PL228446B1 - Przekładnia slimakowa bezluzowa - Google Patents

Abstract

Ślimak ma wydrążenie osiowe o średnicy dna wrębów, przy czym jest on osadzony suwliwie na trzpieniu napędzającym oraz zawiera mechanizm przesuwny w celu zapewnienia odkształcenia przez osiowe ściskanie uzwojenia ślimaka, ponadto oba końce ślimaka (1) zakończone są stożkowo i ściśnięte są między tulejami (6) z przylegającymi wewnętrznymi powierzchniami stożkowymi, przy czym ślimak (1) jest ustalony suwliwie na dwóch wąskich pasowanych powierzchniach (8) trzpienia (3). Inna przekładnia z wydrążonym ślimakiem ma na trzpieniu (3) osadzony pakiet sprężyn talerzowych, ściskanych pomiędzy tulejami, poprzez pierścień wewnętrzny łożyska, za pomocą nakrętki (4), osadzonej na gwintowanym czopie trzpienia (3).

Description

(21) Numer zgłoszenia: 409516 (51) Int.CI.

F16H 1/16 (2006.01) F16H 57/12 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 15.09.2014 (54)

Przekładnia ślimakowa bezluzowa (43) Zgłoszenie ogłoszono:

29.03.2016 BUP 07/16 (73) Uprawniony z patentu:

POLITECHNIKA KOSZALIŃSKA, Koszalin, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:

30.03.2018 WUP 03/18 (72) Twórca(y) wynalazku:

WOJCIECH KACALAK, Koszalin, PL MACIEJ MAJEWSKI, Koszalin, PL ZBIGNIEW BUDNIAK, Koszalin, PL co 'St 'St co

CM

CM

Ω.

PL 228 446 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazków są przekładnie ślimakowe bezluzowe, przeznaczone do stosowania w mechanizmach precyzyjnych, a zwłaszcza do zastosowania w układach do bezluzowego przemieszczania przestawianych zespołów urządzeń technologicznych, przyrządów pomiarowych lub obróbkowych. Przekładnia taka może być wykonana zarówno z metali, jak i tworzyw sztucznych o specjalnych właściwościach wytrzymałościowych.

Wynalazki znajdują zastosowanie w układach technicznych gdzie wymagana jest duża dokładność kinematyczna, a więc w mechanizmach precyzyjnych przemieszczeń, a także wymagających dużej równomierności ruchu i dobrego tłumienia przy zmiennych obciążeniach.

Wynalazki rozwiązują także problem regulacji kształtu i strefy zazębienia z uwzględnieniem lokalnych zmian parametrów geometrycznych ślimaka.

Znana jest przekładnia ślimakowa bezluzowa według polskiego patentu nr 137 131. Przekładnia charakteryzuje się tym, że ślimak ma wydrążony osiowy otwór o średnicy równej lub nieco większej od średnicy dna wrębów. Najważniejszym elementem tego rozwiązania jest przecięcie dna zwoju wzdłuż linii śrubowej tylko w środkowej części ślimaka. Dzięki temu ślimak w środkowej części staje się specyficzną sprężyną o utwierdzonych końcach, charakteryzującą się dużą sztywnością osiową. W wyniku tego przecięcia ślimak jest lokalnie podatny w kierunku osiowym i może być ściskany lub rozciągany. Tak wykonany ślimak osadzony jest suwliwie na trzpieniu i jednym końcem ustalony osiowo oraz zabezpieczony przed obrotem względem trzpienia. Takie zamocowanie ślimaka umożliwia przemieszczanie drugiego swobodnego końca w kierunku osiowym za pomocą mechanizmu przesuwu. Przekładnia posiada mechanizm przesuwny w celu zapewnienia odkształceń bezrdzeniowej części ślimaka. Ściskając ślimak dokonuje się zmiany podziałki, a zatem reguluje się wartość luzu. Długość części ślimaka, która ma rozcięte dno wrębu wzdłuż linii śrubowej, zależy od długości strefy zazębienia, oraz od warunków eksploatacji i musi być mniejsza od długości części uzębionej ślimaka.

Istota przekładni według wynalazku polega na tym, że oba końce wydrążonego osiowo ślimaka, znanego ze stanu techniki, zakończone są stożkowo i ściśnięte są między tulejami z przylegającymi wewnętrznymi powierzchniami stożkowymi, a ponadto ślimak jest ustalony suwliwie na dwóch wąskich pasowanych powierzchniach trzpienia, na których jest osadzony.

Efektem przemieszczeń tulei dociskowych o stożkowym otworze, stykających się z zewnętrzną stożkową powierzchnią czoła ślimaka, który na trzpieniu opiera się na dwóch wąskich pasowanych powierzchniach, jest dodatkowo wystąpienie momentu zginającego. Skutkuje to, oprócz zmniejszenia podziałki ślimaka, zwiększeniem w jego środkowej części średnicy podziałowej. Obydwa te odkształcenia ślimaka eliminują luz przekładni.

Istota drugiej przekładni według wynalazku polega na tym, że w otworze wydrążonego osiowo ślimaka, znanego ze stanu techniki, osadzony jest na trzpieniu pakiet sprężyn talerzowych, ściskanych pomiędzy tulejami poprzez pierścień wewnętrzny łożyska, za pomocą nakrętki, osadzonej na gwintowanym czopie trzpienia. W wyniku docisku tej nakrętki sprężyny talerzowe powodują odkształcenia promieniowe zwojów ślimaka w środkowej części.

W korzystnym rozwiązaniu przekładnia według wynalazku ma dodatkową nakrętkę opartą o powierzchnię czołową ślimaka i ściskającą ślimak, przy czym nakrętka ta osadzona jest współosiowo ze ślimakiem w gwintowanym otworze po wewnętrznej stronie korpusu.

Zaletą tych wynalazków jest wprowadzenie dodatkowej możliwości odkształceń promieniowych ślimaka w strefie zazębienia ze ślimacznicą, co pozwala prawidłowo kasować luz przekładni. Przekładnie te mają prostą konstrukcję i zapewniają dobre warunki smarowania w strefie zazębienia. Podatność bezrdzeniowej część uzębienia ślimaka wpływa korzystnie na zmniejszenie nadwyżki dynamicznej i tłumienie drgań.

Przedmiot wynalazków pokazano w przykładach wykonania na rysunkach, na których fig. 1 i fig. 2 przedstawiają przekładnie ślimakowe w przekrojach.

P r z y k ł a d 1

Przekładnia ślimakowa bezluzowa (fig. 1) ma korpus 7 w którym łożyskowany jest drążony ślimak 1 osadzony na trzpieniu 3, zazębiający się z wieńcem 2 ślimacznicy 10. W środkowej części swojego uzwojenia ślimak posiada przecięcie 9 dna zwoju wzdłuż linii śrubowej. Na obu końcach ślimak ma powierzchnie stożkowe, przylegające do wewnętrznych stożków tulei dociskowych 5 i 6. Ponadto ślimak jest ustalony suwliwie na dwóch wąskich pasowanych powierzchniach 8 trzpienia 3.

PL 228 446 B1

Pod wpływem osiowych sił ściskających, za pomocą nakrętki 4, na stożkowych powierzchni faz występuje moment gnący, który powoduje zwiększenie średnicy ślimaka, a tym samym zmniejszenie luzu przekładni.

P r z y k ł a d 2

Przekładnia ślimakowa bezluzowa (fig. 2), zawiera osadzony obrotowo w korpusie 7 trzpień 3 napędzający z drążonym osiowo ślimakiem 1. współpracującym z wieńcem 2 ślimacznicy 10. W środkowej części swojego uzwojenia ślimak 1 posiada przecięcie dna zwoju 9 wzdłuż linii śrubowej. W otworze wewnętrznym ślimaka 1 na trzpieniu 3 osadzony jest pakiet sprężyn talerzowych 11.

Przekładnia posiada dwa niezależne mechanizmy dociskowe. Pierwszy mechanizm dociskowy ma nakrętkę 4, osadzoną na gwintowanym czopie trzpienia 3, która poprzez pierścień wewnętrzny łożyska ściska tuleje 12, 13, 14 i umieszczony między nimi pakiet sprężyn talerzowych 11 oraz wywołuje odkształcenie promieniowe w środkowej części ślimaka 1.

Drugi mechanizm dociskowy ma nakrętkę 15 wkręconą w gwintowany otwór po wewnętrznej stronie korpusu 7 przekładni, która poprzez czołową powierzchnię ślimaka 1 wywołuje osiowe odkształcenie w jego środkowej bezrdzeniowej części. Długość części ślimaka 1, która ma rozcięte dno wrębu wzdłuż linii śrubowej, zależy od długości strefy zazębienia, oraz od warunków eksploatacji i musi być mniejsza od długości części uzębionej ślimaka.

W przekładni tego typu w celu poprawienia jej właściwości eksploatacyjnych korzystne jest wprowadzenie dodatkowo modyfikacji zarysu zębów ślimaka. Polega ona na zmniejszeniu promienia krzywizny boków zębów, co powoduje zwiększenie ich wypukłości. Wprowadzenie takiej modyfikacji sprzyja ograniczeniu lokalnych przemieszczeń rzeczywistej strefy zazębienia.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Przekładnia ślimakowa bezluzowa, której ślimak posiada przynajmniej w części długości swojego uzwojenia wydrążenie osiowe o średnicy równej lub nieco większej od średnicy dna wrębów, przy czym ślimak jest osadzony suwliwie na trzpieniu napędzającym oraz zawiera mechanizm przesuwny w celu zapewnienia odkształcenia przez osiowe ściskanie uzwojenia ślimaka, znamienna tym, że oba końce ślimaka (1) zakończone są stożkowo i ściśnięte są między tulejami (6) z przylegającymi wewnętrznymi powierzchniami stożkowymi, a ponadto ślimak (1) jest ustalony suwliwie na dwóch wąskich pasowanych powierzchniach (8) trzpienia (3).
2. 2. Przekładnia ślimakowa bezluzowa, której ślimak posiada przynajmniej w części długości swojego uzwojenia wydrążenie osiowe o średnicy równej lub nieco większej od średnicy dna wrębów, przy czym ślimak jest osadzony suwliwie na trzpieniu napędzającym oraz zawiera mechanizm przesuwny w celu zapewnienia odkształcenia przez osiowe ściskanie uzwojenia ślimaka, znamienna tym, że w otworze wewnętrznym ślimaka (1) na trzpieniu (3) osadzony jest pakiet sprężyn talerzowych (11), ściskanych pomiędzy tulejami (13, 14), poprzez pierścień wewnętrzny łożyska, za pomocą nakrętki (4), osadzonej na gwintowanym czopie trzpienia (3).
3. 3. Przekładnia ślimakowa bezluzowa, według zastrz. 2, znamienna tym, że ma nakrętkę (15) opartą o powierzchnię czołową ślimaka (1) i ściskającą ten ślimak, przy czym nakrętka (15) osadzona jest współosiowo ze ślimakiem (1) w gwintowanym otworze po wewnętrznej stronie korpusu (7).