Зубчатая передача с неортогональными пересекающимися осями Советский патент 1982 года по МПК F16H19/02 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым (Передачам с неортогональными пересекающимися осями для преобразования вращательного движения в винтовое, и может быть использовано в механизмах подач металлорежущих станков, например, для обработки пазов цилиндрических кулачков.

Известны зубчатые механизкы для « преобразования вращательного движения в винтовое между пересекающимися осями, содержащие ведущее и ведомое звенья, в котором зубья ведущего звена выполнены на начальной плоской поверхности, перпендикулярной оси вращения, а зубья ведомого звена выполнены на начальной винтовой поверхности эвольвентного геликоида 1

Недостатком данных передач является наличие больших потерь при зацеплении в результате скольжения взаимодействующих поверхностей.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является.зубчатая передача с неортогональными пересекающимися осями, содержащая ведущее звено, начальная поверхность которого выполнена в виде гиперболоида

вращения, и сопряженное с ним ведомое звено, нача.пьная поверхность которого выполнена в виде прямого конволютного геликоида 2.

Недостатком известной зубчатой передачи является невысокий козффициент полезного действия при дреобразовании вращательного движения в винтовое, ввиду наличия относите.льного скольжения активных поверхностей звеньев.

Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия при преобразовании вращательного движения в винтовое.

Указанная цель достигается тем, что в зубчатой передаче с неортогональными пересекающимися осями, содержащей ведущее звено, начальная поверхность которого выполнена в виде гиперболоида вращения, и сопряжeн oe с ним ведомое звено, началь25 ная поверхность которого выполнена в виде п&ямогр конволютного ге.ликоида, угол наклона образующей {Г начальной поверхности ведущего звена и расстояние в; от общей образующей начальных поверхностей до осевой плосксхзти передачи определены зависимостями . f arctg(U,%-irr а, РА(Ц%- 1)°, : где . передаточное отношение; Pi - параметр винтового движени ведомого звена. На фиг.1 приведена схема зубчатой передачи с неортогональными пересекающимися осями для преобразова ния вращательного движения в винтовое; на фиг.2 - схема, иллюстрирующая взаимное расположение общей нор мали к производящим поверхностям, общей образующей начальных поверх-, костей и осей звеньев, при. котором исключено радиальное усилие на ведо мое ., Зубчатая передача с неортогональ ными пересекающимися осями содержит ведущее зубчатое звено 1 с осью вра щения 0-0 и ведомое звено 2 с осью винтового движения 0-0. Зубья 3 ве дущего звена 1 выполнены на гипербо лоидной начальной поверхности, а зубья 4 ведомого звена 2 выполнены на начальной поверхности прямого конволютного геликоида. Гиперболоид и прямой конволютный геликоид касаю ся друг друга по общей образующей А-А. Сопряженные поверхности зубьев 3 и 4 выполнены огибающими пары производящих поверхностей 5 и б, точка касания М которых располагаются на общей образующей А-А начальных поверхностей, а общая нормаль N-N к производящим поверхностям 5 и 6 пересекает эту образующую. В частности, общая нормаль N-N (фиг.2) к сопряженным поверхностям звеньев 1 и 2 перпендикулярна кратчайшему рас стоянию МО от точки контакта М до.оси O-Oj. винтового движения ведомого звена 2. При работе зубчатой передачи вра щение звена 1 вокруг оси 0-0 с уг ловой скоростью (зУ преобразуется в винтовое движение звена 2 вокруг и вдоль оси 0-0 с угловой скоростью .2 и линейной скоростью Uj. Сопряженные поверхности зубьев 3 и 4 имеют точечный контакт, причем точка их контакта перемещается по общей образующей А-А начальных поверхност звеньев 1 и 2, занимая положения .,... . КЙД передачи может быть повышен также, если при образовании сопряженных поверхностей зубьев угол меж ду нормалью производящих поверхност и общей образующей начальных поверх ностей в процессе зубообразования в бирают по зависимости arctg.ГГТ а t sinct, где а - расстояние от точки контакте производящих поверхностей вдоль общей образующей начальных поверхностей до плоскости, перпендикулярной этой образующей и содержащей точку пересечения осей звеньев; a.j - расстояние общей образующей начальных поверхностей до осевой плоскости передачи; - угол между- а, и плоскостью,, содержащей перпендикуляр к а и общую нормаль к производящим поверхностям. В рассматриваемомчслучае КПД повышается вследствие того, что радиальная составляющая силы взаимодействия сопряженных зубьев, направленная (без учета трения качения) по общей нормали их активных поверхностей в любом положении ведомого звейа равна нулю, так как при этом общая нормаль перпендикулярна кратчайшему расстоянию от точки контакта до оси вращения ведомого звена. С целью повышения технологичности, производящая пара может быть составлена из двух производящих цилиндров, касагацихся друг друга по общей образующей, совпадающей с общей образующей начальных поверхностей зубьев. Такая производящая пара может быть реализована на зубострогальном станке двумя резцами с круговыми режущими кромками, движущимися возвратно-поступательно вдоль общей образующей начальных поверхностей, так что точка контакта режущих кромок постоянно находится на этой образующей при абсолютных движениях заготовок звеньев, совпадающих с заданньсии абсолютными движениями звеньев передачи. Технологичность повышается вследствие применения простейших режущих кромок (круговые) и простейших движений резцов (прямолинейное возвратно-поступательное) . Применение предлагаемого устройства позволяет повысить КПД зубчатых механизмов с винтовым движением ведомого звена. Формула изобретения Зубчатая передача с неортогональными пересекаквдимися осями, содержащая ведущее звено, начальная поверхность которого выйолнена в виде гиперболоида вращения, и сопряженное с ним ведомое звено, начальная поверхность которого выполнена в виде прямого конволютного геликоида,о тли чающаяся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия преобразовании

вращательного движения в винтовое, угол наклона образующей (f начальной поверхности вед гщего эвена и расстояние а от общей образующей начальных поверхностей до осевой плоскости .передачи определены зависимостями.

6 arctg4U 4- I) а Рг(

где передаточное отношение;

Р - параметр винтового движени

ведомого звена. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 663915, кп. F 16 Н 19/02, 1979.

2.Авторское свидетельство СССР 712573, кл. F 16 Н 19/02, 1979 (прототип)...

Лу

Фй&/