Цилиндрическая зубчатая передача Советский патент 1983 года по МПК F16H1/06 

(54) ЦИЛИНДРИЧЕС САЯ ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА

1

Изобретение относится к маишностроению и может быть использовано в силовых щялщрических зубчатых передачах.

Известны цилиндрические зубчатые передачи с параллельными осями колес и профилем зубьев, близким к эвольвенте 1.

Недостаток известных; зубчатых передач состоит в небольшом коэффициенте перекрытия и возможной интерференции при работе передачи.

Наиболее близкой к предлагаемой ио технической сущности и достигаемому эффекту является цилиндрическая зубчатая передача с произвольным углом наклона зубьев, содержащая колеса, боковые поверхности . зубьев которых выполнены в виде участков i сопряженных кривых, образованных на базе циклоид или эвольвент. Приведенный радиус кривизны при циклоидальном профиле в точке касания начальных окружностей равен нулю 2J.

Недостаток известной зубчатой передачи заключается в невысокой нагрузочной способности, вследствие пониженной контактной и изгибной прочности зубьев.

Цель изобретения - повышение нагрузочной способности.

Указанная цель обеспечивается тем, что в цилиндрической зубчатой передаче с. произвольным углом наклона, зубьев, содержащей колеса, боковые поверхности зубьев которых выполнены в виде {Зчастков сопряженных кривых, образованных на базе циклоид или эвольвент, угол зацепления зубьев в точке

10 касания начальных окружностей колес прн циклоидальном профиле зубьев выбран в пределах 10-30°, при эвольвентном профиле - острым, меньцшм 30, а на остальных участках боковых профилей зубьев при цик15лоидальном профиле зубьев 10-40°, а прн звольвентном профиле - острым, меньщим

4o

На фиг. 1 показана схема зацеплення зубчатой передачи с боковыми профилями зубь20ев, образованными на базе циклоиды; на фиг. 2 - схема зацеплення зубчатой передачи с боковымн профилями зубьев, образованными на базе эвольвенты. 3 Зубатая передача (фиг. 2) содержит зацепляюидиеся колеса 1 и 2, зубья 3 и 4 которых, например, касаются друг -друга в полюсе .5 зацепления. Профили зубьев 3 4 в системах координат Xi, Vi и , связанных с колесами 1 н 2, заданы уравн ниями с учетом угла зацепления в полюсе Ч l-sinri К. тК«.51пН±2г Sin 1 (Ч K%W

V,.R co5M;i2r s n( -, oi.

w

X5in ,

±, IT

f ( Ч 1

Ь Ч 0--2ГФ Ч

,s n%t2r

w. г / w 11 К-Д- -и ч -2ГФ- 0 . c o542 2r sin otQ --2 . I (Ч . R , Кщ - радиусы начальных окружностей Kortec 1 и 2; ,„ - углы обкатки колес 1 и 2 в рабочем зацеплении; г - радиус вспомогательной центроиды при нарезании зубчатых колес; Оо - угол зацепления зубчатой передачи в полюсе 5 зацеп ления. Угол зацепления do больше нуля и определен по формуле ) оСд агсэ1п I R Н где R , приведенный радиус кривизны пр филей в полюсе 5 зацепления. Верхние альтернативные арифметические зн ки в уравнениях профилей зубьев 3 и 4 отнесены к выпуклым участкам 6 профилей лежащим вне начальных окружностей радиус R, а нижние - к вогнутым участкам 7 профилей, лежащим внутри начальных окруж ностей радиуса RW Касание колес 1 и 2

о(,С|ГС51л U

.

. R, 3 с зубьями 3 и 4 осуществлено по линии 8-9 зацепления. Цилиндрическая зубчатая передача (фиг.2) содержит зацепляющиеся колеса Юн 11 с параллельным расположением осей, зубья 12 и 13 которых касаются друг друга в полюсе 14 зацепления. Касание колес 10 н 11 осуществлено по линии 15-16 зацепления. Профили зубьев 12 и 13 в системах координат XjVi и Х2У2, связанных с колесами 10 и и, заданы уравнениями. X STR 9 t f ±rcos(olpt f 4Clгcsin fJ, , trsin (ot lV -t-drcSin f,); roe RW2 радиусы начальных окружностей колес О и 11; углы обкатки колес 10 и 11 в рабочем зацеплении, угол зацепления зубчатой передачи в полюсе 14 зацепления, больщий нуля; расстояние от полюса 14 зацепления до точки контакта 17 профилей зубьев 12 и 13. Верхние альтернативные арифметические знаки в уравнениях профилей зубьев 12 и 13 отнесены к выпуклым участкам 18 профилей, лежащим вне начальных окружностей раДиуса R , а нижние - к вогнутым участкам 19 профилей, лежащим внутри начальных окружностей радиуса R jy. Зубчатая передача работает следующим образом. При вращении колеса 1 (фиг. 1) выпуклые участки 6 зубьев 3 касаются вогнутых участков 7 зубьев 4 колеса 2 в точке на отрезке линии зацепления от полюса 5 зацеп ления до точки 9. Одновременно в зацеплении .может находиться вторая пара зубьев в точке на отрезке линии зацепления от точки g до полюса 5 зацепления. Таким обра:юм, обеспечивается профильное перекрытие зубьев и непрерывная передача вращательного движения. Передача может иметь заполюсное, либо дополюсное исполнение. В зтом случае высоты зубьев выбираются таким образом, что в работе участвует лишь заполюсная часть линии зацепления, либо дополюсная ее часть.

Передача может быть прямозубой и косдзубой.

При BpauiCHHH колеса 10. (фиг. 2) под воздействием движущего момента его зуб 12 приходит в соприкосновение с зубом 13 колеса 11. Передача усилия осуществляется под углом а - ао arcsin Ч. Взаимодействуя друг с другом, колеса 10 и 11 поворачиваются, аря этом точка контакта 17 профилей зубьев 12 и 13 перемещается по линии зацепления от точки 15 к точке 16.

В передаче, таким образом, обеспечивается профильное перекрытие без пересечения профилей, что дает возможность выполнять ее ; не только прямозубой, но и косозубой с высокой твердостью активных профилей зу&ю.

Передача может быть выполнена с не(жмметричным дополюа1ым или заполюсным зацеплением.

Такое выполнение передачи обеспечивает ее высокую нагрузочную способность.

Фо|рмула изобретения Цилиндрическая рубчатая передача с промзвольным углом наклона , содержащая колеса, боковые поверхности зубьев которых выполнены в шч|е участков сопряженных кривых, образованных на базе циклоид юга эвольвент, отличающаяся тт, что, с целью вовышошя нагрузочной способности, угол зацепления зубьев в точке касания начальных окружностей колес при цяк лоидальном профиле зубьев в пределах 10-30°, при звольвентом 1фофиле - острым, меньщим 30°, а на остальных участках боковых профилей зубьев при щослоидальном профиле 10-40°, а при звольвентном профнле - острым, меныиим 4(f.

Источники Ш{фо{мации, принятые во внвмшше при зкспертизе

2.Авторское свидетельство СССР N 659813, кл. F 16 Н 1/24, 1976 (прототип).