Прямозубая эвольвентная передача

 

ПРЯМОЗУБАЯ ЭВОЛЬВЕНТНАЯ ПЕРЕДАЧА с переменным углом пересечения осей, содержащая колеса, вершины зубьев которых закруглены в плоскости осевого сечения, отличающаяся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности, на венцах колес выполнены конические фаски, симметричные относительно средних плоскостей венцов с углом р наклона к этим плоскостям , определенным по зависимости - р

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1191655 (51)4 F 16 Н 1 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ х=й; сояр, где h, — высота головки зуба.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3488491/25-28 (22) 09.09.82 (46) 15.11.85. Бюл. № 42 (72) Г. Н. Важенцев и Г. Н. Лихота (53) 621.833 (088.8) (56) Балакин П. Д. Разработка и исследование зубчатых передач с переменным расположением осей: Автореф. канд. дис. M.: Мосстанкин, 1973, с. 28. (54) (57) ПРЯМОЗУБАЯ ЭВОЛЬВЕНТНАЯ

ПЕРЕДАЧА с переменным углом пересечения осей, содержашая колеса, вершины зубьев которых закруглены в плоскости осевого сечения, отличающаяся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности, на венцах колес выполнены конические фаски, симметричные относительно средних плоскостей венцов с углом р наклона к этим плоскостям, определенным по зависимости р= (90 — 1,5 р), где р — максимальный угол пересечения осей колес, ° угол профиля зубьев колес выполнен равным нулю, а радиус r закругления определен зависимостью

1191655

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в специальных редукторах.

Цель изобретения — повышение нагрузочной способности.

На чертеже схематически показана прямозубая эвольвентная передача в плоскости осевого сечения.

Передача содержит колеса 1 и 2 с переменным углом пересечения их осей. Вершины зубьев колес и 2 закруглены в плоскости ! о осевого сечения радиусом r. На венцах колес выполнены конические фаски, симметричные относительно средних плоскостей венцов колес 1 и 2 с углом заострения. Угол профиля зубьев колес равен нулю; 6, высота головки зуба колеса (0,85.m); ht— высота ножки зуба колеса (1,12.m); db основной диаметр зубчатого колеса; m модуль зацепления.

Угол заострения колес в процессе макетирования был в первом приближении вы- 20 бран в зависимости от угла (р поворота колес р= (90 — 1,5q)) .

Эта эмпирическая зависимость угла заострения колес от ограниченного угла их перекоса применима также при р=0 . В этом случае угол заострения !>=90 . Величина радиуса r закругления в осевом сечении выбрана при параллельных валах (при q)=0)

r=h., а при р=90 r=0. В последнем случае (нри q;=90 ) зацепление переходит в касание дисков основного диаметра дг при бесконечно малой их толщине. Вследствие указанного следует уменьшить величину радиуса r закругления с увеличением угла q) no закону косинуса, т. е. r-h„-cosq).

Зубчатые колеса 1 и 2 могут поворачиваться вокруг оси, проходящей через точку О, совпадающей с линией зацепления и ее продолжениями. Изображенное сечение колеса

2 отклоняется по оси 0)002 на угол

I 1! что обозначено осями 002 и 002. При пово- 40 роте колеса 2 за пределы углов +рр происходит интерференция зубьев, поэтому угол р является ограничительным.

Если в осевом сечении колеса 1 из точки 3 на линии закругления зуба провести параллельно оси 00(линию 3-4-5, а линию впади- 4 ны зуба колеса 1 продолжить до точки 6, то длина 0-4 будет равна длине отрезка 7-5.

Из этого следует, что +Ью можно найти как сумму длин отрезков 7-5 и 5-6, где b — ширина венца. Длина отрезка 7-5 равна длине 0- 50

4, которая является проекцией радиуса г под

Утлом ф-, т. е. Равна r-cosвг. Длина отРезка 56 равна произведению расстояния между точками 3-5 íà tg —. Длина отрезка 3-4 равна в в г

r sin —, длина отрезка 4-5 равна h . Расстоя- у г

В ние между точками 3-5 равно (!>р+г.sin — ), 2 > а длина отрезка 5-6 будет равна (h + r в!и — x

6 г

xt g —.

Суммируя длины отрезков 7-5 и 5-6, получают половину ширины венца колеса

2b1o=r cos2+ (6) +) sin 2 ) tg2

В & или

b.„=2r сов — "+2(6;+ .sin ") tg >

В обобщенном виде для всех теоретических значений угла ср

b .,= — — — (! — з (ото+ cool()

1-(1- г!1 Зг)

В этом случае для угла заострения венца колес !> выбрана также обобщенная зависимость от угла q): sin — 1 — з!гир, что удовв летворяет требованиям передачи (при бр=0, р=180 и при р=90, р=0).

Если линии конической фаски сечения колеса 1 из точки 8 продлить до пересечения с осью 002 в точке 10, то получают прямоугольный треугольник 8-9-10. Длина катета 9-10 этого треугольника является суммой отрезков 9-0 и 0-10. Длина отрезка

9-0 равна h,. Длина отрезка 0-10 равна — 1-„->

Длина катета 9-10 треугольника суммируется из отрезков 9-0 и 0-10, т. е. длина катета

9-10 равна (6,+-Д-в7-).

Известно, что длина другого катета 8-9 треугольника определяется как произведение длины 9-10 на tg —, т. е. длина катета 8-9 в

Р»Н (6 +%пЮ,) 1 2

Значения входящих параметров: r=6.)(Xcosq) и з)п — 1 — s)nq)(cos 2= т=л=ме

Подставляют эти значения в выражение длины катета 8-9 и проводят упрощения (1+>t(1+ jj Sin г бб зт (1П 2 +COSq)) = г (а

= — — — — (1 — sinq)+cosq>) .

V 1- (1 - 1 1 л т!

Катет 8-9 равен половине ширины венца колеса, следовательно

b = — ч — (1 — siobs+cosq!. гб

1-(1-М y!

Передача рабетает следуюием образом.

При вращении колес 1 и 2 нагрузка передается активными поверхностями зубьев, ограниченными коническими фасками и дугой окружности скругления венцов радиусом r. При изменении угла q> скрещивания осей работоспособность передачи сохраняется в заданных пределах изменения угла q>.

Передача имеет повышенную нагрузочную способность ввиду того, что линия зацепления проходит через точку взаимного поворота колес передачи, и конические фаски на венцах колес устраняют из зацепления интерферируемые участки поверхностей зубь ч ев.