Цилиндрическая зубчатая передача Советский патент 1993 года по МПК F16H1/18 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для редуцирования вращательного движения в тяговом режиме, когда моменты двигателя и нагрузки совершают работу разных знаков .и автоматического стопорения привода при отсутствии движущего момента либо при переходе к режиму оттормаживания, когда моменты двигателя и нагрузки совершают положительную работу.

Целью изобретения является повышение КПД и нагрузочной способности передачи при сохранении самоторможения как обратного, так и прямого хода в режиме оттормаживания.

Указанная цель достигается тем, что в ЦЗП с параллельными осями, содержащей ведущее и ведомое колеса внешнего, внутреннего или реечного зацепления торцовые углы профилей колес удовлетворяют условиям.

j siny tgaty2 tgdiy

О)

где cttyi,2 - торцовые углы профилей шестерни и колеса на окружностях контакта;

f - коэффициент трения скольжения в зацеплении;

у - угол отклонения нормали в зацеплении от оси вращения, а профили колес выполнены сопряженными.

Условия (1) справедливы для всех разновидностей ЦЗП с параллельными осями независимо от конфигурации профиля, направления зуба и взаимного расположения колес, Из этих условий видно, что для достижения высокого КПД прямого хода при сохранении самоторможения нужно обеспечить минимально возможную разность углов профилей зубьев колес, необходимую для сохранения заполюсности во всех точках активного участка линии зацепления.

00

о

W

о

&

Исключение кромочного контакта в зацеплении достигается выполнением профилей сопряженными, например, эвольвентными, а величины нормальных углов профилей в заявляемой конструкции не ограничиваются, поскольку условие (1) может быть выполнено практически при любом значении этих углов, в том числе стандартном 20°, что существенно уменьшает радиальные нагрузки.

На фиг.1 показана схема ЦЗП внешнего зацепления с шевронными зубьями; на фиг.2 и 3 -.схемы усилий в зацеплении колес в торцовом сечении.

ЦЗП (фиг.1)-содержит ведущую шестерню 1 и ведомое колесо 2. Передача работает следующим образом. В тяговом режиме (фиг.2), когда работа момента двигателя Mi положительна, а момента нагрузки М. отрицательна,проекции на. торцовую плоскость нормального усилия.N и силы трения F создают моменты одного знака относительно осей каждого из колес. В этом режиме вращающаяся с угловой скоростью (о 1 шестерня передает движение колесу, вращающемуся с угловой скоростью (иг .

При переходе к режиме отторма жива- . ния (фиг.З), когда ведущим становится колесо 2, сила трения F меняет свое направление. Поскольку торцовые углы профилей колес cttyi и aty2 связаны соотношением (1), момент силы трения относительно оси шестерни 1 превышает момент нормального усилиями вращение шестерни 1 становится невозможным. Происходит автоматическое стопорение передачи (самоторможение). Такое же явление происходит в этом режиме и при стремлении колеса 2 вращаться в другую сторону.

Более того, при совершении моментом Ма положительной работы самоторможение произойдет и в том случае, если ведущей будет оставаться шестерня 1, поскольку схема усилий в зацеплении остается той же (фиг.З).

Расчеты показывают, что заявляемая ЦЗП по сравнению с конструкцией аналогичного назначения(прототип) обладает более высоким КПД прямого хода при одновременном увеличении нагрузочной способности. Например, при выполнении профилей зубьев колес в нормальном сечении по нормали МН-4229-63, которая обеспечивает заполюсное зацепление, КПД ЦЗП при работе в масляной ванне будет не менее 0,9. V,

Формула изобретения Цилиндрическая зубчатая передача с

параллельными осями, содержащая ведущее и ведомое колеса внешнего, внутреннего или реечного зацепления, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД и нагрузочной способности передачи при

сохранении самоторможения как обратного так и прямого хода в режиме оттормажива- нил, торцовые углы профилей колес удовлетворяют условию:.

30

jslny tgaty2 tgaty1,

где cttyi,2 торцовые углы профиля шестерни и колеса на окружностях контакта;

f - коэффициент трения скольжения в зацеплении;

у - узел отклонения нормали в зацеплении от оси вращения с профилем колес выполнены сопряженными.

Фиг. I

Использование: изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для регулирования вращательного движения в тяговом режиме и автоматического стопорения привода при отсутствии движущегося момента либо при переходе к режиму оттормаживания. Сущность: в ЦЗП с параллельными осями, содержащей ведущее 1 и ведомое 2 колеса внешнего, внутреннего или реечного зацепления, торцовые углы профилей колес удовлетворяют условиям у sin y tg «tya tg «tyi где #tyi,2 торцовые углы профилей шестерни и колеса на окружностях контакта, f - коэффициент трения скольжения в зацеплении, у - угол отклонения нормали в зацеплении от оси вращения, а профиль колес выполнены сопряженными. 1 с.п.ф-лы, 3 ил.