Зубчатая передача Советский патент 1989 года по МПК F16H55/08 

4 1

Изобретение относится к машиностроению, к зубчатым передачам. Цель - повышение долговечности зубчатой передачи - достигается за счет профилирования зубьев, обеспечивающего снижение коэффициентов скольжения профилей. В зацеплении двух колес профиль зубьев выполнен по эвольвенте с переменной эволютой, заданной зависимостью R=R_O+[R√A/φ^.M-R_O/TG(COS(R_O/R)]^.Θ, где R, Θ - координаты полярной системы (радиус и угол) с полюсом на оси наименьшего из колес

R_O - радиус основной окружности, являющейся эволютой профиля зубьев аналогичного колеса, но с постоянной эволютой

R - наружный радиус наименьшего колеса

A - межосевое расстояние

M - модуль. Профиль обеспечивает уменьшение коэффициентов скольжения на отдельных участках до 21% при сохранении постоянным передаточного отношения и обеспечении коэффициента ε профильного перекрытия 1 *98 ε *98 2. 2 ил.

- 1

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

Целью изобретения является повышение долговечности зубчатой передачи профилированием зубьев, обеспечивающим снижение коэффициентов скольжения профилей.

На фиг. 1 показана методика профилирования зубьев по эвольвенте с переменной эволютой; на фиг. 2 - сравнительные зависимости для коэффициентов скольжения профилей с постоянной и переменной эволютами.

Зубчатая передача содержит два зацепляющихся зубчатых колеса (не показаны) , профили зубьев которых выполнены по эвольвенте с переменной эволютой.

Эволюта задана зависдаюстью

Ю

СО

г г +

.е

tg(cos)

где г, б - координаты полярной системы (радиус и угол) с

полюсом на оси наименьшего из колес;

Гд - радиус основной окружности, являющейся эволютой профиля зубьев аналогичного колеса, но с постоянной эволютой , R - наружный радиус наименьшего колеса ,

А - межосевое расстояние m - модуль сцепления. Зависимость определена из следующих соображений. С увеличением радиуса основной окружности увеличивается радиус-вектор точки контакта зубьев зубчатого зацепления, определенного следующей зависимостью

,Н), ,

где г - радиус основной окружности, срответствующий С-й точке развертки эвольвенты @ - угол развертки эвольвенты, соответствующий С-й точке. При увеличении радиуса-вектора точек контакта зубьев зубчатой передачи уменьшается коэффициент скольжения А , так как последний находится в обратно-пропорциональной зависимости от радиуса-вектора согласно формуле

-Д (1 )

РрС PC

где t

(1

PC С

РСпередаточное отношение зацеп лен ия

расстояние от полюса Р зацепления до точки С-кон- такта зубьев зацепления

(в данньй момент времени) радиус-вектор точки С. величина увеличения радиуса ограничена значением необходимой величины коэффициента профильного перекрытия зубьев I. Приближенно величи ну коэффициента перекрытия можно определить, заменив длину практической линии зацепления длиной теорети ческой линии

6

-Г- m г„

где А - межосевое расстояние зубчатой передачи;

m - модуль зубчатого зацепления Гд - радиус основной окружности наименьшего колеса зацепления -j

R - наружный радиус наименьшего колеса зацепления.

Для сохранения передаточного отно- щения постоянным и нечувствительным к монтажным погрешностям необходимо, чтобы отношение радиусов услов- . ных основных окружностей было всегда равно передаточному отношению зацепления во всех точках контакта зубьев практической линии зацепления.

Исходя из условия , возрастание радиусов условных окружностей лежит в пределах

0

5

0

5

0

45

50

55

и m

/

В полярных координатах, принимая за параметр угол 0 развертки эволь- венты профиля зуба, получают искомую зависимость. .

На фиг. 1 г, Гд, NN,(i - параметры зацепления (радиусы основных окружностей, линия и угол) с постоянной эволютой. Индексом i обознач.е- ны текущие параметры зацепления с переменной эволютой.

В процессе передачи крутящего момента зубья ведущего зубчатого колеса входят в зацепление с зубьями ведомого (не показано). Вследствие измененного профиля зубьев часть перемещения поверхностей зубьев друг по другу происходит с трением качения .

На фиг. 2 показан график коэффициента-скольжения зубьев, выполненных по эвольвенте с постоянным радиусом основной окружности (с постоянной эволютой) и с увеличивающимся радиусом (с переменной эволютой). Расчеты показьшают, что коэффициент уменьшается для мелкомодульных колес от 2% у головки зуба до 7% у ножки; для крупномодульных от 6,5% у головки зуба до 21% у ножки. Скорости скольжения и степень износа боковых поверхностей зубьев зацепления уменьшаются пропорционально коэффициенту скольжения, что способствует повышению долговечности передачи. Формула изобретения Зубчатая передача,содержащая два. зацепляющихся зубчатых колеса, профили зубьев которых вьполнены по эвольвенте с переменной эволютой, отличающаяся тем, что, с целью повьшзения долговечности эволюта задана зависимостью

.

tg(cos)5

г, 9 - координаты полярной системы (радиус и угол) с полюсом на оси наименьшего из колес, 10

1471023

-радиус основной окружности, являющейся эволютой профиля зубьев аналогичного колеса, но с постоянной с эволютойi наружный радиус наименьшего колеса

-межосевое расстояниеi

-модуль зацепления.

Фи2.1

ГолоВпа 3ySu

ЗУ da

Фиг. 2