Зубчатая передача

 

1. ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА с перекрещивающимися осями, содержащая корпус, плоское зубчатое колесо с торцевыми зубьями, очерченными в продольном направлении по эволь венте, и сопряженное с ним цилиндрическое зубчатое колесо, о т л ичающая . ся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности и долговечности, она снабжена механизмом смещения цилиндрического зубчатого колеса, зубья последнего выполнены круговыми или близкими к круговым в продольном направлении и имеют различную кривизну на выпуклом и вогнутом профиле, а плоскость, проходящая через центры кривизны зубьев цилиндрического зубчатого колеса , касательна к окружности основного радиуса эвольвёнтных продольных профилей зубьев плоского колеса. 2. Зубчатая передача по п.1, отличающаяся тем, что :J:xaнизм смещения выполнен в виде несущей цилиндрическое зубчатое колесо каретки, установленной в корпусе с возможностью перемещения в направлении линии перемещения ци (Л линдрического зубчатого колеса, и винтовой пары.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECflYBJlHK (19) (И) 3(SD (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3478859/25-28 (22) 09,08,82 (46) 07.12.83. Бюл. )) 45 (72) Н.Э.Тернюк, Ю.Б.наседкин и Б.Р,Ковалюх (53) 621.831(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 50403li кл. F 16 Н 1/12, 1974 (прототип) (54)(57) 1. ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА с перекрещивающимися осями, содержащая корпус, плоское зубчатое колесо с торцевыми зубьями, очерченными в продольном направлении по эволь венте, и сопряженное с ним цилиндрическое зубчатое колесо, о т л ич а ю щ а я.с я тем, что, с целью повышения нагрузочной способности и долговечности, она снабжена механизмом смещения цилиндрического зубчатого колеса, зубья последнего выполнены круговыми или близкими к круговым в продольном направлении и имеют различную кривизну на выпуклом и вогнутом профиле, а плоскость, проходящая через центры кривизны зубьев цилиндрического зубчатого колеса, касательна к окружности основного радиуса эвольвентных продольных профилей зубьев плоского колеса.

2. Зубчатая передача по п.l, отличающаяся тем, что к ханиэм смещения выполнен в виде несущей цилиндрическое зубчатое колесо каретки, установленной в корпусе с возможностью перемещения щ в направлении линии перемещения цилиндрического зубчатого колеса, и винтовой пары.

С:

1059324

Изобретение относится к зубчатым передачам, в частности, к цилиндри ческо-типоидным передачам с регулируемым межосевым расстоянием.

Известна зубчатая передача с перекрещивающимися осями, содержащая корпус, плоское зубчатое колесо с торцевыми зубьями, очерченными в продольном направлении по эвольвенте и сопряженное с ним цилиндрическое зубчатое колесо, Зубья цилиндрического зубчатого колеса выполнены сферическими (1) .

Однако конструкция передачи не позволяет передавать вращение между перекрещивающимися осями с перемен- 15 ным межосевым расстоянием.

Передача имеет низкую нагруэочную способность и долговечность иэ-за недостаточной контактной прочности, обусловленной черезмерно локализован- р() ным контактом в передаче при касании выпуклых поверхностей зубьев с шариками.

Целью изобретения является повыдение нагрузочной способности и долго- д5 вечности передачи.

Для достижения этой цели зубчатая передача с перекрещивающимися осями, содержащая корпус, плоское зубчатое колесо с торцевыми зубьями, очерчен- 3() ными в продольном направлении по эвольвенте, и сопряженное с ним цилиндрическое зубчатое колесо, снабжена механизмом смещения цилиндрического зубчатого колеса, зубья последне- 35 го выполнены круговыми или близкими к круговым в продольном направлении и имеют различную кривизну на выпуклом и вогнутом профиле, а плоскость, проходящая через центры кривизны зубьев цилиндрического зубчатого ко- леса, касательна к окружности основного радиуса эвольвентных продольных профилей зубьев плоского колеса.

Кроме того, механизм смещения выполнен в виде несущей цилиндрическое зубчатое колесо каретки, установлен ной B корпусе с возможностью перемещения в направлении линии перемещения цилиндрического зубчатого Ко леса, и винтовой пары. 50

На фиг, 1 показана схема зубчатой передачи; на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1; на фиг., 3 — плоское колесо, вид с торца; яа фиг. 4 — раэ- 55 вертка зубчатого венца цилиндрического зубчатого колеса.

Зубчатая передача содержит корпус 1, плоское зубчатое колесо 2 с торцевыми зубьями 3, очерченными в б() продольном направлении по эвольвенте, цилиндрическое зубчатое колесо 4 с круговыми (арочными) или близкими к круговым, например циклоидными, в продольном направлении зубьями 5.

Цилиндрическое зубчатое колесо 4 закреплено на механизме смещения, содержащем каретку б, которая может перемещаться по установленным на кор пусе направляющим 7, например, с помощью винтовой пары, содержащей гайку 8 и винт 9 с приводом 10.

Продольный профиль .торцевых зубьев 3 плоского колеса 2 выполнен эвольвентным с радиусом основной ок1 ружности г Минимальный радиус кривизны этого профиля на вогнутой стороне обозначенр „„.„, а максимальный, на выпуклой — р „„ (фиг. 3).

Продольный профиль зубьев 5 ци линдрического зубчатого колеса выполнен круговым (арочным) или близким к нему, причем выпуклый и вогнутый про. фили имеют различную кривизну с радиусами p»,„и p Sore соответственно (фиг. 4 ) .

В частном случае, соответствующем наивысшей нагруэочной способности передачи по контактным нагрузкам, продольный радиус кривизны выпуклых профилей зубьев цилиндрического колеса, выбран равным „„„, а продольный радиус кривизны вогйутых профи-лей зубьев цилиндрического колеса—

j)3%0% ° линия изменения межосевого (гипоидного) расстояния совмещена с ли« нией действия механизма смещения, совпадающей с направлением направля ющих 7, несущих каретку с цилиндрическим зубчатым колесом. Линия действия механизма смещения параллельна центральной торцевой плосГ кости цилиндрического колеса 4, т.е. параллельна плоскости 1-1, проходящей через центры кривизны продольных профилей зубьев. Это колесо расположено таким образом, что центральная плоскость 1-1, проходящая перпендикулярно его оси

П-П, касается окружности основного радиуса г эвольвентного профильного профиля зубьев плоского колеса.

Поперечные профили зубьев обоих колес выполнены сопряженными, например, по схеме, когда в центральном торцевом сечении цилиндрического колеса выполнен эвольвентный профиль, (т.е. может быть кваэиэвольвентная передача) или круговой профиль.

Зубчатая передача работает следующим образом.

Передача вращения от плоского колеса 2 к колесу 4 или наоборот осу ществляется в результате контактиро вания (зацепления) рабочих поверхностей зубьев, являющихся сопряжен ными.

Благодаря наличию механизма смещения, обеспечивается изменение ги1059324 поидного расстояния 1 до требуемой велич ины.

Это изменение не вызывает нарушения зацепления, так как

a)продольный профиль каждого из торцовых зубьев плоского колеса выполнен по эвольвентам, которые йвляются эквидистантными с расстоянием по нормали, равным шагу цилиндричес кого колеса;

S) центральная плоскость 1-1, перпендикулярная оси цилиндрического колеса и содержащая нормали к про-: екциям зубьев, проходит через центры кривизны профилей, в ней же измеряется активный шаг зубьев этого колеса, и она расположена так, что касается окружности основного радиуса эвольвентных продольных профилей плоского колеса, а следовательно, обеспечивается основное условие зацепления — наличие общей нормали между контактирующими телами зубьев обоих колес;

6) выполнение сопряженными поперечных профилей зубьев — для обеспечения профильного обката1

%)перемещение цилиндрического коле са при изменении 2 по линии действия механизма смещения, параллельной центральной торцевой плоскости цилиндрического колеса (т.е. плоскости проходящей через центры кривизны продольных профилей зубьев перпендикулярно оси колеса), а следовательно, перемещения цилиндрического колеса вдоль общей нормали профилей зубьев обоих колес, что соответствует основной теореме зацепления1

g) выполнение продольной кривизны

Зубьев цилйндрического колеса различ ной на выпуклых и вогнутых сторонах обеспечивает касание без пересечения профилей цилиндрического и плоского колес по выпуклым и вогнутым сторо5 нам, которые у плоского колеса имеют различную кривизну из-за различной удаленности точек касания (т..e. точек, расположенных в плоскости ПП) от центра колеса на разных сторонах зубьев.

Если выполняется укаэанное ранее соотношение между радиусами кривизны зубьев сопрягаеьих колес, то, с одной стороны, обеспечивается воэмож ность касания (сопряжением и разме15 щение одних профилей в других, и, с другой — максимиэируется приведенный радиус кривизны, определяющий контактные напряжения в зубьях иэза минимальной разности между ради-;у усами кривизны сопрягаеьих профилей, так как касаются выпуклые и вогнутые профильные поверхности. Этим обеспечивается максимально возможная нагрузочная способность и долговеч 5 ность передачи.

Предлагаемая зубчатая передача может быть применена в металлорежущих станках с числовым программным управлейием, если в качестве прн вода механизма смещения испольэовать шаговый двигатель.

На базе предлагаемого изобретения можно построить главную передачу заднего моста автомобиля с изменяющимся передаточным отношением.

Предлагаемая передача является нечувствительной к погрешностям мон тажа и, в частности, допускает значительные отклонения расположения

40 осей зубчатых колес.

1059324

Фиг4

Составитель N.Ðàäóãèí

Редактор Т. Киселева Техред М.Тепер Корректор Л.Патай

Заказ 9801/41 Тираж 925 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4