Зубчатая передача Советский патент 1982 года по МПК F16H1/02 F16H55/00 

( 5 ) ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при проектировании зубчатого привода. Известна зубчатая передача с исходным контуром, образованным дуговы ми участками активного профиля, соед ненными прямой линией с углом профиля , превышающим теоретический угол давления дуговых участков. При этом нагрузочная способность средней зоны существенно возрастает 1 . Недостатком данного решения является отсутствие возможности образова ния и регулирования смешанного зацеп ления. Помимо этого, известное решение, как и передачи зацепления Новикова, не обеспечивает вступление в начальный период работы дополнительной зоны зацепления и поэтому не примени мо в узковенцовых передачах при ограничении угла наклона зубьев, что ограничивает сферу применения таких передач. Наиболее близкой.по технической сущности к изобретению является зубчатая передача, исходный контур зубьев колес которой образован дуговыми участками и прямой линией, а производящие поверхности колес передачи касаются друг друга выпукло-вогнутыми участками и сумма расстояний прямолинейных участков пары нормальных исходных контуров до произвольной нормали к делительной прямой равна полусумме расстояний до тем же нормали от теоретических точек контакта дуговых участков профиля Г 2. Однако в известной передаче отсутствует возможность реализации смешанного зацепления и регулирования его адаптационных свойств, отсутствует унификация инструмента. Это происходит из-за разного восприятия изменения межосевого расстояния и смещения исходного контура около392

полюсной зоной зацепления и зацепления Новикова, из-за взаимного отвода поверхностей зацепляющихся зубьев в зоне зацепления, соответствующей прямолинейными участками исходного . контура: образование дополнительного зазора между поверхностями зацепляющихся зубьев в данной зоне со значительными профильными углами при расцентровке, или постоянство угла наклона линии зубьев и ограничения межосевого расстояния и передаточного отношения зубчатых пар последовательного ряда колес (приводит к увеличе,нию зазоров в зонах зацепления некоторых колес ряда, соответствующих пря молинейным участкам исходного контура) .

Эти недостатки .приводят с книжению нагрузочной способности, например, конструкций с низкой жесткостью, а также содержащих последовательный ряд колес с переменной абсолютной величиной суммы смещения исходного контура, к ограничению сферы применения смешан ного. зацепления и передач зацепления Новикова: в указанных случаях известное решение, как и передачи зацепления Новикова, не обеспечивает до полнительной зоны зацепления и неприменимо в узковенцовых передачах при ограничении угла наклона зубьев. . Цель изобретения - повышение нагрузочной способности передачи.

Поставленная цель достигается тем, что исходный контур выполнен таким образом, что сумма растояний от прямоли нейных участков пары нормальных исходных контуров зубьев до произвольных внутренних для каждого контура нормалей к длительной прямой вдоль этой прямой превышает сумму расстояний до тех же нормалей от теоретических точек контакта дуговых участков профиля, соответствующих общей линии зацепления передачи, а производящие поверхности выполнены с зазором в зоне прямолинейных участков исходных контуров.

Кроме того, для реализации смешанного зацепления сумма расстояний от прямолинейных участков пары нормальных исходных контуров зубьев до произ вольных внутренних для каждого контура нормалей к делительной прямой вдоль этой прямо превышает сумму расстояний до тех же нормалей от теоретических точек контакта дуговых.

74

участков профиля, соответствующих общей динии зацепления, на величину взаимного отвода поверхностей зубьео в нормальном их сечении по делительной плоскости.

При этом для унификации инструмента зазор в зоне прямолинейных участков исходных производящих определен выражением

T--cosp,(1nv(.

где р - угол наклона линии зубьев, X - коэффициент суммы смешений

исходного контура, Z и2 числа зубьев колес передачи, угол профиля прямолинейного участка исходного контура и соответствующего ему участка торцового сечения зубчато рейки,

- угол зацепления, Оцу- межосёвое расстояние, , - дополнительный окружной зазор

возникающий при изменении относительного положения колес передачи.

Кроме того, для повышения адаптационных свойств и унификации инструмента зазор в зоне прямолинейных участков пары нормальных исходных производящих контуров определен выражением

((,4;uy

.1

-IMVoC

где Л заданный окружной отвод поверхностей зацепляющихся зубьев.

На фиг.1 изображен исходный контур зубьев; на фиг. 2 - пара нормальных исходных производящих контуров.

Сущность изобретения иллюстрируется примером привода, выполненного в виде цилиндрических косозубых колес модуля мм с углом наклона зубьев Р)21°30, включающего зубчатую пару с числом зубьев Z.2 и Z 47, коэффициентом суммы смещений исходного контура ,655.

Профиль исходного контура, изображенного на фиг. 1, описан дугами окружностей радиусов РР и РН соединенных прямой линией с профильным углом . Сумма расстояний от двух тео5ретических точек контакта К и К , соответствующих двум общим линиям за цепления передачи, до оси симметрии 00 .,450+21,,150 мм, а расстояние до делительной прямой Д.П. от прямолинейного участка до ос симметрии С 15.127 мм, т.е. толщина зуба исходного контура до делительной прямой превышает полусумму толщин зуба по линиям теоретических точек контакта. Пара нормальных исходных производящих контуров (фиг. 2) 1 и 2 выполнена с Зазором прямолинейных участ ков. Суммарное расстояние по общей образующей -. плоскостей исходных производящих колес в зоне прямолинейных участков профилей контуров 1 и 2 от точек их пересечений 1 и l2C образующей до соответ ствующих радиальных линий a-a,j и b-b составляет величину (с,+с ). Сумма расстояний по линиям теоретиче ких точек контакта К и К2 g-g-f и h-h от этих точек до соответствующих радиальных линий составляет величину () , причем 0,4-0 :c.iC2jp±C. Это положение производящих контуров соответствует взаимному внедрению исходных контуров в зоне прямолинейных участков на величину J. Величина - , определяющая парамет ры исходного контура, найдена из усZit-Zi(Т/со) . --iviVoC. j - COS b /i 4-ayy (iVvd-.tcju ci . , Считая конструкцию передачи достаточно жесткой, принимаем . Тогда получаем -jf-хО , 1 мм. Такое выполнение передачи позволя ет реализовать смешанное зацепление приводе, включающем ряд колес, а в результате повысить нагрузочную способность привода. Обеспечение дополн тельной зоны зацепления расширяет сферу применения передач на базе зацепления Новикова. . П()и неудовлетворительных условиях 1зготовления или смазки повышение 17 адаптационны} свойств зацепления дос тигается введением заданного окружно го отвода Дз поверхностей зацепляющихся зубьев. Тогда параметр находится как .T--cos|b,.u,,.a,(iviVottai;2XstQ:oC--imd4, Такое выполнение передачи позволяет эффективно управлять параметрами зацепления колес ряда. Так, с учетом .независимости величины уот знака Х« удается исходить из условия уменьше-, Ния максимального значения / Х« / ряда, обеспечивая смешанное зацепление наиболее нагруженной пары ряда выбором соответствующего значения параметра В других случаях, назна чая минимальное значение в парах. требующих вступления дополнительной зоны зацепления уже в начальный период работы, можно унифицировать инструмент для всего ряда, получая в остальных парах большее значение некоторый отвод поверхностей в средней зоне. Последнее характеризует и возможности более широкой унификации инструмента для передач на базе смешэн ного зацепления. Технико-экономический эффект от применения предлагаемого технического решения обусловлен повышением долговечности зубчатых передач до двух раз, расширением сферы применения передач на базе зацепления Новикова и унификацией зуборезного инструмента. Формула изобретения 1. Зубчатая передача, исходный контур зубьев колес которой образован дуговыми участками и прямой линией, а производящие поверхности колес пе-редачи касаются друг друга выпукловогнутыми участками,отличающая с я тем, что, с целью повыше ния нагрузочной способности передачи, исходный контур выполнен так, что сумма расстояний от прямолинейных участков пары нормальных исходных контуров зубьев до произвольных внутренних для каждого контура нор-. малей к делительной прямой вдоль этой прямой превышает сумму расстояний -ДО тех же нормалей от теоретических точек контакта дуговых частков профиля, соответствующих бщей линии зацепления передачи, а производящие поверхности выполнены 792 С зазором в зоне прямолинейных участ кое исходных контуров. 2.Передача поп.1,отличаю щ а я с я тем, что, с целью реали зации смешанного зацепления путем введения зоны дополнительного зацепления, сумма расстояний от.прямолинейных участков пары нормальных исходных контуров зубьев до произвольных внутренних для каждого контура нормалей к делительной прямой вдоль этой прямой превышает сумму расстоя НИИ до тех же нормалей от теоретичес ких точек контакта дуговых участков профиля, соответствующих общей линии зацепления, на величину взаимного отвода поверхностей зубьев в нормаль ном их сечении до делительной плоскости. 3.Передача по п.2, отли чающая с я тем, что, с целью унифи кации инструмента, зазор в зоне пря молинейных участков пары нормальных исходных производящих контуров определен выражением

7Г-С06РС&,- Яц; Mmrf4.uu

где f - угол наклона линии зубьев, Х - коэффициент суммы смещений исходного контура,

Z иZ - числа зубьев колес переи

дачи.

где Дл- заданный окружной отвод nor верхностей зацепляющихся

зубьев.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. F 16 Н 1/00, 197.

кл. F 16 Н 1/08, 1975 (прототип). 8 ис(- угол профиля прямолинейного участка исходного конту ра и соответствующего ему участка торцового сечения зубчатой оейки, СС - угол зацеплений, .-tu) межосевое расстояние, дополнительный окружной за зор, возникающий при изменении относительного по. ложения колес передачи, . Передача по п.1, отличаая с я тем, что, с целью пония адаптационных свойств и икации инструмента, зазор в зоне олинейных участков пары нормальисходных производящих контуров делен выражением -j-ico pt i a-ta, (tuj Ttgct. fwct ll Z.Zo