RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19)PL (11)169114 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 296444 Urząd Patentowy ( 2 2 ) Data zgłoszenia: 30.10.1992 Rzeczypospolitej Polskiej (51) IntCl6: F16H 1/16 F16H 57/12 (54) Przekładnia ślimakowa bezluzowa (43) Zgłoszenie ogłoszono: (73) Uprawniony z patentu: 31.05.1993 BUP 11/93 Wyższa Szkoła Inżynierska, Koszalin, PL (45) 0 udzieleniu patentu ogłoszono: 28.06.1996 WUP 06/96 (72) Twórca wynalazku: Wojciech Kacalak, Koszalin, PL PL 169114 B1 (57) 1. Przekładnia ślimakowa bezluzowa, mająca ślimacznicę z wieńcem rozdzielonym na dwie symetryczne części w płaszczyźnie symetrii prostopadłej do osi obrotu tej ślimacznicy, znamienna tym, że wieniec (1) koła ślimakowego rozdzielony jest obwodową szczeliną (2), która ma głębokość odpowiadającą średnicy obwodowego przewężenia (3) poprzecznego przekroju koła ślimakowego, przy czym to przewężenie (3) utworzone jest przez współśrodkowo z otworem ślimacznicy wgłębienie (4) na bocznej powierzchni tego koła, korzystnie z obu jego stron, a powierzchnia tego wgłębienia (4) jest stożkowa i styka się z odpowiadającą jej powierzchnią elementu dociskowego (5,6,7, 8,9), korzystnie mającego kształt pierścienia. Fig.1
Przekładnia ślimakowa bezluzowa Zastrzeżenia patentowe 1. Przekładnia ślimakowa bezluzowa, mająca ślimacznicę z wieńcem rozdzielonym na dwie symetryczne części w płaszczyźnie symetrii prostopadłej do osi obrotu tej ślimacznicy, znam ienna tym, że wieniec (1) koła ślimakowego rozdzielony jest obwodową szczeliną (2), która m a głębokość odpowiadają cą średnicy obwodowego przew ężenia (3) poprzecznego przekroju koła ślimakowego, przy czym to przewężenie (3) utworzone jest przez współśrodkowo z otworem ślimacznicy wgłębienie (4) na bocznej powierzchni tego koła, korzystnie z obu jego stron, a powierzchnia tego wgłębienia (4) jest stożkowa i styka się z odpowiadającą jej powierzchnią elementu dociskowego ( 5,6, 7,8,9 ), korzystnie mającego kształt pierścienia. 2. Przekładnia według zastrz 1, znam ienna tym, że element dociskowy (5) ma postać pierścieniow ej w krętki, osadzonej na gwintowanej powierzchni piasty (10) koła ślimakowego. 3. Przekładnia według zastrz. 1, znam ienna tym, że element dociskowy (6) ma postać tarczy, w której równo na obwodzie osadzone są śruby (11) przechodzące przez otwory w kole ślimakowym na jego drugą stronę, przy czym śruby (11) mają odsądzenie (12) na jednakowej długości, do których to odsadzeń, przy pomocy nakrętek (13), dokręcony jest z przeciwnej strony pierścień (14) z tak samo na obwodzie rozmieszczonymi otworami oraz mający na zewnątrz nakrętkę pierścieniow ą (15), która dociska drugi pierścieniowy elem ent dociskow y (7), znajdujący się po przeciwnej stronie koła ślimakowego i osadzony suwliwie na średnicy zewnętrznej tego pierścienia (14). 4. Przekładnia według zastrz. 1, znam ienna tym, że wieniec (1) koła ślimakowego osadzony jest suwliwie, bez możliwości obrotu, na piaście (16) z kołnierzem oporowym, spełniającym rolę elementu dociskowego (8) z jednej strony wieńca (1), przy czym z drugiej strony tego wieńca, na tej piaście (16), znajduje się tarczowy element dociskowy (9), osadzony suwliw ie oraz nakrętka pierścieniow a (17). * * * Przedmiotem wynalazku jest przekładnia ślimakowa bezluzowa, przeznaczona do zastosowania w mechanizmach precyzyjnych, a zwłaszcza do zastosowania w układach do bezluzowego przemieszczania przestawialnych zespołów urządzeń technologicznych, przyrządów pomiarowych lub obróbkowych. Przekładnia taka wykonana może być zarówno z metali, jak i tworzyw sztucznych o specjalnych w łaściw ościach wytrzymałościowych. Znana jest przekładnia ślimakowa bezluzowa, która ma dzieloną ślimacznicę, składającą się z dwóch połówek, symetrycznych względem płaszczyzny prostopadłej do osi obrotu. Obie połówki ślimacznicy osadzone są na wspólnej piaście i mają możliwość niewielkiego kątowego przestawienia względem siebie oraz mają elementy łączące w postaci śrub umożliwiających unieruchomienie połówek ślimacznicy w ustalonym względem siebie położeniu kątowym, eliminującym luz międzyzębny przekładni. W ykonanie takiej ślimacznicy jest dosyć trudne technologicznie ze względu na konieczność zachowania dużej dokładności i poprawności błędów kształtu obu połówek ślimacznicy. W adą eksploatacyjną takiej przekładni jest to, że wieniec ślim acznicy pracuje tylko połow ą swojej szerokości. Znana jest również przekładnia ślimakowa bezluzowa według polskiego patentu nr 137 131. Przekładnia charakteryzuje się tym, że ślimak ma przynajmniej w części długości swego uzwojenia wydrążenie osiowe o średnicy równej lub nieco większej od średnicy dna wrębów. Ślimak osadzony jest suwliwie na trzpieniu i jednym końcem usytuowany osiowo oraz zabezpieczony przed obrotem względem trzpienia. Przekładnia zawiera mechanizm przesuwny w celu zapewnienia odkształceń przez ściskanie lub rozciąganie bezrdzeniowej części ślimaka. Długość części ślimaka, która m a rozcięte dno wrębu wzdłuż linii śrubowej, zależy od długości strefy
169 114 3 zazębienia oraz od warunków eksploatacji i musi być mniejsza od długości części uzębionej ślimaka. Zalety takiego rozwiązania wynikają z łatwości zm niejszania luzu, wadą zaś jest dość złożona technologia obróbki ślim aka z rozciętym lokalnie dnem zwojów. Inna przekładnia ślimakowa według polskiego zgłoszenia patentowego nr P. 280 556 ma dwa ślimaki, osadzone przesuwnie na wspólnym wałku. Obydwa ślimaki mają stożkowe pow ierzchnie podziałow e, skierow ane mniejszymi średnicam i ku sobie. Pow ierzchnia w ierzchołków zwoju obu ślimaków jest powierzchnią o kształcie zbliżonym do kształtu powierzchni podziałowej, przy czym w korzystnym rozwiązaniu zróżnicowanie średnic zewnętrznych na długości uzębionej ślimaków jest większe niż zróżnicowanie średnic podziałowych. Ślimaki podzielone są elementem sprężystym, na przykład poprzez łożysko wałka ślimaków, przy pomocy nakrętek łożyskow ych osadzonych na tym wałku. Istota wynalazku polega na tym że wieniec koła ślimakowego rozdzielony obwodową szczeliną, która m a głębokość odpowiadającą średnicy obwodowego przewężenia poprzecznego przekroju koła ślimakowego, przy czym to przewężenie utworzone jest przez współśrodkowo z otworem ślimacznicy wgłębienie na bocznej powierzchni tego koła, najlepiej z obu jego stron. Powierzchnia tego wgłębienia jest stożkowa i styka się z odpowiadającą jej powierzchnią elementu dociskow ego, korzystnie mającego kształt pierścienia. W głębienia te łącznie ze szczeliną obwodową poprzez uzwojenie ślimacznicy tworzą dwa przewężenia w przekroju osiowym ślim acznicy, w których połów ki wieńca łączą się z piastą, um ożliw iając jednocześnie przemieszczanie każdej połowy wieńca ślimacznicy przez wywołanie odkształcenia w miejscu przewężeni a przekrój u przy pomocy elementów dociskających, wywołujących nacisk na boczną, najlepiej stożkow ą pow ierzchnię wieńca. Pierwsze korzystne rozwiązanie według wynalazku, polega na tym, że element dociskający m a postać pierścieniow ej w krętki, osadzonej na gwintowanej pow ierzchni piasty koła ślim akowego. Zaletą tego rozwiązania jest to, że jest mniej skomplikowane od innych, dalej wymienionych rozwiązań. Drugie korzystne rozwiązanie polega na tym, że elem ent dociskowy ma postać tarczy, w której równo na obwodzie osadzone są śruby przechodzące przez otwory w kole ślimakowym na jego drugą stronę. Śruby mają odsądzenie na jednakowej długości, a do tych odsadzeń, przy pomocy nakrętek, dokręcony jest z przeciwnej strony pierścień z tak samo na obwodzie rozmieszczonymi otworami. N a pierścień ten nakręcona jest na zewnątrz nakrętka pierścieniowa, która dociska drugi pierścieniowy element dociskający, znajdujący się po przeciwnej stronie koła ślim akow ego i osadzony suwliwie na średnicy zewnętrznej tego pierścienia. Trzecie korzystne rozwiązanie polega na tym, że wieniec koła ślimakowego osadzony jest suwliwie, bez m ożliw ości obrotu, na piaście z kołnierzem oporow ym, spełniającym rolę elem entu dociskowego z jednej strony wieńca. Z drugiej strony wieńca, na tej piaście, znajduje się osadzony suwliw ie tarczow y elem ent dociskowy oraz nakrętka pierścieniow a. Przedmiot wynalazku pokazano w przykładach wykonania na rysunku, na których fig. 1 i fig. 2 przedstawia półw idok - półprzekrój koła ślimakowego jednolitego, a fig. 3 - półwidok - półprzekrój koła ślim akow ego z oddzielną piastą. W ieniec 1 ślimacznicy podzielony jest symetrycznie obwodową szczeliną 2, która ma głębokość odpowiadającą średnicy obwodowego przewężenia 3 i dzieli to przewężenie na dwie części związane z osobnymi połówkami wieńca. Z obu stron koła, na jego bocznych powierzchniach, znajdują się wgłębienia 4 w których osadzone są elementy dociskające 5 albo 6,7 albo 8, 9. Powierzchnia tego wgłębienia jest stożkowa i styka się ze stożkową powierzchnią tego elementu dociskającego. W pierw szym przykładzie w ykonania (fig. 1) elem ent dociskający 5 m a postać pierścieniowej w krętki, osadzonej na gwintowanej powierzchni piasty 10 koła ślim akowego. W drugim przykładzie wykonania (fig. 2) element dociskający 6 m a postać tarczy w której równo na obwodzie znajdują się otwory na śruby 11. Śruby te mają odsądzenie 12 na jednakowej długości, do których to odsadzeń, przy pomocy nakrętek 13, dokręcony jest z przeciwnej strony koła pierścień 14 m ający na zewnątrz nakrętkę pierścieniow ą 15. N akrętka ta dociska drugi
4 169 114 pierścieniowy elem ent dociskający 7, osadzony suwliwie na średnicy zew nętrznej tego pierścienia 14. W trzecim przykładzie wykonania (fig. 3) wieniec 1 koła ślimakowego osadzony jest suwliwie, bez możliwości obrotu, na piaście 16 mającej z jednej strony kołnierz, spełniający rolę elementu dociskowego 6. Z drugiej strony wieńca znajduje się tarczowy elem ent dociskający 9 i nakrętka 17, osadzone na tej piaście 16, Przez obrót pierścieniowej nakrętki regulacyjnej 15 albo 17, lub obrót samego elementu dociskowego 5 następuje odkształcenie wieńca 1 przez przemieszczenie ku sobie połówek tego wieńca i kasowanie obwodowego luzu przekładni. Takie odkształcenie wieńca powoduje zwiększenie wypadkowego pochylenia linii zębów ślimacznicy, dlatego przy projektowaniu wieńca m ożna to uwzględnić, zmniejszając pochylenie tych zębów o w artość odpow iednią do przew idzianego zakresu regulacji.
Fig.3 169 114
169 114 Fig. 1 Fig. 2 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł