ЧЕРВЯЧНАЯ ПЕРЕДАЧА С ТОРОИДНЫМ ЧЕРВЯКОМ И ШЕВРОННОЙ ШЕСТЕРНЕЙ
WORM GEAR WITH TOROIDAL WORM AND CHEVRON GEAR

Изобретение относится к передаточным механизмам, применяемым в качестве подъемно-транспортного оборудования, подъемных механизмов, кранов, электрических тельферов, ручных талей, лебедок, приводов трубопроводных задвижек, оснастки металлообрабатывающих станков, делительных головок, поворотных столов, колков для настройки струнных музыкальных инструментов и т.д. Окружная скорость вращения дискового червяка по периферии не более 60 м/м, как и для всех червячных передач, поэтому передача является тихоходной.
Известна червячная передача (патент на полезную модель RU 88851 «Червячная передача», 13.08.2008 г.), используемая в поворотном устройстве антенн и вращаемая передаточным механизмом, отличающаяся тем, что состоит из червяка, установленного в корпусе, вращаемого внешним передаточным механизмом; червячного колеса, которое находится в зацеплении с червяком; металлической оси, сочлененной с соединительным элементом; шестерни, установленной на металлической оси и находящейся в зацеплении с червяком.
Недостатком данной червячной передачи является отсутствие червячной шестерни с шевронными зубьями на венцах, имеющих противоположный наклон зубьев относительно друг друга. Этот недостаток не позволяет уравновесить осевые нагрузки шестерни и не позволяет обеспечить надежное самоторможение шестерни в обоих направлениях вращения при возникновении аварийных ситуаций.
Известен также механизм поворота (заявка на изобретение RU 2002102485 Механизм поворота (варианты), 10.10.2003 г.), содержащий ведущее и ведомое колеса, зацепляющиеся между собой посредством двух промежуточных колес, отличающийся тем, что на валу ведущего колеса жестко установлена шевронная шестерня, сцепленная с косозубыми колесами с противоположным направлением зуба, жестко закрепленными на валах соответствующих промежуточных колес, при этом вал ведущего колеса выполнен плавающим и подпружиненным в осевом направлении.
Недостатком данного механизма поворота является наличие жестко установленной шевронной шестерни, а также отсутствие червячной шестерни с шевронными зубьями на венцах, имеющих противоположный наклон зубьев относительно друг друга. Этот недостаток не позволяет уравновесить осевые нагрузки шестерни и не позволяет обеспечить надежное самоторможение шестерни в обоих направлениях вращения при возникновении аварийных ситуаций.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является червячный редуктор (заявка на изобретение RU 95100462 «Червячный редуктор», 27.10.1996 г.), содержащий корпус и крышку, связанные крепежом по разъему передачи, имеющей в своем составе смотровую крышку с отдушиной и прокладки, отличающийся тем, что содержит спаренную червячную передачу, в которую входят два одноименных червяка и два одноименных червячных колеса, установленных неподвижно на общий тихоходный вал параллельно, две одинаковые шестерни, установленные неподвижно на валах последних, связанные кинематически силовой промежуточной общей шестерней, имеющей четное число зубьев для упрощения кинематической связи червяков, причем последняя установлена неподвижно на приводном валу редуктора, который имеет в своем составе закрепленный на одном конце шкив тормоза, а другой конец вала соединен посредством предохранительной муфты с электродвигателем. При этом шестерни, синхронизирующие вращение червяков, выполнены косозубыми с наклоном зубьев, одинаковым с направлением витков червяка.
Недостатком данного червячного редуктора является наличие шестерней, синхронизирующих вращение червяков, выполненных косозубыми, при этом за счет геометрии сцепления в процессе эксплуатации происходит усиленный износ данных зубьев. Также недостатком данного червячного редуктора является наличие силовой промежуточной общей шестерни, неподвижно установленной на приводном валу редуктора, которая кинематически связывает две одинаковые шестерни, что также приводит к усиленному износу деталей в процессе эксплуатации. Также недостатком данного червячного редуктора является отсутствие червячной шестерни с шевронными зубьями на венцах, имеющих противоположный наклон зубьев относительно друг друга. Этот недостаток не позволяет уравновесить осевые нагрузки шестерни и не позволяет обеспечить надежное самоторможение шестерни в обоих направлениях вращения при возникновении аварийных ситуаций.
Задачей изобретения является создание самозаклинивающейся червячной передачи с надежным самоторможением в обоих направлениях вращения при любой нагрузке.
Поставленная задача решается посредством разработки червячной передачи с тороидным червяком и шевронной шестерней и состоит в возможности мгновенной остановки вращения червяка и червячной шестерни, несущей на себе нагрузку путем заклинивания шевронных зубьев венцов с нитками червяка, что позволяет получить надежное самоторможение шестерни в обоих направлениях вращения при любой нагрузке.
На фигуре изображена червячная передача с тороидным червяком и шевронной шестерней.
Червячная передача состоит из дискового тороидного червяка (ведущий) (1) и червячной шестерни (ведомая) (2) с шевронными зубьями на венцах (а) и (б), имеющими противоположный наклон зубьев относительно друг друга, что дает уравновешивание осевых нагрузок шестерни (2). Венцы с шевронными зубьями (а) и (б) расположены на некотором расстоянии от центра червяка (1). Таким образом, при остановке вращения червяка (1) червячная шестерня (2), несущая на себе нагрузку, заклинивается зубьями венцов (а) и (б) с нитками червяка (1), что дает надежное самоторможение шестерни (2) в обоих направлениях вращения при любой нагрузке.
Изобретение относится к передаточным механизмам с широким спектром применения.
Пример конкретного исполнения
Элементы подъемно-транспортного оборудования, подъемных механизмов, кранов, электрических тельферов, ручных талей, лебедок, приводов трубопроводных задвижек, оснастки. металлообрабатывающих станков, делительных головок, механизмов манипуляции крыльев самолетов палубной авиации, поворотных столов, колков для настройки струнных музыкальных инструментов и т.д.