Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 7324
(13) U
(46) 2011.06.30
(51) МПК
F 16H 1/32
F 16H 25/06
(2006.01)
(2006.01)
(54) ЧЕРВЯЧНАЯ ПЕРЕДАЧА
(21) Номер заявки: u 20100908
(22) 2010.11.02
(71) Заявитель: Государственное учре-
ждение высшего профессионально-
го образования "Белорусско-
Российский университет" (BY)
(72) Авторы: Рогачевский Сергей Николае-
вич; Рогачевский Николай Иванович;
Пашкевич Михаил Федорович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
учреждение высшего профессиональ-
ного образования "Белорусско-Россий-
ский университет" (BY)
(57)
Червячная передача, содержащая червячное колесо в виде диска с торцовыми зубьями,
червяк, представляющий собой вал с жестко закрепленными на нем промежуточными те-
лами качения, оси которых перпендикулярны оси вала, и точки их пересечений с цилин-
дрической поверхностью этого вала лежат на винтовой линии, ось червяка смещена
относительно торца червячного колеса таким образом, что ее проекция на этот торец яв-
ляется касательной к делительной окружности зубьев, отличающаяся тем, что червячное
колесо выполнено в виде прямозубого эвольвентного колеса, у которого зубчатый венец
снабжен поднутрением, зубья на торце червячного колеса образованы консольными
участками эвольвентных зубьев, а осевой шаг p промежуточных тел качения на винтовой
линии червяка подчиняется соотношению p = π⋅m, где m - модуль зубьев червячного коле-
са.
BY7324U2011.06.30

2. BY 7324 U 2011.06.30
2
(56)
1. Патент РФ 2098692, МПК6
F 16H 1/16, 1997.
2. Пашкевич М.Ф., Рогачевский Н.И., Рогачевский С.Н. Червячные передачи качения. -
Могилев: ГУ ВПО "Белорусско-Российский университет", 2005. - С. 24, 25.
Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в приво-
дах различных машин, механизмов и технологического оборудования для обеспечения
требуемых частоты вращения и крутящего момента ведущего вала.
Известна червячная передача, состоящая из червячного колеса в виде вала с закреп-
ленными на нем двумя кольцеобразными дисками и червяка, взаимодействующего с чер-
вячным колесом посредством роликоподшипников. Между кольцеобразными дисками
червячного колеса закреплены пластины, играющие роль зубьев червячного колеса. Чер-
вяк представляет собой вал с жестко закрепленными на нем роликоподшипниками, оси
которых расположены перпендикулярно к оси вала червяка. Червяк установлен таким об-
разом, что его роликоподшипники находятся во взаимодействии с пластинами-зубьями
червячного колеса [1].
Такая передача имеет низкую кинематическую точность. При ее работе имеют место
большие кинематические погрешности, обусловленные прерывистым характером сопря-
жения наружных цилиндрических поверхностей роликоподшипников с пластинчатыми
зубьями.
Известна также червячная передача, содержащая червячное колесо в виде диска с тор-
цовыми прямобочными зубьями, отклоненными от радиального направления на некото-
рый угол, и червяк, у которого оси промежуточных тел качения перпендикулярны его оси
и точки их пересечений с цилиндрической поверхностью червяка лежат на винтовой ли-
нии. Ось червяка смещена относительно торца червячного колеса с прямобочными зубья-
ми таким образом, что ее проекция на этот торец является касательной к средней линии
торцовых прямобочных зубьев [2].
Эта передача также имеет низкую кинематическую точность из-за прерывистого ха-
рактера сопряжения промежуточных тел качения червяка с боковыми поверхностями тор-
цовых прямобочных зубьев червячного колеса.
Задачей полезной модели является повышение кинематической точности передачи.
Поставленная задача достигается тем, что в червячной передаче, содержащей червяч-
ное колесо в виде диска с торцовыми зубьями, червяк, представляющий собой вал с жест-
ко закрепленными на нем промежуточными телами качения, оси которых перпенди-
кулярны оси вала, и точки их пересечений с цилиндрической поверхностью этого вала
лежат на винтовой линии, ось червяка смещена относительно торца червячного колеса та-
ким образом, что ее проекция на этот торец является касательной к делительной окружно-
сти зубьев, согласно полезной модели, червячное колесо выполнено в виде прямозубого
эвольвентного колеса, у которого зубчатый венец снабжен поднутрением, зубья на торце
червячного колеса образованы консольными участками эвольвентных зубьев, а осевой
шаг p промежуточных тел качения на винтовой линии червяка подчиняется соотношению
p = π⋅m, где m - модуль зубьев червячного колеса.
Сущность полезной модели поясняется фигурой. На фигуре показана трехмерная мо-
дель заявляемой передачи.
Передача содержит червячное колесо 1, которое выполнено в виде прямозубого эволь-
вентного колеса. Зубчатый венец снабжен поднутрением, т.е. толщина центральной части
2 эвольвентного колеса меньше ширины его зубчатого венца 3. В результате такого под-
нутрения зубья на торце червячного колеса образованы консольными участками 4 эволь-

3. BY 7324 U 2011.06.30
3
вентных зубьев. Передача содержит также червяк 5, представляющий собой вал с жестко
закрепленными на нем промежуточными телами качения 6. Оси тел качения перпендику-
лярны оси вала, и точки их пересечений с цилиндрической поверхностью этого вала лежат
на винтовой линии. Геометрическая ось червяка смещена относительно торца червячного
колеса таким образом, что ее проекция на этот торец является касательной к делительной
окружности зубьев.
Для того чтобы обеспечить зацепление тел качения 6 с консольными участками 4
эвольвентных зубьев, необходимо строго выдержать величину осевого шага p, которая
должна быть равна шагу эвольвентных зубьев и, следовательно, должна подчиняться со-
отношению p = π⋅m.
Работает передача следующим образом. При вращении червяка 5 его промежуточные
тела качения 6 воздействуют поочередно на консольные участки 4 эвольвентных зубьев,
перекатываясь без скольжения по их поверхностям. В результате этого червячное колесо 1
непрерывно поворачивается вокруг собственной оси. За один оборот червяка 5 червячное
колесо 1 повернется на угол, определяемый числом заходов z1 червяка 5. Для полного
оборота червячного колеса 1 с количеством z2 зубьев необходимо, чтобы червяк совершил
z2/z1 оборотов. Следовательно, передаточное число передачи составит
u = z2/z1.
Благодаря тому что касательная к винтовой линии на делительном цилиндре червяка
перпендикулярна радиусу-вектору эвольвентного профиля зуба колеса в точке его сопри-
косновения с указанной винтовой линией червяка, указанная касательная и радиус-вектор
являются сопряженными линиями. Это приводит в работающей передаче при равномер-
ном вращении червяка к равномерному вращению червячного колеса, то есть к повыше-
нию кинематической точности передачи.
Таким образом, в конструкции заявляемой червячной передачи устранена причина,
вызывающая значительные кинематические погрешности. Поэтому данная червячная пе-
редача обладает более высокой кинематической точностью и, следовательно, является бо-
лее экономичной по сравнению с прототипом.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.