/08).
Недостаток данной зубчатой передачи заключается в том, что передаточное число изменяется циклично в пределах только одного оборота колеса, так как шаги круговых зубьев выполнены различными у разных пар составляющих выступов и впадин, но зацепление пар составляющих выступов и впадин круговых зубьев повторяется при каждом обороте колёс.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является обеспечение переменного передаточного числа при неограниченном числе оборотов колёс.
Поставленная техническая задача решается тем, что в известной винтовой передаче с переменным передаточным числом, содержащей ведущее и ведомое колёса с зубьями, согласно изменению, зубья ведущего и ведомого колёс по их ширине выполнены с переменным углом винтовой линии, причём одно из колёс установлено с возможностью плоскопараллельного перемещения оси колеса параллельно касательной плоскости к делительным окружностям, проходящим через полюс зацепления.
При этом одно из колёс передачи выполнено правым, а другое - ле
на фиг.1. схематично изображена винтовая зубчатая передача в аксонометрии;
на фиг.2. схематично изображено ведущее колесо;
на фиг.З. схематично изображено ведомое колесо;
на фиг.4. схематично изображено взаимное положение ведущего и ведомого колёс при меньшем передаточном числе винтовой зубчатой передачи;
на фиг.З. схематично изображено взаимное положение ведущего и ведомого колёс при большем передаточном числе винтовой зубчатой передачи.
Винтовая зубчатая передача содержит ведущее 1 (фиг. 1,2,4,5) и ведомое 2 (фиг. 1,3,4,5) колёса. На цилиндрической поверхности ведущего колеса 1 (фиг. 2) выполнены винтовые зубья 3. Угол наклона винтовой линии каждого зубаЗ по отношению к оси 4 ведущего колеса 1 изменяется от минимального значения (3) до максимального значения (32. При этом ведущее колесо 1 выполнено правым. На цилиндрической поверхности ведомого колеса 2 (фиг.З) выполнены винтовые зубья 5. Угол наклона винтовой линии каждого зуба 5 по отношению к оси 6 ведомого колеса 2 меняется от максимального значения (Зз до минимального значения 3. Нри этом ведомое колесо 2 выполнено левым. В винтовой зубчатой передаче касание ведущего колеса 1 (фиг. 1) и ведомого колеса 2 происходит в полюсе зацепления 7. Ведущее колесо 1 установлено с возможностью вравращения в опорах 8, которые размещены в ползунах 9, установленных, в свою очередь, с возможностью плоскопараллельного перемещения по неподвижным направляющим 10. При этом неподвижные направляющие 10 установлены таким образом, что ось 4 ведущего колеса 1 имеет возможность плоскопараллельного перемещения по отношению к касательной плоскости 11 к делительной окружности 12 ведущего колеса 1 и делительной окружности 13 ведомого колеса 2, причём касательная плоскость 11 проходит через полюс зацепления 7.
Работает устройство следующим образом. В первом положении в полюсе зацепления 7 (фиг. 4) угол наклона (Зь винтовой линии 3 зубьев ведущего колеса 1 - минимальный, а угол наклона (Зз, винтовой линии 5 зубьев ведомого колеса 2 - максимальный. При этом, передаточное число винтовой зубчатой передачи будет определяться известным соотношением (см. Д.П.Решетов. Детали машин. М., Машиностроение, 1989, С.213):
U,  ( d2 созрз) / (dicospi),
где di, d2 - делительные диаметры соответственно ведущего 1 и ведомого 2 колёс.
При плоскопараллельном перемещении ведущего колеса 1 по направляющим 10 во второе положение (фиг. 5), в полюсе зацепления 7 угол наклонар2 винтовой линии 3 зубьев ведущего колеса 1 - максимальный, а
угол наклона (34 винтовой линии 5 ведомого колеса 2 - минимальный. Передаточное число во втором положении определяется:
U2  ( d2 COSP4) / (diCOS|32).
Поскольку из математики известно - чем больше угол тем меньше косинус этого угла, следовательно, передаточное число винтовой передачи в первом положении Ui меньше передаточного числа винтовой передачи U2 во втором положении, тем самым меняется передаточное число винтовой зубчатой передачи.
Таким образом, заявляемая винтовая зубчатая передача, позволяет достичь поставленной технической задачи - обеспечение переменного передаточного числа винтовой зубчатой передачи, а именно, изменение от меньшего передаточного числа Ui до большего передаточного числа U2, при неограниченном числе оборотов ведущего и ведомого колёс, что позволяет использовать винтовую зубчатую передачу для плавного-регулирования передаточного числа.