Прямозубая цилиндрическая передача Советский патент 1993 года по МПК F16H1/04 F16H55/14 

(А

С

Изобретение относится к машиностроению, к зубчатым передачам с уменьшенной виброактивностью. Цель изобретения -снижение виброактивности - достигается за счет выбора геометрических параметров колеса. Зубчатая передача содержит зубчатые колеса, высота зубьев которых на части их ширины уменьшена до предельных точек зоны однопарного зацепления, а на торцах зубьев выполнены кольцевые канавки шириной, равной ширине зоны однопарного зацепления и с максимальным углублением на начальной окружности. Глубина канавок и величина участка зуба с полной высотой выбраны в зависимости от коэффициента торцового перекрытия по предложенным аналитическим зависимостям. 2 ил.

. Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым передачам.

Известна прямозубая цилиндрическая передача с пониженным уровнем шума, содержащая два зубчатых колеса, наружные поверхности зубчатых венцов которых выполнены переменными по ширине венца так, что только торцевые плоскости зубчатых венцов совпадают с предельными точками зоны однопарного зацепления.

Недостатком такой передачи является нетехнологичность обработки головок зубьев колес.

Известна прямозубая цилиндрическая передача с пониженной за счет выравнивания жесткости по фазе зацепления виброактивностью, содержащая зубчатые колеса.

высота зубьев которых на участке длиной, равной половине зубчатого венца, уменьшена до предельных точек зоны однопарного зацепления.

Недостатком этой передачи является то, что подрезка зубьев в зоне их двухпарного зацепления выполнена в предположении пропорциональности жесткости пары зубьев длине контактной линии.

Известна прямозубая цилиндрическая передача, содержащая зубчатые колеса с уменьшенной в зоне двухпарного зацепления длиной зубьев, на которых со стороны полной высоты зубьев выполнена соосная колесу кольцевая канавка с осевым сечением в форме кривой второго порядка с наибольшей шириной на торце, определяемой

VI 00 00

С О

N

границами зоны однопарного зацепления и с наибольшей глубиной на начальной окружности..

Недостатком этой передачи является то, что параболические проточки обеспечивают выравнивание нелинейной составляющей изгибной жесткости по ширине поля зацепления, однако их осевое заглубление наиболее эффективно лишь для коэффициента торцевого перекрытия ш 1,3-1,5, а срез части зубьев на половине .ширины зубчатого венца выполнен в предположении пропорциональности жесткости зацепления длине контактной линии, что верно лишь для контактной составляющей жесткости.

Целью изобретения является снижение вибррактиьности прямозубой цилиндрической передачи для любого реального значения коэффициента торцевого перекрытия Ш за счет определения глубины канавки и ширины зубчатого венца в зоне двухпарно- го зацепления по предложенным зависимостям, что обеспечит более полное выравнивание жесткости по фазе зацепления. .

Это достигается тем, что глубину канавки выполняют в зависимости от коэффициента торцевого перекрытия по зависимости

Л ,-,+1.а5(, -I).

а ширину зубчатого венца в зоне двухпарно- го зацепления по зависимости

0,34 - 0,2 (Е-1,88)2,

DЛ

где В - номинальная ширина зубчатых колес: -....- . :. . е - коэффициент перекрытия. На фиг. 1 схематически изображено зубчатое колесо передачи; на фиг. 2 - парное ему зубчатое колесо.

. Прямозубая цилиндрическая передача содержит сопрягаемые зубчатые колеса 1 и 2, длина зубьев которых в зоне двухпарного зацепления выбрана из соотношения

0.34 - 0,2 (е-1,88)2, .

где В - ширина зубчатого венца;

Ј- коэффициент торцевого перекрытия.

На торцах колес со стороны участков с полной высотой зубьев выполнена соосная колесу кольцевая канавка 3 с осевым сечением в форме кривой второго порядка с наибольшей шириной на торце, определяемой границами зоны однопарного зацепления, с наибольшей глубиной на начальной окруж- . ности колес и равной

ЬЕ в

2 2-1-1

1 - 1 +1,85(1 -|)21

Величина Ьр может быть реализована на одном колесе на одном или двух торцах, если позволяет высота зуба, или же на обоих колесах, но обязательно с разных торцов, как, например, на фиг.1 и 2. В этом случае

расчетная величина Ьр является суммарной глубиной канавки.

При работе передачи в зацеплении находится попеременно одна или две пары зубьев. Соответственно, примерно вдвое

меняется жесткость зацепления, что приводит к возбуждению колебаний с частотой пересопряжения зубьев. Модификация зубчатого венца обеспечивает равенство жесткости (или обратной ей величины

податливости) при однопарном и двухпар- ном зацеплениях.

Предложенные зависимости получены из следующих соображений. Податливость зацепления складывается из изгибной и

контактной составляющей. Первая из них определяется .полной шириной зубчатого венца В, т.е. шириной основания зуба, а вторая зависит от длины контактной линии. Меняя длину последней, можно в большей

или меньшей мере изменить суммарную податливость зацепления.

Суммарная податливость контактирую- щих зубьев, может быть выражена в виде

40

где х- координата точки контакта, измерен- ная в долях основного шага зацепления Рв

вдоль линии зацепления (0 х Ј ).

Чтобы выравнить жесткость при переходе от однопарного к двухпарному зацеплению, необходимо, чтобы удовлетворить равенство

1 1 +. 1

е() е() е(х 0) () () ()

55

откуда

- 0 34 В

0,2 (Ј - 1,88)2

Условие равенства податливости зацеп/- Јч

ления в полюсе () и в конце однопарного

зацепления () приводит из(1) к зависимости, определяющей глубину торцевой канавки

ЬЕ В

.,,+,.(« (I-)

где Ьр В - bx.

Выравнивание жесткости по фазе зацепления устраняет один из самых интенсивных источников возбуждения вибраций в зубчатых передачах.

Формула изобретения

Прямозубая цилиндрическая передача,

содержащая зубчатые колеса с уменьшен- 20 где В - ширина зубчатых колесной за счет неполной высоты в зоне двух-е-коэффициент перекрытия, парного зацепления длиной зубьев, на торцах которых со стороны полной высоты

S,

V

It г

У

зубьев выполнена соосная колесу кольцевая канавка с осевым сечением в форме кривой второго порядка с наибольшей шириной на торце, определяемой границами зоны однопарного зацепления, и с наибольшей глубиной на начальной окружности, о т- личающаяся тем, что, с целью снижения виброактивности, наибольшая глубина Ьр канавки выбрана из соотношения

bR В

.85(1-|)

15

а длина Ьх зубьев в зоне двухпарного зацепления выбрана из соотношения

,34 -0,2(е-1,

&

&Ј

2

Х

ч

з

2