Зубчатая передача смешанного зацепления Советский патент 1990 года по МПК F16H55/08 

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

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности и плавности зацепления прямозубых или узковенцовых колес с непрямыми зубьями путем уменьшения чувствительности передачи к погрешностям.

На фиг. 1 показан боковой профиль зуба ведущего колеса с двумя активными участками; на фиг. 2 - то же, ведомого колеса с двумя активными участками; на фиг. 3 - боковые профили зуба с тремя активными участками по каждой стороне зуба.

На фиг. 1 и 2 изображены боковые стороны профилей зубьев взаимодействующих колес с двумя активными участками: эволь- вентный участок 1-2 с углом профиля аэ, высотой /газ головки и hf9 ножки и внеполюсные участки 2-3 с радиусами рд головки и р/ ножки, высотой Нлт головки и /г/г ножки, с теоретическим углом давления а/,.

Зубчатая передача смешанного зацепления составлена из колес, боковые профили зубьев которых содержат эвольвентные участки и соединенные с ними внеполюсные неэвольвентные участки выпуклого профиля у головки и вогнутого профиля у ножки, выполненные взаимно точечносопряженны- ми с минимальными профильными углами, равными профильным углам эвольвентных участков в точках их сопряжения, с высотой участков у головки или у ножки по соотношению:

сл

со со

1 (0,2-0,7),

о, + Я/з

(1)

гдепОГ(/Г) - высота внеполюсного участка профиля зуба у головки (у ножки);

/Zoj , hfs - высота эвольвентного участка профиля зуба у головки (у ножки) ;

а эвольвентный участок профиля зуба выполнен с профильным углом otg в точке на

делительной линии, выбранным из соотно- шения «,.т

10-15,

(2)

активная высота про- головки (но жки зуба);

Йа+А/

где ha, hj - полная фил я

т - модуль передачи;

а9 - угол профиля эвольвентного участка (градусы).

Соотношение (1) определяет условия обеспечения профильного перекрытия и благоприятной формы зубьев преимущественно за счет изменения эвольвентных участков Высота внеполюсных участков ниже нижней границы соотношения (1) и приводит к отсутствию положительного влияния несопряженных участков. Нарушение верхней границы условия (1) приводит к увеличению высоты внеполюсных участков, уменьшению их минимального профильного угла, а в результате - к снижению угла профиля и ухудшению формы эвольвентного участка, к снижению эксплуатационных показателей передачи. Значения диапазона (1) принимают тем большими, чем ниже точность изготовления передачи.

Соотношение (2) определяет выбор профильного угла эвольвентного участка тем большим, чем больше активная высота зуба и позволяет улучшить форму эвольвентных участков без потери профильного перекрытия. При значениях ниже указанной в диапазоне (2) нижней границы снижается несущая способность эвольвентного участка из- за уменьшения угла зацепления. Значения сверх верхнего предела приводят к необходимости такого уменьшения размеров вне- полюсных участков, при котором отсутствует их благоприятное влияние на условия пересопряжения зубьев и смысл смешанного зацепления оказывается потерянным. Значения диапазона (2) выбирают тем большими, чем выше точность изготовления передачи.

Зубчатая передача смешанного зацепления работает следующим образом.

Зубья ведущего и ведомого колес входят в зацепление. Благодаря ориентации при выборе соотношений параметров на выполнение участков зубьев, работающих в условиях однопарного зацепления с учетом конкретных кинематических особенностей, повышаются контактная прочность и задиро- стойкость зубьев, снижается опасность кромочного контакта. Профили зубьев приобретают форму, близкую к благоприятной форме естественного износа. К тому же благодаря выпукло-вогнутому (по профилям) контакту зубьев и сравнительно малому значению радиуса кривизны профиля у вершины зубьев повышается плавность зацепления. Улучшение формы зубьев по эволь- вентным участкам дает рост контактной прочности передачи, а вогнутая форма профиля зубьев у ножки способствует увеличению их изгибной прочности. В то же время такие зубчатые колеса ха- растеризуются гладкостью (плавностью) про филя, а в результате - высокой технологичностью, позволяющей использовать прогрессивные способы формообразования (например, накатыванием или лезвийной обработкой) и деформационного упрочнения

зубьев, допускающей унификацию с эволь- вентными передачами и передачами Новикова по зубообрабатывающему инструменту, например по червячным фрезам для предварительной обработки шлифуемых зубьев цилиндрической передачи. В такой передаче, учтены особенность работы смешанного зацепления в условиях однопарного зацепления, благодаря этому она оказывается наиболее рациональной для прямозубых колес или колес с узкими венцами.

0

Формула изобретения

Зубчатая передача смешанного зацепления, содержащая колеса, боковые профили зубьев которых имеют эвольвентные активные участки и неэвольвентные участки выпуклого профиля у головки и вогнутого профиля у ножки, выполненные с минимальными профильными углами, равными профильным углам эвольвентных участков в точках их сопряжения, отличающаяся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности и плавности зацепления прямозубых или узковенцовых колес с непрямыми зубьями,

неэвольвентные участки профилей зубьев выполнены взаимно точечносопряженными, высота этих участков, расположенных у- головки или у ножки, выбрана из соотношения

h-ir(fr)

.Э+flfi

IU

(0,2-0,7),

5

где/г,

ф- высота внеполюсного участка про- филя зуба у головки (у ножки); ftaj, /г высота эвольвентного участка профиля зуба у головки (у ножки), а эвольвентный участок профиля зуба выполнен с профильным углом в точке на делительной линии, выбранным из соотношения

50

.э Дь ka. +hf

- 10-15,

где а3- угол профиля эвольвентного участка, град;

m - модуль передачи;

ha,hf полная активная высота профиля головки (ножки зубьев).

/707

Ьаэ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в высоконапряженных скоростных зубчатых передачах. Целью изобретения является повышение нагрузочной способности и плавности зацепления прямозубых или узковенцовых колес с непрямыми зубьями путем уменьшения чувствительности передачи к погрешностям. В зубчатой передаче смешанного зацепления, содержащей колеса, боковые профили зубьев которых содержат эвольвентные участки и соединенные с ними внеполюсные неэвольвентные активные участки выпуклого профиля у головки и вогнутого профиля у ножки, выполненные с минимальными профильными углами эвольвентных участков в точках их сопряжения, неэвольвентные участки выполнены взаимно точечносопряженными с размерами, выбираемыми из определенных соотношений. 3 ил.

фиг.1

фиг. 2

Фиг.З