Выявление особенностей спироидной передачи и усовершенствование системы смазывания зацепления

Объект исследования: спироидная передача.

Результаты, полученные лично автором: выявлены особенности, присущие спироидной передаче, разработана конструкция спироидного колеса редуктора, улучшающая условия смазывания зацепления

Основными производителями спироидных передач, предложенных в 1954 году инженером O. Saari, в мире являются: ITW (США), SEW Eurodrive (Германия), SPIROPLAN (Англия), Neptun S.А. (Румыния), в России – ООО «Механик» (г. Ижевск). Несмотря на успешное применение спироидных передач, отличающихся рядом благоприятных геометрических и кинематических особенностей, в приводах трубопроводной арматуры, их использование в отечественном машиностроении ограничено, что можно объяснить недостатком исследований. Цель настоящей работы – выявление особенностей спироидной передачи и разработка мероприятий по повышению её надёжности.

Согласно ГОСТ 22850-77 спироидные передачи выполняют одно- и двухвенцовыми и подразделяют на цилиндрические, конические и обратноконические. В цилиндрической передаче (рис. 1) делительная поверхность червяка цилиндрическая, а делительная поверхность колеса плоская. В конической и обратноконической спироидной передаче делительные поверхности червяка и колеса конические.

Спироидная передача относится к гиперболоидным зубчатым передачам второго рода и занимает промежуточное положение между червячной и гипоидной передачей.

Рис. 1. Зубчатые звенья спироидной

передачи

По способу изготовления спироидные передачи аналогичны червячным: спироидное колесо нарезается по второму способу Оливье инструментом, копирующим червяк, что обеспечивает линейный контакт зубьев в зацеплении. Профиль витков спироидных червяков может быть либо линейчатым, образованным винтовым движением прямой линии, либо криволинейным. Витки спироидных червяков обрабатывают теми же методами и на том же оборудовании, которые применяют при изготовлении цилиндрических червяков червячных передач. Большой коэффициент перекрытия, меньшая чувствительность к погрешностям изготовления и монтажа обеспечивают большие нагрузочную способность и износостойкость спироидных передач сравнительно с их ближайшими аналогами – червячными передачами. Вследствие небольшого межосевого расстояния между колесом и червяком, корпус спироидной передачи может быть очень компактным. Как большинство передач червячного типа, спироидная передача обладает свойством самоторможения, которое описывается как невозможность передачи вращения от колеса к червяку при определённых параметрах зацепления. Спироидные передачи, в отличие от червячных передач, могут надежно работать при использовании в качестве материала колеса не только бронзы, но и стали, что существенно снижает стоимость передачи. КПД передачи снижается с увеличением передаточного отношения, которое может превышать 300, что приводит к необходимости расчёта на нагрев для предотвращения отказов по критерию заедания. На работоспособность и долговечность спироидных передач существенно влияет выбор смазочного материала и условия смазки, в особенности для сочетаний материалов звеньев передач сталь – безоловянистые бронзы и латуни; сталь – сталь; сталь – чугун. Для повышения противозадирной стойкости зацепления и долговечности передачи, предложена конструкция спироидного колеса (рис. 2), улучшающая условия смазывания зоны контакта зубьев.

Рис. 2. Устройство для подачи смазки в зону зацепления передачи:

1 – обод, жёстко закреплённый на спироидном колесе;

2 – полости в ободе, переносящие смазку в зону контакта

Материал поступил в редколлегию 20.04.2017

УДК 621. 891

Б. П. Фунду Кимбатса

Научный руководитель: заведующий кафедрой «Детали машин» профессор, д.т.н. В. П. Тихомиров

berjadefoundou@gmail.com