Зубчатая передача Советский патент 1981 года по МПК F16H1/02 

Изобретение относится к машинострое кию и может быть использовано при про актировании механических приводов, работающих в условиях повышенных нагрузок. Известны конструкции, направленные на повышение контактной прочности зубчатых передач с линейным касанием путем применения для профиля зуба рейк окружности и циклоиды. Головка зубье исходного контура имеет выпуклый, профиль, ножка - вогнутый ij. Недостатком известных конструкций является ограниченная нагрузочная способность передач, По технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близкой к настоящему изобретению является зубчатая передача с линейным касанием зубьев, содержащая колеса, профили головки и, ножки зубьев исходного контура которых очерчены соответственно .плавной выпукл и вогнутой кривыми 2. Описанная зубчатая передача имеет недостаточную нагрузочную способность и долговечность. Целью изобретения является повышение нагрузочной способности и долговечности путем увеличения приведенного радиуса кривизны в средней зоне профиля зуба. . Цель достигается тем, что кривая исходного контура определена следующими параметрическими уравнениями X -ACD-5iM-) + c(,-)V. - --В C-i-coev) -D (e -e rSM-±1ci4 где угол поворота производящей окружности; А, В - радиусы производящей окружности циклоидальной части соответственно абсциссы и ординаты, С, D - масштабные коэффициент; f трансцендентных членов соответственно абсциссы и ди- наты, С - основание натурального , )1, - коэффициенты, определяющие скорость изменения угла От .

3 .8

}{а фиг. 1 покозан исходП1..(й контур передачи, на фиг. 2 - линия з шс11лелия передачи, на фиг. 3 - измонекио приведенного радиуса кривизны вдоль липки зацепления, кривая 1 - для энолыэептпых, кривая 2 - синусовдальных и кривая 3 для передач с описываемым исходным контуром.

Рабочий профиль контура с координатами X и V на высоте HQ очерчен кривой (фиг. 1). Правый и левый профили у вершины зуба контура сопрягаются дугой окружности радиуса R . Угол давлеиия в полюсе в общем случае е( О-15.

Кривая профиля Исходного контура (фиг. 1) определена из уравнений

х--2о(1)-51У1-1))о,пе -е-;л; °

Ь -3.5 (-со5Л))) ( ,) D .45-2,,eM,5t,,bHaVy

Эта кривая повернута относительно полюса на угол с ЗО. Для этого исходного контура линия зацепле1шя предо-, авляет кривую (фиг. З). Угол давления изменяется от 5 ЗО в полюсе / доос,,-28в крайних точках зацепления В и В . Торцовой коэффициент перекрытия (1,2.

В процессе зацёпгния при малейшем удалении от полюса W значения Рир, очень быстро растут. При Л 0 Овысота профиля зуба 5 0,OOOO5Vii|i, а полуширина площадки контакта при расчетной нагрузке для эвольвснтной передачи составляет О.ООЗ Wy,, т.е. при контактировании в полюсе полоска контакта распространится на участок српр 4О-5О. На всем протяжении линии зацепления величина р рр предлагаемой передачи значительно .болыне, чем в эвольвентной pf,p ; 1,71 (фиг. 3), а в околополюсной зоне (в средней части зуба} ррр болыде, чем в синусоидальной передач : .

Как известно, контактные напряжение Gj в зубчатом зацеплении определяются по формуле Герца

пр

СП

Н

пр

184

где С - удельная нагрузка на зубья, ЕПР - приведенный модуль упругости материалов колес.

В формуле Герца приведенный радиус

кривизны находится в знаменателе, поэтому, чем больше р„р , тем меньще действующие контактные напряжения при одинаковых условиях нагружения и тем выше нагрузочная способность переда-

чи.

Одним из факторов, влияющих на изгибную прочность зуба, является ширина его основания. В предложенном кон-, туре ширина ножки впадины Sf на высоте одного модуля больше, чем в эволь- вентном зацеплении на 0,2 Нц , где , нормальный модуль.

ф о р м у л а изобретения

Зубчатая передача с линейным касанием зубьев, содержащая колеса, профили головки и ножки зубьев исходного контура которых очерчены соответственно плавной выпуклой и вогнутой кривыми, отличающаяся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности и долговечности путем увеличения приведенного радиуса кривизны в средней соне профиля зуба, кривая исходного контура определена следующими параметрическими уравнениями

5 X--A(D-siM-V) + c()D у-вИСо5)-тэ() ),

где Л) - угол поворота производящей окружности, А, В - радиус, производя0 щей окружности циклоидальной части соответственно абсциссы и ординаты. С,Вмасштабные коэффициенты трансцендентных членов соответственно абсциссы и орднна- ты, б - основание натурального логариф5 ма, ц, 1 - коэффициенты, определяющие скорость изменения угла -0.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Сборник Машиноведение и детали машин Ярославль, Ярославский политехнический институт, 1975.

2.Аникин Ю. В. Синусовдальное зацепление, Воронеж, Издательство воронежского университета, 1975 (прототип).

hf) (S ЗЧЛЙГЧЛ

8 I т