Зубчатая передача Советский патент 1987 года по МПК F16H1/08 F16H55/08 

13

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в силовых и кинематических зубчатых механизмах машин и приборов.

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности передач с линейным контактом и профильным перекрытием зубьев путем придания их готовкам вогнутой, а ножкам выпуклой формы при сохранении наиболее простой формы у инструмента.

На чертеже показан общий вид передачи с параллельными осями колес и прямыми зубьями.

Передача состоит из двух колес 1 и 2 с центрами вращения в точках 0 и О., зубья 3 и 4 которых находятся в контакте .в полюсе П зацепления. Поконтакте .3 полюсе П зацепления, люс зацепления занимает фиксированное положение на линии , и является точкой касания начальных окружнос

1 +) (- R -«-2Rcos + Ш - R) (coso(-cos/b-cos 1 sincf- sin if); Y, (i (VR2+2Rcosc/h-U + U - R) (cose/-cos a-sin sin of- costf);

Z, i(VRMRcosofn-U + ) costi-

Xj TR, sin Lf t (VR2+2RCOS о(„-и + Ш-R) (cosot-cos/i-cos (/ tsinof-sin (f) ;

Yj ; R cos ((VR2+2Rcoso(U+U2-R)(cos(/-coS| -sin i sino/-cost ; Zj t (TfR2+2Rcoso r,-U+U2-R) -cosof-sin/ ;

a arctg

R

w,

Rcosrffi+U

де верхние альтернативные знаки относятся к профилям 5 и 8, а нижние относятся к профилям 6 и 7; - радиусы начальных циV

1

щ

линдров колес

, Cf. - угловые координаты;

45

Р

о(, R

-угол наклона зубьев на начапьньк цилиндрах

-угол зацепления в полюсе передачиJ

30-45°-,

-константа, принимающая в зависимости от величины коэффициента перекрытия зубьев значение в пределах R

(1,5-9,0)m;

ш - модуль зубчатых колес. В ЭТИХ уравнениях независи: 5ыми еременными являются q) и Ц , связан50

55

.с

59323 тей

с

ю

15

20

с радиусами Кш. и R.,/ . Части зуWi (/2бьев, лежащие вне этих окружностей и ограниченные профилями соответственно 5 и 6, называются головками и являются вогнутыми, а части зубьев, лежкие внутри начальных окружностей и ограниченные профилями 7 и 8, называются ножками и вьтолнены выпуклыми. В полюсе передачи рабочие профили зубьев давят друг на друга под углом

с/, который измеряется между нормалью к ним и линией - касательной к Начальным окружностям. При косозубом исполнении передачи угол о задается в ее нормальном сечении, плоскость которого образует с осями колес угол

р . В нормальном сечении, которое проходит через начала систем координат и , оси X, Y которых ориентированы по торцам колес, профили зубьев заданы уравнениями:

5

0

5

ные между собой через числа зубьев на колесах, R и of,- задаваемые кон- .станты, выбор которых осуществлен с учетом следующих обстоятельств.

Нагрузочная способность зубчатой передачи определяется в основном такими факторами: контактной прочностью и выносливостью рабочих поверхностей, которая при прочих равных условиях увеличивается с ростом приведенного радиуса кривизны R профилей зубьев; изгибной прочностью и выносливостью зубьев, определяемой уровнем максимальных изгибных напряжений у корня зубьев; противозадирной стойкостью, которая при прочих равных условиях зависит от приведенного радиуса кривизны R , скоростей качения и скольжения У цпрофилей зубьев.

31359523

Реализация большего по величине коэффициента перекрытия дает возможзупо

передать большие нагрузки.

Геометрические и кинематические параметры зацепления зубчатой передачи зависят от геометрических параметров инструмента, таких как высота зубьев, измеренная от делительной прямой, радиусы загруглений на их голОвках и др.

Расчеты разных вариантов зубчатых передач и сравнение их по перечисленным параметрам нагрузочной способности показали, что для данной пере-

дачи оптимальные диапазоны констант R и о(„ , при которых реализуется повышенная нагрузочная способность, по : сравнению с другими зубчатыми передачами с линейным контактом зубьев, равны R 1,5-9,0 модулей, {Уп 30 - 45°,

В этих диапазонах возможна реализация профильного перекрытия fj 2. Особенностью данной зубчатой передачи в сравнении с другими зубчатыми передачами,с линейным контактом зубьев является то, что инструмент реечного типа для нарезания ее колес является одним из самых простых и очерчен на головках и ножках в нормальном сечении 9 дугами окружностей радиусом R (1,5-9,0)m, а профильный угол на его делительной прямой равен с/„ 30-45°, где m - модуль передачи.

Зубчатая передача (считая колесо 1 ведущим, а колесо 2 ведомым), работает следующим образом.

Т R sin If, t (VR2+2R cos.,. ) ( cos/5- cos y sin «- sin v,) ;

iR, cos (,i:(VR2+2R cosc/nU+U - R)(cos y-cos /3- sin t/, f cos V,);

t (T| R2+2RCOS - R) cos c/- cos ft;

X, iR,., sint. ± (R2+2Rcosc/f -U+U2 - R) (cos af-cos/} - cos Lf tsina - cos Wj);

+R cos i(-fR2+2Rcos o/f,U+U2 - R) (cosof-cos/1-sin sino(cos();

Zj t (2+2Rcosc/h-U+U2 - R)coso( -sin/3 ; 0/ arctg (Rsinrt /(Rcosc/f,+ U)); U , cos/3,

верхние альтернативные знаки относятся к частям профилей, работающих в заполюсной зоне зацепления, нижние - к частям профилей, работающих в дополюсной зоне;

дача.

Зуб 3 колеса 1 воздействует на зуб 4 колеса 2 усилием, направленным по линии cd.

При этом колеса поворачиваются в направлении М , и ел , профили 5 и 8 обкатываются со скольжением один 1ПО другому, а точка их контакта перемещается по линии зацепления MN.

В точке N контакт этой пары зубье прерьшается, но к этому времени на линии зацепления в контакте уже оказываются одна или две другие пары зубьев в зависимости от коэффициента f , ho которому проектируется переТаким образом, нагрузка последовательно передается по зубьям колес, и обеспечивается непрерывность движения ведомого колеса с обеспечением постоянства соотношения скоростей

to, d(/, - const.

U),

dV,

Формула изобретения

Зубчатая передача, содержащая два колеса с профильным перекрытием зубьев выпуклыми ножками и вогнутыми

головками зубьев, отличающаяся тем, что, с целью повьшения нагрузочной способности и упрощения технологии производства колес, угол с( зацепления в полосе передачи

выбран в пределах 30-45°, а профили зубьев колес в нормальном сечении в системе координат с началом, расположенным на торце колес, заданы

уравнениями

R,

г

радиусы начальных цилиндров колес; Ч I 1 y -f osbie координатгя-,

А - угол наклона зубьев на н ач ал ь ных и ндр а х;

- константа, принимающая

в зависимости от величины коэффициента перекрытия зубьев значение в пределах 1,5-9,0 т;

Редактор И.Рыбченко

Составитель М.Левинский

Техред М.Маргентал Корректор С.Черни

Заказ 6135/37 Тираж 804Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

m

2

-модуль зубчатых колес,

X((f -f

-системы координат, связанные с колесами и своими осями Z ориентированные по осям колес.

Изобретение относится к машино- строеншд. Целью изобретения является . повышение нагрузочной способности и упрощение технологии производства. В зубчатой передаче, содержащей колеса 1 и 2 с профильным перекрытием зубьев 3, 4, профили зубьев колес в нормальном сечении в системе координат с началом, расположенным на торце колес 1 и 2, выполнены близкими к циклоидам. Приведены математические зависимости, описывающие профили зубьев. 1 ил. (Л . со СП со сд ю со