Коническая зубчатая передача

 

КОНИЧЕСКАЯ ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА , содержащая колесо с двояковогнутыми зубьями и совершающее прецессирующее движение подвижное колесо с двояковыпуклыми зубьями, а вершины делительных конусов колес смещены относительно друг друга, отличающаяся тем, что, с целью повышения нагрузочной сгЮсобности, уменьщения габаритов и расширения диапазона передаточных отношений, касательные к боковым линиям зуба подвижного колеса, проходящие через среднее сечение зуба. пересечены в точке, смещенной относительно вершины этого колеса на величину г и лежащей на его образующей, а окружная толшина зуба подвижного колеса определена зависимостью S(.,,-0,5}rmt, Re,-te6T(,±r) tgij, где индекс е и верхние арифметические знаки относятся к случаю, когда число Zj зубьев колеса с двояковыпуклыми зубьями больше числа Z зубьев колеса с двояковогнутыми зубьями; а индекс i и нижниеарифметические знаки - когда Zj меньше Zj; Ste Stj - внешняя и внутренняя толщина зуба подвижного колеса; внешний и внутренний окружные модули; Rpj - внешнее конусное расстояние S подвижного колеса; (Л 6 - угол сходимости образующей делительного конуса подвижного колеса со средней линией зуба; бугол сходимости касательной к боковой линии зуба подвижного колеса со средней линией зуба. 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1118819 А заев F lo Н 1/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ пересечены в точке, смещенной относительно вершины этого колеса на величину r и лежащей на его образующей, а окоужная толщина зуба подвижного колеса определена зависимостью

5 ей=о г > 2L (Re1+ — r) 1дб )> где индекс е и верхние арифметические знаки относятся к случаю, когда число Z зубьев колеса с двояковыпуклыми зубьями больше числа Z зубьев колеса с двояковогнутыми зубьями; а индекс i и нижние арифметические знаки — когда Z, меньше 2 ;

Я, g „— внешняя и внутренняя толщина зуба подвижного колеса;

m<,>m<, — внешний и внутренний окружные модули;

R, — внешнее конусное расстояние подвижного колеса;

6 — угол сходимости образующей делительного конуса подвижного колеса со средней линией зуба;

6 — угол сходимости касательной к боковой линии зуба подвижного колеса со средней линией зуба. (21) 3570251/25-28 (22) 22.03.83 (46) 15.10.84. Бюл. № 38 (72) Ю. Г. Аксенов, В. А. Алымов, М. Б. Блитштейн, Х. И. Хазанов и В. Н. Хорин (71) Государственный проектно-конструк торский и экспериментальный институт уголь ного машиностроения «ГИПРОУГЛЕМАШ» (53) 621.831 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 343095, кл. F 16 Н 1/32, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 649911, кл. F 16 Н 1/14, 1976 (прототип). (54) (57) КОНИЧЕСКАЯ ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА, содержащая колесо с двояковогнутыми зубьями и совершающее прецессируюшее движение подвижное колесо с двояковыпуклыми зубьями, а вершины делительных конусов колес смещены относительно друг друга, отличающаяся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности, умень шения габаритов и расширения диапазона передаточных отношений, касательные к боковым линиям зуба подвижного колеса, проходящие через среднее сечение зуба, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, 1118819

Изобретение относится к машиностроению, применимо для высоконапряженных малогабаритных механических трансмиссий горных машин (очистных комбайнов, редукторов привода конвейеров, лебедок и т. д) и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства в редукторостроении для передачи крутящего момента от двигателя к исполнителы>ому органу машины с необходимым передаточным отношением в пределах от 15 до 100 и более, при этом ведущий и ведомый валы редуктора располагаются соосно.

Известны ирецессионные конические зубчатые передачи, состоящие из пары колес с общей точкой прецессии, расположенной в пространстве на пересечении осей колес, у которой оба колеса пары имеют наружные прямые зубья, а вершина делительного конуса одного колеса смещена относительно вершины делительного конуса другого колеса и лежит на его образующей (1(1)

Указанное зацепление в отличие от внутреннего имеет высокую износостойкость зубчатых профилей, так как в процессе зацепления вместо качения со скольжением происходит взаимное отталкивание профилей зл бьев.

Недостатком такой прямозубой передачи является низкая многопарность (в зацеплении находится не более одной пары зубьев). 30

Наиболее близкой и изобретеник> 110 технической сущности и достигаемому эффекту является коническая зубчатая передача, содержащая колесо с двояковогнутыми зубьями и совершающее ирецессирук>щсе движение подвижное колесо с двГ>яковыплк- З5 лыми зубьями, а вершины делительных конусов колс с смещены относитель>го друг друга (2(.

Однако известная передача имеет значительные габариты, ограниченные IHHI13- 40 зон передаточных отношений и нагрузочнук> способность. Боковые линии зубьев выполнены выпукловогнутыми, а касательные к среднему сечеиик> боковых линий зубьев проходят через вершину делительного конуса своеГо зубчатого колеса, в процессе 45 зацепления совпадение боковых линий произойдет только в одной паре зубьев, осталь ные пары зубьев, находящиеся в зацеплении, окажутся несопряженными, т.е. их боковые линии будут пересекаться, и в процессе зацепления неизбежна их продольная интерференция. Следовательно, выпукловогнлтые формы з)бьев в известном исполнении, как и ирямозубые конические зубчатые передачи, не могут быгь применены для высоконапряженного прецесси<шного 55

3 а Il, P. Г1 л с. 1! и я .

Пель изобретения повышение нагрузочной способности, меньшение гаоаритов и расширение диапазона передаточных от ношений.

Указанная цель обеспечивается тем, что в конической зубчатой передаче, содержащей колесо с двояковогнутыми зубьями и совершающее прецессирующее движение подвижное колесо с двояковыпуклыми зубьями, а вершины делительных конусов колес смещены относительно друг друга, касательные к боковым линиям зуба подвижного колеса, проходящие через среднее сечение зуба, пересечены в точке, смещенной относительно вершины этого колеса на величину г и лежащей на его образующей, а окружная толщина зуба подвижного колеса определена зависимостью

51, ().5 > >>>Г,, — Z(+ H е,

m,„»>„— внешний и внутренний окружные модули;

) е, — внешнее конусное расстояние подвижного колеса; б — угол сходимости образующей делительного конуса подвижного колеса со средней линией зуба;

6 — угол сходимости каса Гельной к боковой линии зуба подвижного колеса со средней линией зуба.

На фиг. 1 показана коническая зубчатая

llE .ðå1à÷à, когда прецессирующее (подвижное) зубчатое колесо имеет больп1ее число зубьев. чем неподвижное зубчатое колесо; на фиг. 2 — — то же, когда прецессирукнцее (подвижное) зубчатое колесо имеет мс ньшес число зубьев, чем неподвижнос зубчатое колесо.

На фиг. 1 показан двояковыпуклый зуб

1 ш>движного зубчатого колеса, находящийся в контакте с двояковогнутым зубом 2 неподвижного зубчатого колеса. Вершина 3 подвижного зубчатого колеса не совпадает с точкой 4 пересечения касательных, проведенных к среднему сеченик> двояковыпуклого зуба, которое проходит через точки 5 и 6 и не совпадает также с вершиной 7 двоя ко f3 О г н g т О го кол с .с d ..

Точка 4 удалена от внешнего торца двояковыпуклого зуба на величину Rp, + г.

В этом случае внешняя окружная толщина Sg двояковыпуклого зуба 1 уменьшае ется и а оп ределе иную вел ичи ну 2д.

1118819

Величина и выражения получается из следующего =Re,A)0 (Re,+ò)1óá, где ߄— внешнее конусное расстояние под вижного колеса; б — угол сходимости образующей делительного конуса подвижного колеса со средней линией зуба;

r — величина смещения точки пересечения касательных к боковым линиям зуба подвижного колеса относительно его вершины; о — угол сходи мости касательно и к боковой линии зуба подвижного колеса со средней линией зуба.

На фиг. 2 изображен случай, когда двояковыпуклое (подвижное) зубчатое колесо меньше по числу зубьев неподвижного колеса. В этом случае вершина 3 неподвижного колеса также не совпадает с точкой 4 пересечения касательных, однако точка 4 приближена к внешнему торцу двояковыпуклого зуба на величину R,-г, за счет чего уменьшается внутренняя окружная толщина S,. двояковыпуклого зуба на величину, равную 2д, где л определяется из следующего выражения

Л=(е г)tgб Ке,tgб °

При работе передачи в процессе зацепления вершина 3 подвижного зубчатого колеса с двояковыпуклыми зубьями 1 перемещается по окружности, центром которой является вершина 7 неподвижного колеса с двояковогнутыми зубьями 2. Образующие делительных конусов сопрягаемых зубчатых колес контактируют только в одной точке 5, проходящей через среднее сечение зубьев 1 и 2. Остальные зубья сектора, находящегося в зацеплении, контактируют вдоль боковой линии зуба в различных сечениях, несовпадающих со средним сечением. Если подвижное зубчатое колесо больше по числу зубьев неподвижного, то точка контакта перемещается от среднего сечения к внешнему окружному модулю. В этом

5 случае возможна интерференция боковых линий зубьев на участке от среднего сечения к внешнему модулю.

Благодаря пересечению касательных к среднему сечению боковых линий зубьев в точке 4, удаленной от внешнего торца зуба на величину R„+ г, внешняя окружная толщина $, зуба уменьшается на величину 2д, достаточную для ликвидации интерференции в указанной области. Если зубчатое колесо с двояковыпуклыми зубьями 1 меньше по числу зубьев зубчатого колеса с двояковогнутыми зубьями 2 и относительное движение происходит аналогично описанному — точка контакта перемещается вдоль боковой линии зуба от среднего сечения по точкам 5-6 к внутреннему окружному модулю, йде возможна продольная интерференция зубьев. Благодаря пересечению касательных к среднему сечению боковых линий зубьев в точке 4, приближенной к внешнему торцу зубьев

Q5 на величину R -г, внутренняя окружная толщина S,. зуба уменьшается на величину

2л, достаточную для ликвидации интерференции боковых линий зубьев.

Предлагаемая прецессионная коническая зубчатая передача с внешним зацеплением, зубья которой выполнены с указанной продольной модификацией, обеспечивает необходимую многопарность зацепления без продольной интерференции. Кроме того, в процессе зацепления в такой конической передаче происходит отталкива35 ние сопрягаемых профилей. Передача обладает с одной стороны высокой износостойкостью, а с другой стороны способна передавать значительные нагрузки.! !88!9

Состав ягель Л. Hppко вский

Редактор М Ке.и мего 1ехред И. Верее Корректор О. 21уговая

Заказ 7404/26 ираж 912 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал llIIII «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4