Зубчатая передача внешнего зацепления Советский патент 1991 года по МПК F16H1/08 

Изобретение относится к машиногстрое- нию и может быть использовано для передачи вращения в приводных устройствах,

Цель изобретения - улучшение ресурса работы передачи путем улучшения условий контакта и скольжения, а также повышение технологичности ее изготовления и монтажа.

На фиг. 1 показаны зубья передачи в зацеплении в торцовой плоскости; на фиг. 2 - графики приведенных радиусов кривизны профилей.

Зубчатая передача внешнего зацепления содержит ведущее колесо с выпуклым профилем головок зубьев и ведомое колесо с вогнутым профилем ножек зубьев. Выпуклый профиль головок и вогнутый профиль ножек зубьев образованы дугой, полярные координаты и,2, ji,2 которой в системе координат, связанной с осями колес передачи, определены соотношениями

.(rwi.2 + r) ;

П

Zl COS yi.2 - П Sin lf 2 + ( ГУД 2 + Г ) Sin yi,2 2 - Zl Sin p.Z - П COS ,2 t- ( rwi 2 + Г ) COS yJl,2

О

XJ

N

%

где rwi,2 радиусы начальных окружностей зацепляющихся колес;

qm

г j|- -смещение по межосевои линии начала неподвижной системы координат от полюса Р зацепления в направлении от центра одного из зацепляющихся колес;

m - модуль передачи;

7 q 12 - коэффициент смещения;

Vi,2- угловой параметр (угол обкатки), связанный соответственно с радиусами начальных окружностей колес rwi и rW2 соотношением

У 1.2

зг т

rw|,2

Zi -- аппликата прямолинейного запо- люсного участка линии зацепления длиной 0,2т, расположенного вбпизи полюса и стыкующегося с ним, которая определена следующим уравнением

Zj - ntg «w

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для передачи вращения в приводных устройствах. Целью изобретения является улучшение ресурса работы передачи путем улучшения условий контакта и скольжения, а также повышение технологичности ее изготовления и монтажа. В зубчатой передаче выпуклые профили головок зубьев колес и вогнутые профили ножек их зубьев образованы вогнуто-выпуклыми дугами, полярные координаты п,2 и J1.2 которых в системе координат, связанной с осями колес передачи, определены из соотношений: п,2 V (rwi,2 + r ) П 2 + Z ; J1.2 Zi COS ,2 - П Siri(,2 +(rwi,2 + Г )-X Sin ,2/- Zj Sin ( П COS ( + ( ПЛ/1.2 + + r) cos 991,2, где rw-f.j, - радиусы начальных окружностей колес; 1,2 угловой параметр; Zj - аппликата текущей точки профиля зубьев. 2 ил.

Zi - аппликата дополюсного участка линии зацепления, формирующая выпуклый профиль головок зубьев, которая для этого участка, за исключением его прямолинейного отрезка длиной 0,2т, расположенного вблизи полюса, определена соотношением

п ( г - п

i , «vfд

-

Ј

tgJ3()

где го - полярный радиус, связанный с координатным смешением зависимостью

Г8

Ш1 tgJa

где j arctg 1/q;

1д - угол, величина которого принята равной стандартному углу зацепления 20;

Zi аппликата прямолинейного дополюсного участка линии зацепления длиной 0,2 т, расположенного вблизи полюса и стыкующегося с ним, которая определена следующим соотношением

Zi ntgow

где Gvi- угол зацепления в полюсе, который- определен по формуле

OH - arctg

jya(ji±jii

J7

Т

П -текущая полярная координата дополюсного участка линии зацепления в неподвижной системе координат, изменяющаяся в пределах от нуля до г.

Zi - аппликата заполюсного участка линии зацепления, которая формирует вогнутый профиль нпжек зубьев и которая для этого участка, за исключением его прямолинейного отрезка длиной 0,2т, расположенного вблизи полюса и стыкующегося с ним, определена соотношением

(2г-п)(п- г ) У ( п 2 г )2 - г$

Zi

tgJ0(r,-2г) +г

где п-текущая попчрная координата, изменяющаяся в пределах от г до 2г;

где f/w -угол зацепления в полюсе.

Зубчатая передача содержит ведущее кол-есо 1 с центром в точке От и радиусом начальной окружности rwi и ведомое колесо 2 с центром в точке 02 и радиусом начальной окружности rW2.

Оба колеса имеют выпукло-вогнутые профили зубьев 3 и 4 Передача содержит также линию 5 зацепления, рабочие участки профилей зубьев f e и прямолинейные участки линии зацепления вблизи полюса 6 и 7.

При этом выпуклый профиль головок зубьев MiMi, M2M2 и вогнутый профиль ножек зубьев МчМт и колес 1 и 2 образован луой. полярные координаты п,2, J1.2 которой в системе координат, связанной с осями колес, определены соотношением

30

лг:

ri.(rwi.2 + r)-nJ2 +Z

Zl LOS уи 2 - 11 Sin 2 + ( ГУЛ 2 r ) sln У1.2

Z - Zi Sin (01.2 - ( COS f 2 + ( n.vi cos V .2

,1

Координаты Zi, n дополюсного участка B a линии 5 зацепления (фиг. 1), формирующие выпуклый профиль головок зубьев передачи MiMi и М2М2, связаны между собой соотношением

П (г -п ) V г -Г;

)

1Л

Прямолинейный дополюсный участок 6 (отрезок аР) линии зацепления, формирующий эвольвентный участок профиля головок зубьев колес вблизи полюса, принят равным 0,2т и определен соотношением, аналогичным уравнению прямой

Zi ntgax,

где GX угол зацепления ня м,г чмолинейном участке линии зацепления определяющийся по формуле

а-

ягггп JSLkl drcig.-,,

г Vr

(i полярная координата на дополюс- ном участке линии зацепления, изменяющаяся в пределах от 0 до г.

Координаты Zi и п заполюсного участка В11 в линии 5 зацепления (фиг.1), формирующие вогнутый профиль ножек зубьев колес Mi Mi и Ma Ma. связаны соотношением

(2, -ч)(г, -)./( О2.- tQj« (rf-2O2 +,

Прямолинейный заполюсный участок 7 (отрезок РЬ) линии зацепления, формирующий эвольвептный участок профиля ножек зубьев колес вблизи полюса, принят равным 0,2т и определен соотношением, аналогичным также уравнению прямой

Zi ntgftx,

где п -- полярная координата на заполюсном участке линии зацепления, изменяющаяся в пределах от г до 2г.

На фиг. 2 показаны (рафики приведенных радиусов рпр кривизны зубчатой пере- дачи внешнего зацепления.

Передача работает следующим образом.

С приложением крутящегося момента к колесу 1 (с профилем зубьев 3), оно входит в зацепление с колесом 2 (с профилем зубьев 4). При этом зубья ведущего колеса 1 входят в зацепление с зубьями ведомого колеса 2 в

точке В линии 5 зацепления и заканчивают

||

на ней зацепление з точке В.

Э гот контакт зубьев колес в точке В линии 5 зацепления начинается с соприкосновения крайней точки f вогнутого профиля на ножке зуба ведущего колеса 1 с вершинной точкой е выпуклого профиля головки зуба ведомого.колеса 2. Вслед за этим происходит перекатывание со скольжением профиля ножки зуба колеса 1 по профилю головки зуба колеса 2 до самого полюса зацепления Р. В по- люсе Р зацепление переходит к перекатыванию со скольжением профиля головки зуба колеса 1 по профилю ножки зуба колеса 2.Заканчивается зацепление

0

5

0

5

одной пары зубьев колес на линии 5 злцеп- ленич в точке В . При этом происходит завершающий контакт крайней точки f вогнутого профиля ножки зуба ведомою ко леса 2 с вершинной точкой е выпукпого профиля головки зуба ведущего колеса 1. Пл этом зацепление этой пары зубьев заканчивается, в зацепление аналогичным путем входит следующая пара.

Формула -изобретения

Зубчатая передача внешнего зацепления, содержащая ведущее колесо с выпуклым профилем головок зубьев и ведомое колесо с вогнутым профилем ножек зубьев, отличающаяся тем, что, с целью улучшения ресурса работы передачи путем улучшения условий контакта и скольжения, а также повышения технологичности ее изготовления и монтажа, выпуклый профиль головок и вогнутый профиль ножек зубьев колес образованы дугой полярные координаты п.2, J1.2 которой в системе координат, связанной с осями колес передачи, определены из соотношений

П.а Y(rwi.2+r)- п 2 + Z

2 cos 1/11.2 - П sin 2 + ( rwi.j + г ) sin - Zi sin - п cos ifi г + (rwi 2 + г) cos (p г

где rwi.a радиусы начальных окружностей колес;

qm

г -Vjсмещение по межосевои линии начала неподвижной системы координат от полюса зацепления в направлении от центра одного из колес;

m - модуль передач1/,;

7 q 12 - коэффициент смещения;

лгт

У 1,2 - угловой параметр;

rwl,2

г п 2г;

Zi - аппликата текущей точки профиля зубьев.

w