Зубчатая передача Советский патент 1982 года по МПК F16H1/02 

3,9 3 и 5 колес 1 и 4 поочередно вступают в контакт друг с другом « передают вращающий момент. Повышенная толищна S зуба 7 увеличива ет несущую способность открытых передач, прочность зубьев которых рассчитывается на изгиб. В качестве примера сравним прочност на изгиб традиционной и описываемой передачи. Известно, что прочность зуба на изгиб зависит от ширины его b и толщины а (фиг. 2), которые определяют собой момен сопротивления на изгиб Прочность зуба на изгиб (э определяется по формуле б, .-,(а) где Л - момент, вызывающий изгиб зуба. Он равен cosoL-e, (а) где Р cos а - горизонтальная составляющая нагрузки, передаваемой зубом 2 - высота зуба. Выражая через модуль m высоту и толщи ну зуба, подставляют в формулу (1) .гт)-, б yU- Yi,(4-) где /3 и /Z v- специальные коэффициенты. После преобразования получают d P-COSA- P-co5d-/u-m g.j I ; Mi Обозначая через у козффициент формы зуба через соотношение получают . P.&OSol-ni P-UOSdl Ni.b-m- (.b-m Если ширина двух дисков (для примера) предлагаемой передачи равна ширине одного колеса традиционной передачи, т.е. °о--тГ а толщина зуба и основания - двум модулям, тогда прочность на изгиб предлагаемой передачи будет равна (5 -P005d -/x.m P.COSdl , Из этого выражения следует, что прьГ одних и тех габаритах и расходе металла имеем повыщенную в 2 раза прочность предлагаемой передачи. Чтобы достигнуть такой прочности колеса традиционной передачи необходимо увеличивать диаметр в два раза или же повыщать ширину колес, что в обоих .случаях связано с повышением расхода металла и уделичением габаритов. При наличии трех дисков повышается несущая способность, передачи в 9 раз, при четырех - в 16 раз и т.д. Из приведенных расчетов следует, что изменяя количество, диаметр и ширину дисков можно уменьшать габариты и расход металла, не снижая прочности зубчатых колес. Число зубьев на каждом диске должно быть обратно пропорционально количеству дисков и выражается целым числом Zg - число зубьев на дисках описываемой передачи п - число дисков; Z - минимальное количество зубьев, определенное по традиционной методике. Например, ведущее колесо по условиям зацепления без коррекции должно иметь 18 зубьев. Тогда колесо предлагаемой передачи может иметь следующее количество зу&ев Z, 1 18 -10 1 . t т.е. при одном диске - обычная передача (фиг. 4 в), Za -й- 9, при двух дисках 9 зубьев (фиг. 4 е), Zs 6, Z4 z,f 2, Z, 1. При 18 дисках теоретически может быть всего лшш по одаому зубу на диске. Пачиная с двух дисков, зуб уже фактически будет работать только на сжатие и прочность предлагаемой передачи, что зависит от напряжения сжатия зубьев в месте контакта. Это обстоятельство особенно важно для пластмассовых колес, основным недостатком которых является малая прочность зубьев на изгиб. За счет смещения зубьев каждого диска на величину (фиг. 4 и 5) получается как ОД11О колесо традиционной передачи с необходимым коэффициентом перекрытия. На фиг. 4 видно, что разное число зубьев, расположенных на соответствующих дисках при поочередном включении в работу, обеспечивают аналогичные условия зацепления традиционного зубчатого колеса с минимальным числом зубьев колес. Нарезанне зубьев предлагаемой передачи может осуществляться методом копирования на серийных, станках. Изобретение позво ет в 2 и более раза повысить несущую способность зубяатой передачи. Формула изобретения Зубчатая передача, содержащая составные колеса, образованные соединенными между собой дисками, ззгбья которых смещены относительно ДР5ГГ друга в плоскости вращения, отличающаяся тем, что, с целью повыщения прочности зубьеб при ограничении наружного диаметра колес, толщ на зубьев каждого диска прямопррпсфщюнальна числу дисков, составляющих каждое из колес зубчатой передачи, число зубьев каждого диска обратно пропорциокалвно числу дисков каждого колеса, а шаг смещения (зубьев соседних дисков определен как произведение лостоя1шого числа )г на модуль зацепления. Источники информации, принятые во внимание при экспертгое 1. Кожевников С. Н. Механизмы. М., Машиностроение, 1965, с. 184, ртю. 323 (прототип).

P-CosoC

L

/w

p

P-SinoC

Фиг. 2

Фуг.З 1 23 6 7 Л 9 Ю ff г 1д / fff ff /7 fS

XI IXI .РКГНХ

2:3

X DKI 1X1 IXI DX

AX

0уг.4

Фш.5