Зубчатая передача Советский патент 1983 года по МПК F16H1/12 

L гв

г- fT ,

. Изобретение относится к зубчатым передачам, в частности, к цилиндрическо-типоидным передачам с регулируемым межосевым расстоянием. Известна зубчатая передача с перекрещивающимися осями, содержащая корпус, плоское зубчатое колесо с торцевыми зубьями, очерченными в продольном направлении по эвольвенте и сопряженное с ним цилиндрическое зубчатое колесо. Зубья цилиндрического зубчатого колеса выполнены сферическими ij . Однако конструкция передачи не позволяет передавать вращение между перекрещивающимися осями с переменным межосевым расстоянием. Передача имеет низкую нагрузочную способность и долговечность из-за недостаточной контактной прочности, обусловленноЛ чрезмерно локализован ным контактом в передаче при касании выпуклых поверхностей зубьев с шари ками. Целью изобретения является повьлше ние нагрузочной способности и долго вечности передачи. Для достижения этой цели зубчата передача с перекрещивающимися осями содержащая корпус, плоское зубчатое колесо с торцевыми зубьями, очерченными в продольном направлении по эвольвенте, и сопряженное с ним цилиндрическое зубчатое колесо, снабжена механизмом смещения цилиндричес кого зубчатого колеса,зубья последне го выполнены круговыми или близкими к круговым в продольном направлении и имеют различную кривизну на выпуклом и вогнутом профиле, а плоскость проходящая через центры кривизны зубьев цилиндрического зубчатого ко- леса, касательна к окружности основного радиуса эвольвентных продольных профилей зубьев плоского колеса. Кроме того, механизм смещения выполнен в виде несущей цилиндрическое зубчатое колесо каретки, установлен ной в корпусе с возможностью перемещения в направлении линии перемещения цилиндрического зубчатого ко леса, и винтовой пары. На фиг. i схема зубчатой передачи на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг,, 3 - плоское колесо, вид с торца; на фиг. 4 - развертка зубчатого венца цилиндрического зубчатого колеса. Зубчатая передача содержит корпус 1, плоское зубчатое колесо 2 с торцевыми зубьями 3, очерченными в продольном направлении по эвольвенте, цилиндрическое зубчатое колесо 4 с круговыми (арочными) или близкими к круговым, например циклоидными, в продольном направлении зубьями 5, Цилиндрическое зубчатое колесо 4 закреплено на механизме смещения, содержащем каретку 6, которая может перемещаться по установленным на кор пусе направляющим 7, например, с помощью винтовой пары, содержащей гайку 8 и винт 9 с приводом 10. Продольный профиль .торцевых зубьев 3 плоского колеса 2 выполнен эвольвентным с радиусом основной окружности Минимальный радиус кривизны этого на вогнутой стороне обознс1ченр,-, а максимальный, на выпуклой - рэтл,(фнг. 3). Продольный профиль зубьев 5 цилиндрического зубчатого колеса выполнен круговым (арочным) или близким к нему, причем выпуклый и вогнутый профили имеют различную кривизну с радиусАми р jbiK и/вогк соответственно (фиг. 4 ). В частном случае, соответствующем наивысшей нагрузочной способности передачи по контактным нагрузкам, продольный радиус кривизны выпуклых профилей зубьев цилиндрического колеса, выбран равнымрэ mVn продольный радиус кривизны вогнутых профи-лей зубьев цилиндрического колеса - Линия изменения межосевого (гипоидного) расстояния совмещена с линией действия механизма смещения, совпадающей с направлением направля ющих 7, несущих каретку с цилиндрическим зубчатым колесом. Линия действия механизма смещения параллельна центральной торцевой плоскости цилиндрического колеса 4, т.е. паралл гльна плоскости 1-1, проходящей через центры кривизны продольных профилей зубьев. Это колесо расположено таким образом, что центральная плоскость 1-1, проходящая перпендикулярно его оси П-П, касается окружности основного радиуса г эвольвентного профиль ного профиля зубьев плоского колеса. Поперечные профили зубьев обоих колес выполнены сопряженными, например, по схеме, когда в центральном торцевом сечении цилиндрического колеса выполнен эвольвентиый профиль, ( т.е. может быть кваэиэвольвентная передача) или круговой профиль. Зубчатая передача, работает следующим образом. Передача вращения от плоского колеса 2 к колесу 4 кли наоборот осу ществляется в результате контактиро вания (зацепления) рабочих поверхностей зубьев, являющихся сопряжен ными. Благодаря наличию механизма смещения, обеспечиваете изменение гипоидного расстояния 1 до требуемой величины.

Это изменение не вызывает нарушения зацепления, так как

а)продольный профиль каждого из торцовых зубьев плоского колеса выполнен по эвольвентам, которые йвляются эквидистантными с расстоянием по нормали, равным шагу цилиндричес кого колеса;

б)центральная плоскость 1-1, перпендикулярная оси цилиндрического колеса и содержащая нормали к проекциям зубьев, проходит через центры кривизны профилей, в ней же измеряется активный шаг зубьев этого колеса, и она расположена так, что касается окружнос/ти основного радиуса эвольвентных продольных профилей плоского колеса, а следовательно, обеспечивается основное условие

зацепления - наличие общей нормали между контактирующими телами зубьев обоих колес;

Ь)выполнение сопряженными поперечных профилей зубьев - для обеспечения профильного обката;

1) перемещение цилиндрического коле са при изменении J по линии действия механизма смещения, параллельно центральной торцевой плоскости цилиндрического колеса (т.е. плоскост проходящей через центры кривизны продольных профилей зубьев перпендикулярно оси колеса), а следовательно, перемещения цилиндрического колеса вдоль общей нормали профилей, зубьев обоих колес, что соответствует основной теореме зацепления ;,

4) выполнение продольной кривизны . зубьев цилиндрического колёса разли

ной на выпуклых и вогнутых сторонах обеспечивает касание без пересечения профилей цилиндрического и плоского колес по выпуклым и вогнутым сторонам, которые у плоского колеса имеют различную кривизну из-за различной удаленности точек касания (т.е. точек, расположенных в плоскости ПП) от центра колеса на разных сторонах зубьев.

Если выполняется указанное ранее соо ношение между радиусгиии кривизны зубьев сопрягаемых колес, то, с одной стороны, о еспечива,ется возмож ность касания (сопряжение и размещение одних профилей в других, и, с другой - максимизируется приведенный радиус-кривизны, определяющий контактные напряжения в зубьях изза минимальной разности между ради -усами кривизны сопрягаемых профилей, так как касаются выпуклые и вогнутые профильные поверхности. Этим обеспечивается максимально возможная нагрузочная способность и долговечность передачи.

Предлагаемая зубчатая передача может бить применена в металлорежущих станках с числовым програквиным управлением, если в качестве при вода механизма смещения использовать шаговый двигатель.

На базе предлагаемого изобретения можно построить главную передачу заднего моста автомобиля с изменяющимся передаточным отношением.

Предлагаемая передача является нечувствительной к погрешностям мон тажа и, в частности, допускает значительные отклонения расположения осей зубчатых колес.

1. ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА с перекрещивающимися осями, содержащая корпус, плоское зубчатое колесо с торцевыми зубьями, очерченными в продольном направлении по эволь венте, и сопряженное с ним цилиндрическое зубчатое колесо, о т л ичающая. ся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности и долговечности, она снабжена механизмом смещения цилиндрического зубчатого колеса, зубья последнего выполнены круговыми или близкими к круговым в продольном направлении и имеют различную кривизну на выпуклом и вогнутом профиле, а плоскость, проходящая через центры кривизны зубьев цилиндрического зубчатого колеса, касательна к окружности основного радиуса эвольвёнтных продольных профилей зубьев плоского колеса. 2. Зубчатая передача по п.1, отличающаяся тем, что :J:xaнизм смещения выполнен в виде несущей цилиндрическое зубчатое колесо каретки, установленной в корпусе с возможностью перемещения в направлении линии перемещения ци(Л линдрического зубчатого колеса, и винтовой пары.

Фиг.З