ГЛОБОИДНАЯ ПЕРЕДАЧА

Полезная модель относится к области тороидных зубчатых передач и предназначена для улучшения конструкций приводов машин.
Известны глобоидные передачи, в которых витки червяка образуются производящей плоскостью (см. патент США №1514491 за 1924 г., авторское свидетельство СССР №104067 за 1950 г.). Недостаток - не обеспечиваются оптимальные условия контактирования рабочих поверхностей зубьев, из-за образования витков червяка производящей плоскостью.
Наиболее близким по технической сущности заявляемой полезной модели, является глобоидная передача (см. патент Франции №2033988 за 1970 г. - прототип), содержащая рабочий глобоидный червяк, витки, сформированные плоскостью при номинальных геометрических параметрах и зубчатое колесо. Совпадение параметров формирования зубьев червяка и колеса с параметрами самого зацепления обеспечивает двойной линейный контакт. Витки рабочего глобоидного червяка образуются в станочном ортогональном зацеплении производящей плоскостью (производящий червяк) при межосевом расстоянии передачи и прямолинейном контакте между производящей плоскостью и витками червяка. Поверхность зубьев колеса передачи формируется обкаточным инструментом, являющимся точным аналогом рабочего глобоидного червяка также при межосевом расстоянии передачи и ортогональном расположении осей колеса и инструмента. В результате передача глобоидный червяк - колесо имеет криволинейный контакт на одной рабочей половине зуба и прямолинейный, копирующий станочное зацепление, на другой.
Однако данное устройство необходимо изготавливать и собирать с высокой точностью, поскольку из-за суммарных технологических погрешностей первоначальный контакт зубьев оказывается кромочным и смещенным к периферии поля зацепления. Это снижает нагрузочную способность, увеличивая время приработки и развития точечного касания в линейное, заложенное теоретической моделью.
Технической задачей заявляемой полезной модели является снижение чувствительности глобоидной передачи к неточности изготовления и монтажа, а также улучшение условий приработки передачи за счет выполнения поверхности зубьев колеса в форме огибающей семейства линейчатого геликоида с прямолинейной образующей, проходящей через его ось.
Поставленная задача решается тем, что в глобоидной передаче, содержащей рабочий глобоидный червяк, витки которого сформированы плоскостью при номинальных геометрических параметрах, и зубчатого колеса, согласно полезной модели поверхность зубьев колеса выполнена в форме огибающей семейства линейчатого геликоида с прямолинейной образующей, проходящей через его ось, с касанием поверхности зубьев по винтовой линии витков рабочего глобоидного червяка в зоне зацепления.
а
Для решения технической задачи необходимо получить глобоидную передачу, витки червяка которой формируются плоскостью, а рабочая поверхность зубьев колеса имеет такую форму, чтобы в сопряженном зацеплении передачи имело место одновременное двойное точечное касание рабочих поверхностей зубьев. На фиг.1 показана винтовая линия b соприкосновения поверхности рабочего и производящего червяка (на фиг.1 и фиг.2 не показаны рабочий и производящий червяки); cd - прямолинейная образующая производящего червяка, проходящая через ось червяка и касающаяся выпуклого профиля витка в точке М, движущейся по линии ef.
На фиг.2 пунктиром изображены проекции линии контакта в глобоидной передаче - прототипе, в предлагаемом изобретении точки 1-1', 2-2', 3-3', 4-4' - точки одновременного касания рабочих поверхностей.
Рабочий глобоидный червяк, формируемый плоскостью, имеет развертывающуюся винтовую поверхность витков. При этом в осевом сечении обнаруживается выпуклая форма профиля gh малой кривизны на всей длине червяка (фиг.1).
a
Сопряженное с данным червяком колесо имеет поверхность зубьев в виде огибающей семейства поверхности витков производящего червяка в относительном движении звеньев. Причем поверхность витков производящего червяка, являясь благодаря образующей cd линейчатой, выполняется по отношению к поверхности витков рабочего червяка с точностью до касания по винтовой линии b.
Таким образом, в статическом положении вместо одновременного касания рабочей поверхности зуба и витка по двум линиям контакта имеет место соприкосновение (без интерференции) в двух точках (фиг.2), являющихся результатом пересечения контактных линий передачи - прототипа с винтовой линией касания поверхностей витков рабочего и производящего червяка. Поскольку кривизна осевого профиля витков имеет малую величину, точечный контакт является близким к линейному.
При работе глобоидной передачи контактные точки (фиг.2) непрерывно перемещаются по зубу колеса от торца (точки входа 1 и 1') к середине зуба (точки выхода 4 и 4'). За счет износа поверхности зуба колеса при приработке первоначальный точечный контакт переходит в линейный. Геометрия зацепления передачи в работе остается стабильной, так как закаленные и шлифованные витки червяка имеют незначительный износ.
Контур ef (фиг.1) поверхности вращения, соосной с червяком, на которой находится винтовая линия касания, выбирается из условий удобств технологии изготовления, рациональной схемы передачи нагрузки, условий приработки.
Использование заявляемой полезной модели позволяет снизить чувствительность глобоидной передачи к неточности изготовления и монтажа, улучшить условия приработки передачи, что повысит эксплуатационные качества и надежность глобоидной передачи.