Зубчатая муфта Советский патент 1991 года по МПК F16D3/18 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи крутящего момента, и может быть использовано, например, в судовом машиностроении.

Цель изобретения - повышение срока службы путем уменьшения неравномерности распределения нагрузки между зубьями.

На фиг.1 изображена зубчатая муфта, общий вид; на фиг.2 -сечение А-А на фиг.1 (зуб втулки расположен в среднем положении относительно прямых зубьев обоймы); на фиг.З - схематическое изображение при перекосе максимально нагруженного профилированного зуба втулки, сопряженного с зубом обоймы; на фиг.4 - зпюра распределения усилий между зубьями.

Зубчатая муфта состоит из обоймы 1 с прямыми зубьями 2 и втулки 3 с профилированными зубьями 4. Ось 5 втулки 3 перекошена относительно оси 6 обоймы 1 на угол т/(фиг.1). Между зубьями обоймы 1 и втулки 3 имеются гарантированные величины нормальных боковых зазоров jn (фиг.2), в пределах которого происходит поворот зубьев при расцентровке осей,

Боковая поверхность профилированн- ного зуба 4 втулки 3 состоит из трех участков, Участок средней части 7 зуба 4 длиной с выполнен с прямолинейной образующей его боковых поверхностей. Участки 8, при- легаю.щие к торцам зубьев 4, каждый из которых имеет длину Ь, выполнены с криволинейной, глиптической образующей боковых поверхностей, радиус кривизны которых равен R0.

Зубчатая муфта работает следующим образом.

При нагружении в условиях перекоса оси втулки 3 вращательным моментом (фиг.1) ее профилированный зуб 4 (фиг.З), отстоящий от плоскости перекоса осей нз угол п /2, характеризуемый углом поворота р 0, будет максимально перекошен по отношению к сопряженному с ним прямым зубом 2 обоймы, Величина угла перекоса зуба 4 определяется по формуле t/v V cosy ко торая при р 0° равна ty . Величина угла перекоса зуба 4 (фиг.2), находящегося в плоскости перекоса осей (фиг,1), равна нулю, так как угол р в этом случае равен я /2. Таким образом, при расцентровкахосей каждый зуб втулки перекашивается относительно сопряженного с ним зуба обоймы на углы, изменяющиеся в пределах от 0 до тр.

После выбора между сопряженными зубьями зазоров вследствие нагружения зубчатой муфты первым входит в контакт

зуб 4, имеющий угол перекоса р, затем зуб, у которого ifa Vй Т Д- Последним вступает в контакт зуб 4, у которого г 0° (фиг.2). Однако зуб 4 втулки на дуге охвата с

углом ( вступает в контакте прямым зубом обоймы лишь в том случае, если величина зазора между ними ((определяемая по формуле С«р Ri 2(1-cos) /2, равная

RiV /2 при (f тг/2) меньше суммарной величины деформации Лпах наиболее нагруженной сопряженной пары зубьев, характеризуемой углом р 0°. Если окажется, что величина С Дп8х, то указанная пара

зубьев или несколько примыкающих к ней сопряженных пар зубьев оказываются не нагруженными, Указанное зависит от многих факторов, в том числе от величины передаваемого вращательного момента, угла

перекоса осей, размеров зубчатой муфты, формы образующей боковых поверхностей зубьев и так далее.

Точкой соприкосновения зубьев 4 и 2 после выбора зазоров между ними будет

точка f (фиг.З). В следующий момент времени, то есть после выбора зазора между зубь- ями 4 и 2, указанная пара зубьев нагружается и таким образом, передает вращательный момент от втулки 3 обойме 1.

В процессе нагружения зубьев 4 и 2

начинают выбираться зазоры между сопряженными и прилегающими к ним парами зубьев, в результате чего последние также

нагружаются и передают момент. Затем в контакт входят следующие сопряженные пары зубьев, и это продолжается до тех пор, пока втулка не передаст обойме всю величину вращательного момента.

При этом в предлагаемой конструкции зубчатой муфты геометрическим местом точек контакта зубьев являются два участка кривой с радиусом R0 и участок заключенной между ними прямой линии длиной С,

Данное выполнение профиля боковой поверхности зубьев втулки 3 обеспечивает снижение неравномерности распределения боковых зазоров между зубьями, что приводит к уменьшению и перераспределению

максимальных деформаций с наиболее нагруженных на наименее нагруженные зубья и как следствие, снижение неравномерности распределения нагрузки между зубьями, повышение срока службы муфты.

Формул а изобретения

Зубчатая муфта, содержащая втулку с профилированными зубьями и охватывающую ее обойму с прямыми зубьями, отличающаяся тем, что, с целью повышения срока службы путем уменьшения неравно

мерности распределения нагрузки между молинейной образующей, а на участках, зубьями, боковая поверхность зубьев прилегающих к торцам, - с образующей эл- втулки в средней части выполнена с пря- пиитической формы.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи крутящего момента, и может быть использовано, например, в судовом машиZ ностроении. Цель изобретения - повышение срока службы путем уменьшения неравномерности распределения нагрузки между зубьями. Зубчатая муфта состоит из обоймы 1 с прямыми зубьями 2 и втулки 3 с профилированными зубьями 4. Боковая поверхность профилированного зуба 4 втулки 3 состоит из прямолинейного участка в средней части и прилегающих к торцам двух криволинейных участков. Данная конструкция обеспечивает снижение неравномерности распределения боковых зззоров между зубьями при перекосах осей обоймы и втулки, снижение неравномерности распределения нагрузки между зубьями и повышение срока службы муфты. 4 ил.

MiSiSS

т

W

«

в

Ји

в

Ји

&%

Фаг.2

С

Фм.З

Фи2.1

IP