Зубчатая передача Советский патент 1984 года по МПК F16H1/06 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при проектировании цилиндрических зубчатых передач. Известны цилиндрические зубчатые передачи, содержащие ведущее и ведо мое колеса с разными шагами зацепле ния l . Недостатком известных передач яв ляется то, что характер величины и направления разности шагов имеет случайный характер. Такие передачи имеют низкую плавность работы. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемом эффекту является зубчатая передача, содержащая ведущее и ведомое колеса с отличающимися на величину и шагами зацепления по крайней мере на входе и выходе зубьев в зацепление. Разность между шагами зацепления ведущего и ведомого колее неизменна за период зацепления , Недостатками известной передачи являются невысокая плавность работы высокие динамические нагрузки и уровень вибраций передачи. Цель изобретения - повышение плав ности работы, снижение динамических нагрузок и уровня вибраций передачи Указанная цель достигается тем, что в зубчатой передаче, содержащей ведущее и ведомое колеса с отличающиь ися на величину Д шагами зацепления по крайней мере на входе и выходе зубьев в зацепление, шаг на входе в зацепление у ведомого колеса выполнен больше шага ведомого колеса, а на выходе - соответственно меньше на величину Д , во всех остальных точках двухпарного зацепления разтюсть между шагами ведущего и .ведомо го колес вьшолнена плавно изменяющеЙ ся от +U Ни входе до -U на выходе из зацепления, а профили зубьев имеют нормальные глубины модификации на входе в зацепление и на вькоде из него, связанные межд,у собой зависимостьюuc(,g,,( +UK . 2 нормальная глубина модигде iol фикации на входе в зацеп ление ведущего колеса, . отсчитанная от профиля, проведенного через верхнюю граничную точку одно парного зацепления; U d gn - нормальная глубина модификации на входе в зацепление ведомого колеса, отсчитанная от профиля, проведенного через нижнюю граничную точку однопарного зацепления; uctgi3|j( - нормальная глубина модификации на выходе из зацепления ведущего колеса, отсчитанная от профиля, проведенного через нижнюю граничную точку однопарного зацепления; UOigijiif., нормальная глубина модификации на выходе из зацепления ведомого колеса, отсчитанная от профиля, проведенного через верхнюю граничную точку однопарного зацепления. На фиг.1 изображена зубчатая передача в фазе входа в зацепление пары зубьев; на фиг.2 - то же, в фазе выхода из зацепления пары зубьев; на фиг.З - эвольвентограмма профиля ведущего колеса, имеющего модификацию головки и ножки с общей начальной точкой, совпадающей с верхней граничной точкой однопарного зацепления; на фиг.4 - эвольвентограмма профиля ведомого колеса, имеющего модификацию головки и ножки в виде плавной кривой. Передача содержит ведущее 1 и ведомое 2 колеса с шагами Pj, ведущего и P(j. ведомого колес. Шаг Р зацепления ведущего колеса 1 больше шага Ft зацепления ведомого колеса 2 на входе в зацепление на величину и, и шаг PJ, зацепления ведущего колеса 1 меньше шага Р{, зацепления ведомого колеса 2 на выходе из зацепления на ту же величину Д. На эвольвентограммах. указаны нормальные глубины ucig, ,. uotgbix-z модификации профилей длина развернутости активных профилей, равная длине ot активной линии зацепления, эвольвентограммы располоены головками вверх (ножка.ш вниз). Обозначены точки, удаленные на расстояние, равное номинальному шагу Pj. зацепления, от входа и выхода в зацепление. От этих точек ведется отсчет нормальных глубин модификации а входе в зацепление и на выходе из его. При работе передачи без нагрузи в момент окончания однопарного зацепления верхняя граничная точка ведущего колеса контактирует с нижней граничной точкой ведомого. Сзади идущая пара зубьев входит на линию зацепления с зазором, равным сзмме нормальных глубин & о ц)( иАЫрх модификаций. Эта сумма в предлагаемой зубчатой передаче равна величине Л , лежащей в пределах суммарной упругой деформации всех элементов передачи. По мере перемещения контактной точки вдоль линии зацепления зазор межд,у рабочими профилями сзади идущей пары зубьев уменьшается и в какой-то момент становится равным нулю, т.е. в контакте находятся две пары зубьев При дальнейшем перемещении контактных точек вдоль линии зацепления в результате уменьшения нормальных глу бин модификации на входе в. зацепление и увеличения нормальных глубин модификации на выходе происходит кон такт в сзади идущей паре зубьев и возникает зазор между рабочими профилями впереди идущей пары зубьев, который постепенно увеличивается и на выходе из зацепления принимает значение, равное суммейб g, вых2 Эта сумма в описываемой передаче также равна величине А . При работе передачи под нагрузкой в результате деформаций всех элементов передачи шаг зацепления на ведущем колесе в однопарном зацеплении уменьшается, а шаг зацепления на ведомом колесе увеличивается, тем самы компенсируется зазор между рабочими, профилями сзади идущей пары зубьев на входе в зацепление, которьш имеет ся в ненагруженном состоянии и равен Д . Поэтому под нагрузкой шаги зацепления ведущего и ведомого колес одинаковы. Вход в зацепление происходит плавно: сзади идущая пара зубьев в момент входа на линию зацепления нагрузки еще не несет. По мере перемещения контактных точек вдоль линии зацепления в результате уменьшения глубин модификации на сзади идущей паре зубьев и увеличения глубины модификации на впереди идущей паре зубьев происходит нагружение сзади идущей пары зУбьев и уменьшение нагрузки впереди идущей пары зубьев. В момент выхода из зацепления, когда сумма нормальных глубин модификации равна Д , впереди иДущая пара зубьев становится полностью разгруженной, выход из зацепления происходит плавно. При обкатке под нагрузкой выполняется основное требование теории зацепления - равенство шагов зацепления у сопряженных зубчатьпс колес. Это приводит к повышению плавности работы зубчатой передачи. В случае, если зубчатая передача работает не на максимальной нагрузке, зацепление будет плавным, так как исключается кромочный контакт как на входе в зацепление, так и на выходе из н.его. В описанной зубчатой передаче модификация профилей зубьев выполняется на стандартном оборудовании, т.е. не требуется дополнительной техНологической оснастки у зубообрабатывающих станков.

ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА, содержащая ведущее и ведомое колеса с отличающимися на величину А шагами зацепления по крайней мере на входе и выходе зубьев в зацепление, о т л ичающаяся тем, что, с целью повышения плавности работы, снижения динамических нагрузок и уровня вибраций передачи, шаг на входе в зацепление у ведущего колеса выполнен больше шага ведомого колеса, а на выходе соответственно меньше на величину и, во всех остальных точках двухпарного зацепления разность между шагами вегдущего и ведомого колес выполнена плавно изменяющейся от + Л на входе до -д на выходе из зацепления, а профили зубьев имеют нормальные глубины модификации на входе в зацепление и на выходе из него, связанные между собой зависимостью botev +i(As., + UCt ewxi j ex 6ЫЧ1 нормальная глубина модигде&Ывх фикации на входе в зацепление ведущего колеса, отсчитанная от профиля, проведенного через верхнюю граничную точку однопарного зацепления; &ol нормальная глубина моди8X7, фикации на входе в зацепление ведомого колеса, отсчитанная от профиля, проведенного через нижнюю (Л С граничную точку однопарного зацепления; & 0 ВЫХ нормальная глубина модификации на выходе из Зацепления ведущего колеса, отсчитанная от профиля, проведенного через нижнюю граничную точку однопарного зацепления; Ю нормальная глубина модилл ebixa О фикации на выходе из зацеплёния ведомого колеса, 00 отсчитанная от профиля, А проведенного через верхнюю граничную точку однопарного зацепления.

i,

Ф1/г.4