2    сделанный своими руками

self-opinionated   ,   (less commonly)   self-opinioned  
      adj  

1    having an unduly high regard for oneself or one’s own opinions  

2    clinging stubbornly to one’s own opinions  

жалость к себе  
      n   действие или состояние жалости к себе, особ. преувеличенно или снисходительно  
♦   жалость к себе      прил  
♦ Самостроительно ADV

Самооплавление
N Передача пыльцы из пыльников к стигме того же цветов
Сравните → перекрестное опыление  
♦   самоопыляющийся      прил  

выдержанный  
      прил   обладающий контролем над своими эмоциями и т. д.  
♦   сдержанно      нареч  
♦   обладание собой      n  

самосохранение  
      n   сохранение себя от опасности или вреда, особенно как основной инстинкт  

самопроизношение  
      прил.    (в фонетической транскрипции) слова, относящегося к нему или обозначающего его, которое, за исключением дополнительных диакритических знаков ударения, может сохранить буквы своей обычной орфографии представлять его произношение  

самоходный  
      прил   (транспортного средства), снабженный собственным источником тяговой силы, а не требующий внешних средств движения  
♦ Самопрокатание прил.

Самоализация
прил. (из муки), имеющего агент по повышению, такой как разрыхлитель, уже добавленный

Самореализация
N

N

0004 Реализация или реализация собственного потенциала или способностей

Самонаральная плата
N

1 Забота о своем собственном интересе

2 Правильный эстем для себя

1    эгоцентричный; эгоистичный  

2      (Философия)   (действия), не затрагивающий интересы никого, кроме агента, и, следовательно, согласно Джону Стюарту Миллю, невосприимчивый к моральной критике  

саморегулируемая организация  
      n   одна из нескольких британских организаций, созданных в 1986 году под эгидой Совета по ценным бумагам и инвестициям для регулирования деятельности лондонских инвестиционных рынков,   (аббревиатура) СРО  

уверенность в своих силах  
      н   уверенность в собственных силах, решениях и т. д.  
♦   самостоятельный      прил  
♦   самостоятельно      adv  

самоотречение  
      n   отказ от своих прав, притязаний, интересов и т.п., особ. в пользу других  
♦   самоотверженный      прил  

самоупрек  
      n   акт поиска вины или обвинения себя
♦   самоукоризненный      прил  
♦   самоупрек      adv  

самоуважение  
      н   правильное чувство собственного достоинства и честности  
♦ Самозависимый, самооценка прил.

Самоодержание
N Сдержанность, навязанная самим собой на свои чувства, желания и т. Д.

0004
      прил   наличие или демонстрация преувеличенного понимания собственной добродетели или прав  
♦   самодовольно      нареч  
♦   самодовольство      n  

самоуправление  
      n      другой термин для →   самоуправления     → 1  

самопожертвование  
      n   принесение в жертву собственных желаний, интересов и т. д. ради долга или благополучия других  
♦   самоотверженный      прил  
♦   самоотверженно      adv  

самодовольный  
      прил   имеющий или демонстрирующий самодовольное удовлетворение собой, своими действиями, поведением, и т. д.   самодовольство      n  

self-sealing  
      adj   (esp. of an envelope) designed to become sealed with the application of pressure only  

self-seeking  
      n  

1    the act or случай поиска собственной выгоды или интереса, особенно. исключительно  
      прил  

2    иметь или проявлять исключительную озабоченность собственной прибылью или интересом  
своекорыстное отношение     
♦ Selfeeker N

Самообслуживание
прил.

1 из или обозначения магазина, ресторана, бензиновой станции и т. Д., где покупатель обслуживает себя
N

2 Практика. обслуживать себя, как в магазине и т. д.  

корыстный
      прил   привычно искать свою выгоду, особ. за счет других

самосев
      прил   (растений), выращенных из семян, рассеянных любым способом, кроме как с помощью человека или животных,   (Также) Самоседание

Самостоятельный старт
N

1 Электродвигатель, используемый для запуска двигателя с внутренними скобками

2 Переключатель, который управляет этим двигателем

3, который сильне мотивирован. и проявляет инициативу, особ. на работе

Самозваный
прил. преноминальный , утверждая, что он является указанным характером, качеством, профессией и т. Д.
Самостоятельный эксперт

. прил   способный обеспечивать или поддерживать себя без помощи других  
♦   самоокупаемость      n  
♦   самостоятельно      adv  

самовнушение  
      n      другой термин для     → Аусороггии

Самоупоненция
прил.

1 Способен поддерживать или поддерживать себя без помощи других

2 Возможность встать или удержать фирму без поддержки, опоры, привязанности и т. Д.

саморез  
      прил   (винта) нарезание собственной резьбы при ввинчивании в плоское отверстие в металлическом листе  

самостоятельная ставка  
      n   предложение компании выкупить часть или все ее акции его акционеры, особ. в качестве защиты от нежеланного поглощения0005       n   упорное следование собственной воле, желаниям и т. п., особ. за счет других  
♦ Самостоятельный прил.

Самозрешивание
прил. (из запястья) с механизмом, активируемым движениями владельца, в котором вращающийся или колеблющийся вес переигрывает мастер

Самоудерживающееся рециркуляционное шарико-червячное устройство

1. Область изобретения

Изобретение относится к механическим передачам вращения, а именно к червячным и зубчатым передачам.

2. Известный уровень техники

Классический червячный механизм, представленный на фиг. 1 обычно используется для снижения скорости, вращательного позиционирования, управления движением и других приложений передачи вращения от вращения к вращению. Классический механизм состоит из червяка 100 , шестерни 102 и компонентов осевой поддержки (не показаны), таких как подшипники или втулки. Скользящее движение между витками червяка 100 и зубья шестерни 102 заставляют шестерню вращаться вместе с червяком. Трение скольжения приводит к преждевременному износу механизма и неэффективному преобразованию энергии. Люфт также был особенно проблематичным в таких механизмах. Несколько подходов, в которых используется двойная передача и пружины с защитой от люфта, устраняют люфт только в узком диапазоне крутящего момента. Движение механизма также необратимо; то есть червяк может приводить в движение шестерню, но шестерня не может приводить в движение червяк.

Чтобы преодолеть ограничения классического червячного механизма, было предложено несколько решений, которые заменяют трение скольжения трением качения через цепь качения сферических шариков. ФИГ. 2 и 3 представляют типичные примеры таких устройств, известных как шарико-червячные и зубчатые механизмы или просто шарико-червячные передачи. В модифицированном механизме шарико-червячный механизм 120 опосредованно соединен с шестерней 122 через множество циркулирующих шариков 124 9.0004 .

Использование шариков сделало процесс сборки шарико-червячных передач громоздким или неудобным. Поскольку шарики имеют тенденцию разлетаться, когда их не ограничивают, установка шариков во время сборки затруднена. Часто требуются специальные инструменты или квалифицированная рабочая сила. Неуклюжий процесс сборки также делает замену изношенных шариков и других деталей также обременительной. Следовательно, шарико-червячная передача является более дорогостоящей в производстве и обслуживании.

Внедрение шариков в качестве тел качения также потребовало средств для ограничения, удержания, ограничения или иного предотвращения их отклонения во время нормальной работы. Шаровой фиксатор 126 или аналогичный механизм был введен, чтобы хотя бы частично удовлетворить эту потребность. Как показано на фиг. 2 и 3, шариковый фиксатор 126 снаружи окружает шариковый червяк, предотвращая отклонение или разбрасывание шариков. В некоторых шарико-червячных передачах предшествующего уровня техники фиксатор шариков 126 также обеспечивал рециркуляционный путь для шариков. Следовательно, шарико-червячная передача стала более сложной, чем ее классический предшественник, которому не требовался такой механизм удержания шариков. Классический механизм также был прост в сборке. Шаровой фиксатор также увеличивает общий вес и размер. В некоторых приложениях, таких как системы трансмиссии транспортных средств, повышенный вес и размер могут быть значительным недостатком. Предоставление надежных и простых средств для установки шара, удержания, локализации и рециркуляции, возможно, было одной из самых сложных задач при создании надежной шарико-червячной передачи.

Во всех известных шарико-червячных передачах предшествующего уровня техники использовался какой-либо компонент шарового фиксатора 126 . Хотя разные изобретатели используют разную номенклатуру для обозначения фиксатора шарика, их функция и цель остаются неизменными: ограничивать, удерживать или иным образом ограничивать шарики и предотвращать их отклонение от траектории движения. патент США. В US 5,090,266 Otsuka (1992) описан «датчик вращения», в котором используются «шариковые направляющие» в сочетании с «внешней направляющей» для достижения улучшения траектории циркуляции шариков. патент США. № 5 373 753 для Тоёмаса (1994) описывает устройство передачи мощности, в котором используются «кольца рамы», установленные на червяке с обоих концов, чтобы предотвратить выпадение шариков из канавки червяка. патент США. В US 5816103, выданном Huang (1998), раскрывается шаровой червяк и шестеренчатое устройство с «корпусом», заключенным снаружи для удержания шариков в винтовом канале червяка. Известный уровень техники предполагает, что для надлежащего функционирования передачи с шарико-червячной передачей необходим внешний шарико-удерживающий механизм, окружающий шарико-червячную передачу. Это предположение последовательно даже в более поздних публикациях. Публикация заявки на патент США 2003/0115981 (Европейский патент EP1454078) Стояновичи и др. (2003) раскрывает червячную передачу, которая содержит «внешнее кольцо» с «внутренней вращающейся гиперболоидной поверхностью» для ограничения и поддержания контакта с шариками на пассивном пути.

Повышенная сложность, стоимость, вес и размер — не единственные недостатки введения компонента шарикового фиксатора. Шариковый фиксатор также ускоряет износ. Поверхности шаров изнашиваются только при контакте с другими поверхностями. Шариковый фиксатор должен поддерживать контакт с шариками, чтобы сдерживать их, тем самым изнашивая шарики и сокращая срок службы устройства. Было бы очень выгодно, если бы установка, удерживание, удержание и рециркуляция шара могли выполняться без использования постороннего удерживающего шар компонента.

Соответственно, в дополнение к преимуществам шарико-червячных и зубчатых передач в целом, несколькими целями и преимуществами настоящего изобретения являются:

• • (1) Устранить трение скольжения, характерное для классического червячно-зубчатого механизма, и заменить его трением качения через цепь качения шариков.
  • (2) Для обеспечения долговечной и энергоэффективной червячной передачи.
  • (3) Для обеспечения червячной передачи с минимальным люфтом или без него.
  • (4) Для червячного механизма, который можно легко преобразовать в конфигурации с обратным приводом и без него.
  • (5) Для обеспечения улучшенной шарико-червячной и зубчатой ​​передачи, которая устраняет необходимость в каких-либо посторонних компонентах, удерживающих шарик, или подобных механизмах, чтобы уменьшить сложность, стоимость производства, вес и размер.
  • (6) Для создания усовершенствованной шарико-червячной и зубчатой ​​передачи, требующей меньшего количества деталей, чем в предшествующем уровне техники, но без потери возможностей или функциональности.
  • (7) Для обеспечения шарико-червячной и зубчатой ​​передачи с траекторией шариковой цепи, полностью определяемой шарико-червячной передачей.
  • (8) Для обеспечения шарико-червячной и зубчатой ​​передачи с гладким и надежным контуром цепи, облегчающим циркуляцию шариков и снижающим износ.
  • (9) Для обеспечения шарико-червячной и зубчатой ​​передачи самоудерживающимся шарико-червячным механизмом; то есть способный прижимать шары к себе без помощи каких-либо дополнительных компонентов или механизмов.
  • (10) Для создания улучшенной шарико-червячной и зубчатой ​​передачи с уменьшенной совокупной площадью контактной поверхности шариков для снижения износа и продления срока службы устройства.
  • (11) Для создания улучшенной шарико-червячной и зубчатой ​​передачи, которую удобно собирать, разбирать и повторно собирать, сводя к минимуму затраты на сборку и техническое обслуживание.
    Дополнительные цели и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из рассмотрения чертежей и последующего описания.

В соответствии с настоящим изобретением шарико-червячная передача содержит самоудерживающийся шарико-червячный механизм, зубчатое колесо и осевые поддерживающие механизмы. На чертежах близко связанные фигуры имеют один и тот же числовой префикс, но разные буквенные суффиксы.

РИС. 1 показан типичный классический червячный механизм предшествующего уровня техники.

РИС. 2 показана типичная червячная передача предшествующего уровня техники, воспроизведенная из патента США No. № 5 090 266 Оцуке (1992).

РИС. 3 представлен более свежий пример червячной передачи предшествующего уровня техники, воспроизведенный из европейского патента EPI 454078, выданного Стояновичи (2003 г.).

РИС. 4A- 4 C показывают несколько общих видов настоящего изобретения.

РИС. 5A- 5 C показывают несколько видов настоящего изобретения без его корпуса.

РИС. 6 показан увеличенный вид шарикового червяка и шестерни.

РИС. 7 показана передача с цепью шариков. Все остальные компоненты исключены.

РИС. с 8А по 8 С показывают шестерню и цепь шариков, а на фиг. 8C, на котором показаны шары в их различных активных, пассивных и рециркулирующих состояниях, обозначенных буквами X, P и C соответственно.

РИС. с 9А по 9 В показаны сборка и различные подкомпоненты шарикового червяка.

РИС. 10А и 10В показаны трехмерные виды воротника червяка.

РИС. 11A- 11 C показывают профиль поперечного сечения спирали червяка.

РИС. 12А и 12В показаны альтернативные профили поперечного сечения спирали червяка.

РИС. 13 показан общий вид шарового червяка и указана его система координат.

РИС. 14 показан вид сверху вниз с общим контуром шарико-червячной передачи и шестерни для определения ее важнейших параметров и переменных.

РИС. 15 представлен репрезентативный график траектории спирали червяка.

РИС. 16A- 16 B иллюстрируют, как мячи переходят в/из пассивного состояния и состояния рециркуляции.

РИС. 17 показан увеличенный вид червячного вала и шариков в рециркулирующем состоянии.

РИС. 18 показан увеличенный вид червячного вала.

РИС. 19A по 19 C обеспечивают профиль поперечного сечения зубчатых канавок.

РИС. 20 показан альтернативный профиль поперечного сечения зубчатых канавок.

• • 100 Червяк классического червячного механизма известного уровня техники
  • 102 Шестерня классического червячного механизма известного уровня техники
  • 120 Шарико-червячная передача предшествующего уровня техники
  • 122 Шестерня шарико-червячной передачи предшествующего уровня техники
  • 124 Шарики предшествующего уровня техники

  • 04 Компонент шаровой опоры предшествующего уровня техники

• • 200 Самоудерживающийся червяк
  • 202 Шестерня
  • 204 Корпус
  • 220 Червячный вал
  • 220 4
  • 222 Worm collar
  • 224 Ball(s)
  • 226 Plug
  • 240 Gear groove(s)
  • 242 Dashed circular curve
  • 260 Ball installation port
  • 262 Спираль червяка
  • 264 Выравнивающий карман
  • 266 Переходная галтель
  • 268 Прецизионная(ые) поверхность(и) качения 4 4 40003 270 Поверхность зазора (S)
  • 272 Поверхность подкопа (S)
  • 274 Переходный порт
  • 276 . выступ
  • 302 Рециркуляционный канал
  • 320 Активный шар(ы)
  • 322 Пассивный шар(ы)
  • 324 Циркуляционный шар(ы)1494

РИС. 4A — 4 C представлены несколько общих видов самоудерживающегося рециркуляционного шарико-червячного устройства и зубчатого колеса. Устройство содержит самоудерживающийся шариковый червяк 200 , шестерню 202 и корпус 204 . Корпус 204 предназначен для размещения и осевой поддержки внутренних компонентов шарико-червячной передачи 200 и шестерни 202 . В корпус 9 могут быть включены подшипники, втулки или другие опорные механизмы.0003 204 для осевой поддержки и ограничения шарико-червячной передачи 200 и шестерни 202 относительно их соответствующих осей вращения.

РИС. 5A до 5 C и фиг. 6 показаны несколько видов устройства без корпуса 204 . Ось червяка 200 и ось шестерни 202 ортогональны, но не пересекаются. Шариковый червяк содержит червячный вал 220 , буртик 222 червяка, заглушку 226 и множество шариков 9.0003 224 . Шестерня имеет множество зубчатых канавок , 240, , разделенных периодическими угловыми интервалами, которые предназначены для зацепления шариков , 224, шарико-червячной передачи. Вал червяка 220 и буртик 222 жестко скреплены между собой таким образом, что вращение одного вызывает такое же вращение другого. Вал червяка 220 и кольцо червяка 222 вместе определяют траекторию движения шариков. Шариковый червяк предназначен для удержания шариков без каких-либо дополнительных или внешних компонентов. Следовательно, червяк 200 считается самоудерживающимся. То есть шарики будут прилипать к корпусу шарикового червяка, даже если червяк будет удален из остальной части узла. Таким образом, шариковый червяк можно удобно заменить как единое целое без возможности непреднамеренного разбрасывания шариков во время сборки или разборки.

Самоудерживающаяся функция шарикового червяка 200 имеет решающее значение для его экономичного производства и удобства обслуживания. Шарико-червячные передачи предшествующего уровня техники не являются самоудерживающимися и требуют внешних компонентов для удержания шариков. Поэтому шарики легко разлетаются при сборке или разборке, что затрудняет замену изношенных деталей. Самофиксация обеспечивает удобную сборку и замену деталей.

Вращение шарикового червяка приводит в движение его спираль шариков. Шарики, прочно зацепленные или зацепленные между спиралью червяка и канавкой шестерни, служат для соединения шестерни с червяком. На фиг. 6 вращательное перемещение шарико-червячной передачи и шестерни обозначено как θ и φ соответственно. Каждый полный оборот шарикового червяка заставляет шестерню двигаться вперед на одну канавку. Следовательно
θ=Nφ
, где N — общее количество зубчатых канавок. N также является передаточным числом или передаточным числом устройства. Спираль шарикового червяка математически точна, так что несколько шариков одновременно входят в несколько зубчатых канавок. Одновременное зацепление нескольких канавок повышает жесткость соединения шестерня-червяк. Повышенная жесткость соединения шестерня-червяк означает, что устройство может выдерживать большие прилагаемые крутящие моменты без необратимого повреждения своих внутренних компонентов. Использование шариков для непрямого соединения шестерни и червяка устраняет или иным образом значительно уменьшает люфт. Его беззазорные характеристики сохраняются, когда хотя бы один или несколько шариков прочно входят в зацепление между спиралью червяка и канавкой шестерни. Поскольку шарики изнашиваются в результате длительного использования, они больше не смогут прочно зацепляться со спиралью червяка и канавками шестерни. Если один из шариков изнашивается быстрее, чем другие, одновременное зацепление с несколькими канавками гарантирует, что между канавкой шестерни и спиралью червяка будут надежно зафиксированы «резервные» шарики. Таким образом, математически точная спираль червяка также предназначена для продления срока службы устройства.

РИС. 7 показана шестерня 202 с замкнутым контуром шариков 224 . Для ясности все остальные части опущены. Говорят, что мяч, движущийся по замкнутому контуру, находится в одном из трех состояний: 1) активный, 2) пассивный или 3) рециркулирующий. ФИГ. 8А и 8В показаны виды спереди и сверху на шары с зубчатым колесом. ИНЖИР. 8C указывает на шары с их различными состояниями. На фиг. 8C, активные шарики 320 отмечены знаком «X», пассивные шарики 322 отмечены знаком «P», а рециркулирующие шарики 324 имеют маркировку «C». Некоторые шары на фиг. 8C спрятаны за другими шарами. Только не спрятанные шары помечаются буквами «X», «P» или «C». Шарики, находящиеся в зацеплении между спиралью червяка и канавкой шестерни, находятся в активном состоянии. Активные шарики 320 служат для соединения шестерни с шариковым червяком. Шарики, расположенные вдоль спирали червяка, но в данный момент не зацепленные ни с одной из канавок зубчатого колеса, считаются пассивными. Шарики, расположенные внутри шарового червяка, служат для замыкания цепи шариков и называются рециркулирующими. Рециркулирующие шары движутся в противоположном направлении, чем остальные шары, и в противном случае обычно скрыты от глаз. Обратите внимание, что большинство шаров в любой момент являются пассивными. В шарико-червячных передачах предшествующего уровня техники эти пассивные шарики должны поддерживать контакт с удерживающим шарик компонентом, который окружает червяк. Следовательно, устранение шарикового держателя значительно уменьшит совокупную площадь поверхности контакта с шариком и снизит износ.

Полностью собранный самоудерживающийся шариковый червяк показан на РИС. 9А. Покомпонентный вид с его необходимыми подкомпонентами показан на фиг. 9Б. Шариковый червяк содержит червячный вал 220 , червячное кольцо 222 , множество шариков 224 и заглушку 226 . Вал червяка 220 и буртик 222 скреплены концентрично и жестко. Выравнивающий карман 264 на буртике 222 и центрирующем выступе 300 на червячном валу 220 используются для сопряжения и выравнивания при креплении. Хотя центрирующий карман , 264, и бобышка 300 изображены на фиг. 6 в виде шестиугольников, в качестве альтернативы они могут иметь любую геометрию, обеспечивающую адекватное сопряжение и выравнивание двух частей. Дополнительные крепежные элементы, такие как штифты, винты или дюбели, могут использоваться по желанию, если требуется большая прочность крепления. Спиральный канал 302 на валу червяка определяет путь рециркуляции шариков. Порт установки шара 260 на манжете червяка 222 обеспечивает отверстие для удобной установки шариков в шариковый червяк. Шарики вставляются последовательно. Спираль червяка, расположенная на манжете 222 , предназначена для самоудерживания. Поэтому шарики не будут выпадать из спирали, когда они будут вставлены в шарико-червячный механизм. После того, как все шарики будут вставлены, заглушка 226 закрывает установочное отверстие 260 , предотвращая обратное перемещение шариков из отверстия. Заглушка может быть дюбелем, установочным винтом или любым другим подходящим компонентом, который будет надлежащим образом герметизировать вход отверстия для установки шара 9. 0003 260 .

На РИС. 10А и 10В. На этих рисунках особо отмечены червячная спираль 262 , отверстие для установки шара 260 и установочное гнездо 264 .

Профиль поперечного сечения спирали червяка показан на РИС. 11А-11С. ИНЖИР. 11С показан увеличенный детальный вид в поперечном сечении спирали червяка с характерным шариком 224 . Профиль поперечного сечения содержит прецизионную поверхность качения 9.0003 268 , поверхности зазора 270 и поверхности выточки 272 . Прецизионная поверхность качения 268 обеспечивает поверхность качения шариков для зацепления со спиралью червяка. Зазорные поверхности 270 обеспечивают небольшое, но ограниченное пространство (обычно от 0,002 до 0,0010 дюйма от поверхности шара) вокруг шара, так что шары могут свободно катиться по спирали. Если бы зазора не было, шарики застряли бы или с большим трудом проходили бы по спирали. Поверхности поднутрения 272 частично закройте шарики, чтобы зафиксировать их в шариковом червяке. Поверхности с поднутрениями обеспечивают самоудерживающую способность шарикового червяка. Небольшой, но ограниченный зазор также существует между поверхностями выточки и шариками. На фиг. 11С, G — зазор канавки спирали червяка, а D _B — диаметр шарика. Отношение
0 E
является одним из нескольких условий, которые должны быть выполнены для правильной работы шарикового червяка. Кроме того, центры шариков должны быть заглублены ниже наружной поверхности втулки червяка 9.0003 222 . Тем не менее, шарики также должны частично выступать из шарикового червяка, чтобы они могли зацепиться с канавками шестерни. Самоудержание устраняет необходимость в каких-либо дополнительных компонентах, удерживающих шар, что снижает сложность и стоимость производства. Удерживающий шарик компонент, который снаружи окружает червяк, должен поддерживать контакт с шариками, чтобы удерживать их. Устранение такого компонента уменьшает совокупную площадь поверхности контакта с шариками, что приводит к уменьшению износа шариков. Таким образом, самоудерживающийся шариковый червяк имеет улучшенные характеристики долговечности по сравнению со своими несамоудерживающимися предшественниками.

РИС. 12А и 12В показаны альтернативные профили спирали в поперечном сечении, которые также удовлетворяют условиям, необходимым для самоудерживания. Профиль поперечного сечения, показанный на фиг. 12B в настоящее время предпочтительнее из-за минимальной площади контакта спирали с шариком.

Существует множество способов изготовления шарикового червяка со спиралью, включающей в себя профили с выточкой, как описано выше. Один из методов заключается в использовании 4-осевого фрезерного станка с ЧПУ с нестандартными концевыми фрезами с подрезкой. 4 ^-й ось фрезерного станка должна быть осью вращения. Harvey Tool Company из Топсфилда, Массачусетс (веб-сайт: www.harveytool.com) является одним из производителей инструментов, способных поставлять необходимые концевые фрезы с подрезкой. Если требуется большая точность, шаровой червяк может быть предварительно отшлифован с дополнительной последующей обработкой. Другие подходы могут включать в себя сочетание впрыска металла или литья с последующей механической обработкой.

Магнетизм может дополнительно использоваться для облегчения самоудерживания шаров. Если шаров 224 , например, состоят из ферромагнитного материала, втулка червяка 222 и/или вал червяка 220 могут дополнительно быть изготовлены из материала с постоянными магнитами для притяжения шариков. В настоящее время предпочтение отдается сочетанию магнетизма и самоудерживающейся конструкции профиля спирали.

Чтобы шарики одновременно зацеплялись с несколькими зубчатыми канавками, необходимо математически рассчитать траекторию спирали червяка. ИНЖИР. 13 показан общий вид шарового червяка и определены его декартовы координаты x, y, z и угловые координаты θ. Начало системы координат находится в геометрическом центре шарового червяка. В этой системе координат ось червяка 278 также является осью Z. ИНЖИР. 14 показан общий вид сверху вниз шарикового червяка и шестерни, а также определены основные параметры, необходимые для математического описания спирали червяка. Расстояние от центра шестерни до центра типичного шара 224 вдоль центральной плоскости шестерни указано как R _G . R _G также является радиусом пунктирной окружности 242 , которая концентрична шестерне и пересекает центр характерного шарика 9.0003 224 . Червяк имеет внешнюю поверхность в форме песочных часов 276 с радиусом R _H . L обозначает расстояние между центром шестерни и осью червяка 278 . R _H — расстояние между осью червяка 278 и репрезентативным шаром 224 и является функцией θ, которая определяется выражением RH⁡(θ)=L-RG⁢cos⁡(ϕ)=L-RG⁢cos⁡(θN)
Путь червячной спирали Имеет функцию θ и может быть записан как Н⁡(θ)=[Hx⁡(θ)Hy⁡(θ)Гц⁡(θ)]=[RH⁢cos⁡(θ)RH⁢sin⁡(θ)RG⁢sin⁡(θ)]=[( L-RG⁢cos⁡(θN))⁢cos⁡(θ)(L-RG⁢cos⁡(θN))⁢sin⁡(θ)RG⁢sin⁡(θN)]
, где H _x , H _y и H _z — компоненты x, y и z спирального уравнения H, а N — передаточное отношение. ИНЖИР. 15 представлен репрезентативный график приведенного выше уравнения спирали.

По мере того как шары циркулируют, пассивные шары со временем переходят в рециркулирующее состояние. Точно так же рециркулирующие шары в конечном итоге перейдут в пассивное состояние. Как показано на фиг. 11В, переходный порт 274 обеспечивает плавный путь для входа/выхода шариков из пассивного состояния и состояния рециркуляции. Путь переходного порта 274 не имеет резких поворотов или острых краев. ФИГ. 16А и 16В представлены виды в разрезе переходных портов , 274, . Переходные порты содержат переходную галтель 266 , обеспечивающую плавную и стабильную траекторию перехода шаров в/из пассивного и рециркулирующего состояний.

Червячный вал 220 с рециркуляционными шариками 324 показан на РИС. 17. Фиг. 18 показан только червячный вал. Канал рециркуляции 302 на червячном валу 220 обеспечивает рециркуляцию шариков, подлежащих повторному использованию. Хотя канал рециркуляции показан с U-образным профилем, он необязательно может иметь любой профиль поперечного сечения или путь, подходящий для плавной и стабильной рециркуляции шаров. Шарики, находящиеся в непосредственном контакте с каналом рециркуляции, находятся в состоянии рециркуляции.

Детали шестерни 202 показаны на РИС. 19А-19С. Профиль поперечного сечения зубчатых канавок полукруглый или частично круглый. Канавки могут дополнительно иметь небольшую фаску (не показана) вблизи верхней и нижней поверхностей шестерни для обеспечения более плавного перехода шариков в активное состояние. ИНЖИР. 20 показано зубчатое колесо с альтернативным V-образным или V-образным профилированным зубчатым пазом. Подойдет любой профиль канавки, который надежно зацепит шарики и обеспечит прецизионную поверхность качения. Профиль канавки зубчатого колеса, показанный на фиг. 19C в настоящее время является предпочтительным.

Способ использования настоящего изобретения идентичен шарико-червячным передачам предшествующего уровня техники. Вращательное движение воздействует на шариковый червяк 200 , что заставляет шестерню 202 вращаться, когда ее зубчатые канавки входят в зацепление с вращающейся спиралью шариков. Шарики, катящиеся между червяком и шестерней, прочно входят в зацепление между ними, соединяя шестерню с червяком. Каждый полный оборот шарикового червяка продвигает шестерню вперед на один зуб. Схема катящихся шариков значительно снижает силы трения. Таким образом, устройство по своей сути является реверсивным. То есть вращательное движение, воздействующее на шестерню, также может вызывать вращение червяка. Если желательна конфигурация без заднего хода, могут быть добавлены дополнительные элементы для увеличения сопротивления трению. Достаточное сопротивление трению приведет к тому, что устройство не сможет двигаться задним ходом. Самоудерживающаяся функция шарикового червяка значительно упрощает установку шара. Устройство не требует громоздкой сборки или разборки, которые возникают в известных червячных передачах. Отсутствие необходимости во всех посторонних или внешних компонентах, удерживающих шарик, делает устройство менее сложным, но с повышенной износостойкостью и характеристиками износа.

Из приведенного выше описания очевиден ряд преимуществ настоящего изобретения:

• • (1) Использование шариков в качестве тел качения значительно снижает или полностью устраняет трение скольжения и повышает эффективность передачи.
  • (2) Использование прецизионных шариков в качестве тел качения сводит к минимуму или полностью устраняет люфт.
  • (3) Безлюфтовые характеристики устройства не привязаны к узкому диапазону крутящего момента.
  • (4) Использование тел качения вместо скользящих элементов снижает износ и повышает долговечность.
  • (5) Устройство по своей природе имеет реверсивное управление, но может быть сконфигурировано для приложений без реверсивного управления.
  • (6) Самоудерживающийся шарико-червячный механизм устраняет необходимость в каких-либо посторонних механизмах удержания шарика, используемых в шарико-червячных передачах предшествующего уровня техники; таким образом, для него требуется меньше деталей и он менее сложен, чем шарико-червячные передачи предшествующего уровня техники.
  • (7) Устранение посторонних механизмов удержания шариков, требующих контакта с шариками, повышает долговечность и износостойкость.
  • (8) Отсутствие всех посторонних шаровых удерживающих механизмов снижает стоимость, вес и размер.
  • (9) Процесс установки шара значительно упрощен и удобен, что снижает затраты на сборку и обслуживание.
  • (10) Одновременное зацепление нескольких зубчатых канавок повышает жесткость соединения между шестерней и шарико-червячной передачей, что увеличивает способность устройства выдерживать крутящий момент.

Хотя приведенное выше описание содержит множество деталей, их не следует рассматривать как ограничение объема изобретения, а просто как иллюстрацию некоторых из предпочтительных в настоящее время вариантов осуществления изобретения.