Зубчатая передача с зацеплением новикова

 

ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА С ЗАЦЕПЛЕНИЕМ НОВИКОВА, активный профиль зубьев колес которой состоит из нескольких участков дуг разных радиусов окружностей , отличающаяся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности и снижения чувствительности передачи к монтажным погрешностям , центры дуг окружностей меньшего радиус.а расположены соответственно на радиусе дуг окружностей большего радиуса, проведенном через точку соединения соседних участков, а величина центрального дуги окружности каждого участка определена выражением об; / Ь ширина активной поверхносгде с S ти зуба по его высоте; ра радиус кривизны дуги ок (Л ружности участка профиля зуба.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И)

m)4 F 16 Н 1/08

"®Зф у, 4

11 g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ч АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ъ вЂ” )

Яа

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3756291/25-28 (22) 20.Оба 84 (46). 23.!2.85.Бюл. 1(- 47 (71) Ростовский научно-исследовательский институт технологии машиностро.ения (72) Б.Д.Иванов, С.В.Чухнов, А.У.Дергаусов и О.А.Полтавский (53) 621.831(088.8) (56) Павленко А.В, Федякин Р.В., Чесноков В.А. Зубчатые передачи с

11 1! зацеплением Новикова. Киев Техника !

978, с.30. (54)(57)ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА С ЗАЦЕПЛЕНИЕМ НОВИКОВА, активный профиль зубьев колес которой состоит из нескольких участков дуг разных радиусов окружностей, отличающаяся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности и снижения чувствительности передачи к монтажным пог- решностям, центры дуг окружностей меньшего радиуса расположены соответственно на радиусе дуг окружностей большего радиуса, проведенном через точку соединения соседних участков, а величина центрального угла0(дуги окружности каждого участка определена выражением где 6 — ширина активной поверхности зуба по его высоте;

/)с( и — радиус кривизны дуги окружности участка профиля зуба.

1 200036

Уа У о соби 10,2

) 1о а " g 50 где g< - отношение радиуса дуги окружности, образующий участок зуба, содержащий заданную величину угла кон- . такта, к нормальному модулю; расчетный угол контакта; о

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для передачи мощности с помощью зубчатых передач, выполненных по пониженным степеням точности. 5

Цель изобретения — повышение нагрузочной способности и снижение чувствительности передачи к монтажным погрешностям.

На фиг.1 изображен профиль зуба 10 передачи; на фиг.2 — зубья зубчатой передачи в контакте.

Зубчатая передача состоит из колеса 1 и сопряженного с ним колеса 2.

Головка зуба 3 колеса i образована 15 дугой окружности радиусаро„а ножка 4 р д р д у P „(p а1р Р1аЬС Pyñ3 ) центры дуг окружностей Оа,, У

0 g которых расположены на соответствующих прямых, проходящих через конец предыдущего участка и его центр. Соответственно, головка 5 зуба колеса 2 образована радиусом дуги окружности />а2 а ножка состоит иэ участков а, b,, b с, С И2, обра- 25

1 зованных дугами окружностей, аналогичных ножке 4 зуба колеса 1. Начальное касание зубьев происходит в точках Н и N, расположенных на средних участках ножек зуба h, С, и 12 С

Относительная величина радиусов, образующих участки ножки зуба, определяется по зависимости

Ъ nО кср1 о 25

"- ° "" 1

0 35 ь= г 025

sin 6к

11., - P соз DLкс где /> а — о тн ошени е в еличины р адиуса дуги окружности, образующего головку зуба, к нормальному модулю; — угол, определяющий середину каждого из участков;

К вЂ” коэффициент, характеризующий начальную точку контакта и равный — отношение величины радиуУ к са дуги окружности, образующего каждый из участков ножки эуба, к нормаль" ному модулю.

Зубчатая передача с зацеплением

Новикова позволяет сохранить нагрузки на поверхность зубьев в допустимых пределах за счет соответствующего выбора величин радиусов/д и

У в зоне размещения заданного о угла контакта (зацепление) a< . При этом благодаря изменению радиусов, формирующих соседние участки ножки зубьев, величина допускаемого напряжения в зоне контакта сохраняется при расположении пятна контакта на укаэанных участках.Это достигается за счет предлагаемой зависимости величины радиусов g от среднего угла, характеризующего выбранный участок о к .

Указанная зависимость основана на том, что значение напряжений в материалах колес определяется приведенными радиусами кривизны и нормальной силой, действующей на зуб, которая в зависимости от угла контакта м (эацепление или давление) изменяется по следующему закону:

Р1

cos o где P — усилие, передаваемое зубьяt ми передачи, линия действия которого расположена в плоскости, касательной к начальным окружностям, либо в плоскостях, параллельных ей, и зависящее только от передаваемой нагрузки и угла наклона зуба(3;

М вЂ” угол контакта, именуемый углом зацепления или углом давления и зависящий от места расположения пятна контакта (его центра) на рабо чем участке зуба.

- Возникающие в материале зубчатых колес напряжения определяются форПриведенный радиус кривизны вдоль зубьев по направлению движения пятен контакта передач Новикова равен аи (1 UI 5in р5in „ (2) 1200036 где pо — приведенный профильный радиус кривизны.

Подставив значение равенства (2) в формулу (i) и обозначив коэффициентом С величины, не зависящие от положения пятна контакта на профиле зуба (от угла Ж„) получают И г(3 (Н 0) 91П (о/

Величина С одинакова с той, что в равенстве (4) так как в нее собУ раны величины равенства (3), не зависящие от углов О х.

Выразив из уравнения (5) значечение C и подставив его в уравнение (4) имеем:

tз1п Ых 1 (собМо 1 (6) цг(. 1з!4 р - ...),) «ргх Я«рго ;и осд) созе„) В свою очередь приведенная кривизна при контакте выпуклой поверхности головки зуба с радиусом / с вогнутой поверхностью ножки зуба 1fx (различной для различных уча-. стков ножки зуба) определяется иэ выражения: (7) (« 2к / >

Далее обозначим в формуле (6) величины, относящиеся к данному участку ножки зуба (0(, на котором задан начальный контакт при выполнении зубчатой передачи без погрешностей, через Rд: союз g ОЯ5 и ж 1

С помощью формул (6) — (8 ) представляется возможным выразить величину радиусов дуг окружностей, образующих ножку зуба: (8) (ь,пгы 1025 о со о х выразив из формул величину („ „ имеем:

i!2

61П Мх, «Ргх-С sl+ ° (4)

Для расчетного угла контакта поверхностей зубьев все величины обозначены индексом О, соответственно имеем: чг 1 и обад

Р «Р 2О Coo «14 ф о (5) В последней формуле черта над величинами означает, что все они даны в долях нормального модуля.

Величина ширины пятна контакта Ь определяется по следующему соотношению:

3,09

" 400 Я« 1 (10) 10 Величина среднего угла ) участка равна

„«b

5 р

При установке колес передачи, выполненных с допускаемыми отклонениями, пятно контакта, образуемое вокруг точек начального контакта

М Я1, может смещаться по профилю от исходного положения и занимать раэ20 личные положения на зубе в зависимости от конкретных отклонений колес передачи..

При этом указанное смещение связано с ошибками, приведенными к ошибке межцентрового расстояния (1 1) — ЬР (I «åàx и о е1п ) у

30 где Ьо — допускаемая величина смег щения межцентрового расстояния;

Ьа,о -n — разность радиусов обраФ зующих участок ножки зуба и головку зубаЯ„, Ж „,М, . — соответственно максимальп3ях щ1п ный и минимальный углы рассматриваемого участка.

Передача работает следующим об"

40 разом

При приведении зубьев колес и

2 передачи во вращение пятно контакта начинает перемещаться вдоль зубьев передачи, передавая полезную наг45 pySKy

Зубчатая передача при равнопрочности с зубчатыми передачами, обра" зованными другим контуром, может работать при допускаемых отклонениях на 60Х больших, что повышает ее надежность при низких степенях точности исполнения. Выполнение передач при одинаковых заданных степенях точности Ь а поз55 воляет создать передачи с повышенной контактной прочностью, в чем также заключается полезность предлагаемой передачи.

l200036

Фыа8 рцщ щ. Заказ 7851/42 Тираж 897 Подписное.

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