Зубчатая муфта Советский патент 1987 года по МПК F16D3/18 

Изобретение относится к машиностроению, а точнее к судовому машиностроению для соединения устройств и приводов с перекосом соединяемых валов объекта.

Целью изобретения является увеличение нагрузочной способности и компенсационных свойств за счет снижения неравномерности распределения усилий между зубьями при перекосе.

На фиг. 1 изображена зубчатая муфта; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Зубчатая муфта состоит из втулки 1 с бочкообразными зубьями 2 и обоймы 3 с прямыми зубьями 4. Ось 5 втулки 1 может быть перекошена по отношению к оси 6 обоймы 3 на угол -ф (фиг. 1). Между зубьями втулки 1 и обоймы 3 имеются гарантированные ве- личины нормальных боковых зазоров /п (фиг. 2), в пределах которых происходит поворот перекошенных зубьев.

Бочкообразные зубья 2 втулки 1 разделены по высоте пополам кольцевой ка- навкой 7, а прямые зубья 4 обоймы 3 - кольцевой канавкой 8. Ширина а кольцевой канавки 7 больше ширины б кольцевой канавки 8 (фиг. 2) на величину, в пределах которой возможны осевые перемещения втулки относнтельно обоймы при монтаже или эксплуатации зубчатой муфты, практически это 2-3 мм.

Ширина а кольцевой канавки зубьев втулки определяется по зависимости

а 2Ril) COSV,

где 7 - параметрический угол, харак- теризуюш,ий количество зубьев, находящихся в зацеплении.

Ширина б кольцевой канавки зубьев обоймы принимается по зависимости б а-К, где К - постоянная, характеризу- юшая величину осевых смещений обоймы относительно втулки.

При работе нагруженной зубчатой муфты в условиях перекоса осей передаваемые усилия распределяются неравномерно между зубьями. Неравномерность распределения усилий наиболее существенно наряду с другими факторами зависит от податливости сопряженной пары зубьев, которая обратно пропорциональна длине зубьев.

Вращение нагруженной зубчатой муфты при перекосе осей сопровождается обкатыванием зубьев 2 втулки 1, выполненных с радиусом бочкообразности R, по поверхностям прямых зубьев 4 или 9 (фиг. 2) в зависимости от напряжения вращения. За один оборот муфты пятно контакта сопряженной пары зубьев вследствие их обкатывания перемещается дважды вдоль всей длины зубьев в ту и другую сторону за исключением участка а (фиг. 2), величина которого зави- сит от угла перекоса осей, передаваемого вращательного момента, податливости зубьев и размеров зубчатых муфт, где в большин

0 5

0

0

5

5

0

стве случаев наблюдается отсутствие контакта зубьев или слабовыраженный контакт. При этом максимально нагружаются торцы зубьев: при удалении пятна контакта от торцов к середине зубьев усилия уменьшаются и становятся равными нулю (на участке а) или очень малыми.

Следовательно, при перекосе осей зубья работают двумя участками, прилегающими к их торцам. Средняя часть зубьев практически не оказывает никакого влияния на нагрузочную способность зубчатой муфты, поэтому она удалена на участках шириной а и б (фиг. 1 и 2). При работе зубчатой муфты в контакт вступают попеременно то правые венцы 10, то левые венцы 11 зубьев втулки и обоймы (фиг. 1) длина которых меньше половины длины в зубьев. Таким образом, зубья предлагаемой муфты ( фиг. 1) из-за меньшей длины имеют податливость большую, чем зубья известной зубчатой муфты, поэтому предложенная конструкция зубчатой муфты характеризуется высокой нагрузочной способностью вследствие существенного снижения неравномерности распределения усилий между зубьями.

Кроме того, за счет возрастания прогибов коротких зубьев увеличивается кон- пенсационная способность зубчатой муфты.

Формула изобретения

Зубчатая муфта, выполненная в виде втулки с.наружными бочкообразными зубьями и охватывающей ее и кинематически связанной с ней обоймы с прямыми зубьями на внутренней поверхности, отличающаяся тем, что, с целью увеличения компенсационных свойств и нагрузочной способности за счет снижения неравномерности распределения усилий между зубьями при перекосе, по наружной поверхности втулки и внутренней поверхности обоймы выполнены кольцевые канавки, делящие зубчатые поверхности втулки и обоймы на два венца с равной шириной зубьев, ширина кольцевой канавки втулки определяется по формуле

а 2Ril3Cosr,

где а - ширина кольцевой канавки втулки; R - радиус бочкообразности зуба втулки; ф - допустимый угол перекоса оси втулки относительно оси обоймы; JT - параметрический угол, характеризующий количество, зубьев, находящихся в зацеплении,

а щирина кольцевой канавки обоймы определяется зависимостью

,

где 5- ширина кольцевой канавки обоймы; а- ширина кольцевой канавки втулки; /С - постоянная, характеризуюшая величину осевых смещений обоймы относительно втулки.

иг.2.

Изобретение относится к области судового машиностроения и предназначено для соединения валов устройств и приводов. Целью изобретения является увеличение нагрузочной способности и компенсационных свойств за счет снижения неравномерности распределения усилий между зубьями при перекосе. Зубчатая муфта состоит из втулки (В) 1 с бочкообразными зубьями 2 и обоймы 3 с пря.мыми зубьями 4. Ось 5 В 1может быть перекошена по отношению к оси 6 обоймы 3 на угол г|;. Бочкообразные зубья 2 В 1 разделены кольцевой канавкой 7, а прямые зубья 4 обоймы 3 - кольцевой канавкой 8. При перекосе осей 5 и 6 зубья работают двумя участками, прилегаюшими к их торцам, т.е. вступают в контакт попеременно то правые венцы 10, то левые венцы 11 зубьев В 1 и обоймы 3. Из-за меньшей длины зубья муфты имеют податливость вдвое большую. Уменьшение неравномерности распределения усилий в зацеплении обеспечит увеличение нагрузочной способности. 2ил. (Л ю со -J Фаг1