Ортогональная зубчатая перегородка Советский патент 1986 года по МПК F16F1/16 

I

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых и червячных передачах.

Цель изобретения - повышение кинематической точности передачи и КПД.

На фиг. 1 показана схема ортогональной зубчатой передачи на фиг. 2 - схема зацепления в средней плоскости передачи; на фиг. 3 - схе ма ортогональной зубчатой передачи, при зацеплении рейки с колесом, на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 3.

Ортогональная червячно-зубчатая передача состоит из цилиндрического червяка 1 с прямолинейным профилем витка в одном из его сечений и цилиндрического эвольвентного косозубого или червячного колеса 2. Червяк и зубчатое колесо имеют одноименные направления: правозаходный червяк работает в паре с колесом, имеющим правое направление линии зуба, или левозаходный червяк - с колесом, им ющим левое направление линии зуба. В червячной передаче одноименность направления линии зуба червячного колеса и линии витка червяка обеспечивается автоматически, так как фреза для нарезания зубьев колеса имеет точную копию червяка..

При зацеплении рейки с колесом, рейка в рассматриваемый момент касается эвольвентного профиля в точп

ке |

Для получения точной геометрии зацепления червяка с эвольвентным колесом необходимо найти такой

единственный угол о/ профиля, при

котором будет отсутствовать интерференция витка червяка в тело зуба колеса. При выводе формулы (1) начало координат помещалось в точке Т отстоящей от точки П на расстоя

нии л . . В этом случае уравнение проекции винтовой линии, нанесенной на делительном цилиндре червяка, будет представлено в виде Х- i(v). На проекции винтовой линии имеется единственная точка А , в которой касательная t-t будет перпендикулярна линии Ь зацепления, т.е. положение линии зацепления зависит от расположения точки А на винтовой линии.

По условию правильности зацепления необходимо выполнить условие: профиль витка червяка в любой момент

0 S о

.5

0

5

0

5

161

зацепления должен быть перпендикулярен линии зацепления. Следовательно, касательная I: t в точке Л будет параллельна контурной линии червяка, проведенной под углом ,

Если через точки А и Т проведем прямую линию TL , то на участке ТА будет интерференция проекции винтовой линии ТА в тело зуба колеса, а на участке А В - отход проекции винтовой линии от прямой TL, в обратную сторону, т.е. на этом участке будем иметь увеличивающийся зазор.

Для того,чтобы свести износ контактирующих поверхностей к минимуму, необходимо участок проекции винтовой линии, связанный с интерференцией, вообщее исключить из зацепления. Исключение указанного участка осуществляется за счет выбора (расчета по формуле 1) угла cJ . , Действительно, если проведем через точку контур профиля витка червяка под углом yf , то он будет контактировать с эвольвентным профилем зуба колеса в точке К . В данном случае точки Т и К лежат в средней плоскости. Если угол р наклона линии зуба колеса выбрать так, чтобы эвольвентный профиль косозубого колеса проходил точно через точку .А. в расчетный плоскости а - сч , ТО ПОЛУЧИМ червячно- зубчатую передачу с линейным контактом при точной геометрии зацепления, исключающий интенсивный износ контактирующих поверхностей.

При указанном на фиг. 1 направлении вращения червяка в червячном- зубчатой передачи контактная линия АК располагается в верхней части зубчатого колеса по отношению к средней плоскости hn,-г передачи; при изменении направления на противоположное контактная линия располагается в нижней части зубчатого колеса.

В червячной передаче угол р, наклона линии зуба колеса рассчитывать не нужно, так как он выдерживается автоматически за счет того, что фреза, применяемая для нарезания зубьев, является точно копией червяка.

После нахождения oi и с| вычисляется угол у подъема винтовой линии на делительном цилиндре червяка по формуле -, , У, -t,( cos Ы

xt

(2)

3 12378164

осевой шаг червяка по формулегде S,t - номинальная толщина витка

по делительной прямой;

р - . (3) торцовый модуль зубьев

cosdL tколеса.

толщина витка в осевом сечении чер-s ортогональной зубчатой передаче

вяка по формулепри контакт становится то 05ычечным, зацепление будет только в

ilcosoi . ° t 4 i Iсредней плоскости передачи, линей--ный контакт будет только в единствен-n-tgul , (l-tQot,, 6/ ) J О ° случае, когда угол д накло 1 t линии зуба колеса найден по форCi)муле

i

coscJ-t Stb,(itiVoi. coSoL - cos Ы x

t((Qrctg

COS. + COSof -(Sibici (

CDS CJ-H

COS

xt

-созь1.(51иЫ(

+ tg otj|.)COSot COS ot. COS

агсЦ(

QTCCOS

S lt-i ol-)( - COSd f tg ol )( . (

cosd j. Sin(inVo( - inVoCt

COSoi COSoij(t

COS o(. j Sib ( mVo., - inVot t ) .

cosot cosot t

. jcl.,.

arc I

-Ч

COSOtj,COS

arccob

. .cosd , coSoti.Sil-1 ( rnVof., -ir,V/6( ) . SiHC .coSo(..(S,bO(. . i-- 1 )- 5j;1 - V -os.t,

I/I....lfilL.(s,nol ) 1 V.4 .f

QrCCOS

I I COSo j Sih ( inVo( - it-«Vo; ) л c.oscj, xt

COS a.. CT ,

I ,

/COSOi 1tqoLxt

(,t)-Z,( i

(

о

,F

xt CoSfti

)

.Здесь

муле

coscJ-t Stb,(itiVoi. coSoL - cos Ы x

cos dt Slhi(ihVei.,-«иУЫ)

- , ) - i: L

cos ftf. „ COS

xl

cosd. cosoL oSe xl ( - ) frt Aj

COSoi

xt

/CO Sol 4.

S.Kc.t CoScJ .tgc.t (

co d COSoL ib ( -inVo(J

1

cos ol.

xt

cdS ot ( cos Ы X t

-coSoL, , cosot.Sm(ihVol - itiVo

foso/.-coSc. I-/Si d,t )-

t °So(.t

..V . «iiK ihVfi

,со5Ы+ 1 onsoii h((K 4V 4

Slnof,.t COSod, X ,Ji--1 )

л 1 «Vncf. , C05o/.. co trf-i

COSOtj,COSo/

L.(s,nol 1 V.4 .f

t

о

,F

xt CoSfti

(5

c. : t Ci - o( ; bVb( ; (go конкретной передачи считаются известными параметры 1 , -j . , hnt . Диаметр делительного цилиндра червяка находится путем поиска и определения минимума. ЭВМ осуществляет поиск в области, ограниченной по параметру пределами ы по параметру с| - пределами

бгтл ( Ь 30.

Передача работает следующим образом.

Червяк 1 устанавливается ортогонально к колесу 2. У червяка 1 угол у наклона линии витка на делительном цилиндре червяка больше угла /3 наклона зуба колеса. При направлении вращения червяка, указанном

сплошной линией h

контактная

линия АК в рассматриваемый момент времени располагается в верхней части колеса при изменении направления вращения червяка на противоположное (направление , показано пунктирной линией) контактная линия располагается в нижней части колеса относительно средней плоскости передачи.

В описанной передаче за счет линейности контакта, точной геометрии зацепления и за счет больших скоростей скольжения создаются благоприятные условия для получения стаЬиль- ного масляного слоя большой несущей способности.

/77

т

Cpeo fffff /7/ OCffOC/77fy

ff effcfi u

/ ffaua/t ffO X/. ojffMenr

jO.ejrattre/rtfftrjr frfljiffaji

-L4J,

0U.

(puff, б

Редактор И.Сегляник

Составитель А.Верховский Техред О.Гортвай

Заказ 3271/37Тираж 880Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

---- i.- .

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 .

Корректор М.Самборская