ИЗНОСОСТОЙКАЯ ЧЕРВЯЧНАЯ ПЕРЕДАЧА

Изобретение относится к машиностроению, в частности к редукторостроению-червячным редукторам, открытым червячным передачам и предназначено для повышения износостойкости червячной пары.
Недостатками червячных передач, состоящих из закаленного червяка и чугунного червячного колеса является низкая износостойкость элементов пары за счет высоких сил трения, возникающих в контакте. Поэтому такие червячные передачи имеют ограниченные применения как по окружной скорости, так и по контактным нагрузкам.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является зубчатая передача где на рабочие поверхности зубьев ведомого и ведущего зубчатых колес нанесен равномерный слой термодиффузионного покрытия из износостойкого материала, а на рабочих поверхностях зубьев сопряженных колес выполнены поперечные канавки длиной, меньшей ширины рабочей поверхности зубьев. Канавки заполнены антифрикционным материалом и расположены на расстоянии, не меньшем десяти толщин износостойкого покрытия (см. патент РФ, заявка №2012120756/11 (031312), F16H 55/17).
Однако, рассмотренные меры повышения износостойкости автором в выше указанном патенте, применялись для зубчатых передач, а для червячных передач не применялись.
Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении срока службы элементов червячной передачи, состоящей из закаленного червяка и чугунного червячного колеса.
Технический результат обеспечивается снижением сил трения в зоне контакта закаленного червяка и чугунного червячного колеса.
Поставленная задача решается тем, что в известной зубчатой передаче покрытие из износостойкого материала нанесено на рабочие поверхности ведущего и ведомого колес, а поперечные канавки выполнены на рабочих поверхностях зубьев ведомого и ведущего колес без выхода на торцевую поверхность зуба, при этом длина поперечной канавки меньше ширины зуба зубчатого колеса, а сами канавки выполнены на всю толщину износостойкого покрытия, заполнены антифрикционным материалом и расположены на расстоянии, не меньшем десяти толщин износостойкого покрытия. Согласно изобретению, износостойкое покрытие нанесено на рабочую поверхность витков закаленного червяка, и не нанесено на зубья чугунного червячного колеса. На рабочих витках червяков выполнены V-образные канавки, длина которых равна высоте рабочей поверхности витков червяка. Глубина канавок является равной толщине износостойкого покрытия, расположение канавок - под углом друг к другу по окружности рабочей площади витка червяка.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 приведен фрагмент червяка с выполненными поперечными канавками;
- на фиг.2 схематично изображено выполнение канавок на контактной поверхности витка червяка.
Для наиболее полного раскрытия технической сущности заявляемого изобретения на фиг.1 и 2 обозначены позициями: 1 - червяк; 2 - виток червяка; 3 - слой покрытия из износостойкого материала; 4 - поперечные канавки; 5 - антифрикционный материал, а также обозначены символами h - толщина слоя износостойкого материала; t - шаг канавок; α - угол между боковой поверхностью канавки и перпендикуляром к нормали, проведенной к поверхности зуба зубчатого колеса в месте выполнения канавки.
Длина поперечной канавки 4 равна высоте контактной поверхности витка червяка 2, причем поперечные канавки 4 располагаются с обеих сторон витков червяка 2 симметрично с шагом t по контактной поверхности.
Величина шага t поперечных канавок 4 назначается в зависимости от условий нагружения червячной передачи и условий ее работы. При недостаточном количестве смазки при работе червячной передачи шаг t поперечных канавок 4 при изготовлении зубчатых колес следует выбирать меньшей величины. С ростом нагруженности передачи вращающим моментом шаг t поперечных канавок увеличивается.
Рекомендуется выбирать угол α равным 10…15°.
Это обеспечивает более длительный срок эксплуатации червячных передач, где материалом червячного колеса является серый чугун.
Таким образом, заявленная полезная модель позволяет увеличить ресурс работы червячной передачи, состоящей из закаленного червяка и чугунного червячного колеса на 15-30% по сравнению с аналогичными червячными передачами без конструктивных изменений, заявленных в данной полезной модели, вследствие снижения коэффициента трения в контактной зоне.