Гиперболоидная зубчатая передача

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в силовых приводных устройствах. Целью изобретения является повышение нагрузочной способности путем уменьшения опасности возникновения кроночного контакта. В гиперболоидной зубчатой передаче локализация пятна контакта осуществляется в пределах ±0,3 от высоты зуба в сечениях зубьев 1 и 2, перпендикулярных к винтовой линии зуба на начальных гиперболоидах 3 и 4. Один из профилей выполнен туклым, а другой - вогнутым с максимальными радиусами кривизны на окружностях вершин и впадин, которые определяются из условия равенства величины зазора между профилями на окружностях вершин и впадин утроенной высоте микронеровностей. Из этого же условия определяется радиус кривизны выпуклого профиля при контактировании его с прямолинейным профилем. Один из профилей выполняется прямолинейным для улучшения технологичности изготовления. С этой же целью профили выполнены по дугам окружностей и дугам эллипсов. 4 з.п. ф-лы, 11 ил. - } (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) g) 4 F 16 Н 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4128661/25-28 (22) 18.06,86 (46) 07.02.88. Бюл. 9 5 (71) Казанский авиационный институт им. А,Н.Туполева (72) В.М.Печенкин и Г.А.Матвеев (53) 621.833(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1084512, кл. F 16 Н 1/16, 1984. (54) ГИПЕРБОЛОИДНАЯ ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в силовых приводных устройствах.

Целью изобретения является повышение нагрузочкой способности путем уменьшения опасности возникновения кроночного контакта. В гиперболоидной зубчатой передаче локализация пятна контакта осуществляется в пределах 0,3 от высоты зуба в сечениях зубьев 1 и 2, перпендикулярных к винтовой линии зуба на начальных гиперболоидах 3 и 4. Один из профилей выполнен, выпуклым, а другой — вогнутым с максимальными радиусами кривизны на окружностях вершин и впадин, которые определяются из условия равенства величины зазора между профилями на окружностях вершин и впадин утроенной высоте микронеровностей.

Из этого ze условия определяется радиус кривизны выпуклого профиля при контактировании его с прямолинейным профилем. Один из профилей выполняется прямолинейным для улучшения технологичности изготовления. С этой же целью профили выполнены по дугам окружностей и дугам эллипсов. 4 э.п. ф-лы, 11 ил.

1372128

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в силовых приводных устройствах.

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности путем уменьшения опасности возникновения кромочного контакта.

На фиг. 1 изображен эуб колеса; на фиг. 2 — начальные гиперболоиды колес и межосевой перпендикуляр; на фиг. 3 — начальные гиперболоиды, вид сверху; на фиг. 4 — разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 — то же, при выпуклом и вогнутом криволинейных профилях; на фиг. 6 — то же, прн прямолинейном и выпуклом профилях зубьев; на фиг. 7 — то же, при выполненных по дугам окружностей; на фиг. 8— то же, при профилях, выполненных по дугам эллипса;-на фиг. 9 — то же, после приработки передачи; на фиг. 10 - радиусы кривизны криволинейных поверхностей; на фиг. 11 контакт выпуклого профиля с прямолинейным.

Гиперболоидная зубчатая передача содержит колеса (не показаны) с перекрещивающимися осями, у которых профили зубьев, ограниченные по высоте окружностями вершин и впадин, выполнены по длине зуба на участке 1 (фиг. 1), равном половине длины syба, выпуклыми у торца и с переменной кривизной до плоскости горлового сечения. На другой половине зуба - на участке 2 профиль зуба выполнен вогнутым у торца и с переменной кривизной до горлового сечения, а линия сопряжения участков профиля расположена в плоскости, перпендикулярной к винтовой линии зуба на начальных гиперболоидах 3 и 4 колес (фиг. 2 и 3), и проходит через межосевой перпендикуляр 5. Профили 6 и 7 (фиг. 4) в сечениях, перпендикулярных к винтовым линиям зубьев на начальных гиперболоидах, выполнены криволинейными, а точка К касания профилей располагается в пределах 0,3 высоты h зуба от точки 0 пересечения начального гиперболоида с данным сечением. В сечениях, перпендикулярных к винтовым линиям зубьев на начальных гиперболоидах, профиль 8 выполнен вогнутым, а профиль 9 выпуклым (фиг. 5).с максимальным радиусом кривизны на окружности вершин н впадин

-Bf B-4АС .

А где R — радиус кривизны выпуклого профиля на окружности вершин и впадин, который из двух корней уравнения выбирается положительным;

А,В,С вЂ” коэффициенты, определяемые по формулам

А=4 (аВ -T )

B=45R(lLR -T );

C=(dRz-T ) +4h T

15 где Т - коэффициент, равный Т=дН+К; и — высота головки зуба;

ЬБ — разность между максимальными радиусами кривизны двух профилей зубьев на окружности вершин и впадин, которая выбирается в пределах от 10т „до 20m» ь В В2 R1,9, 25 где ш„ — модуль зуба в нормальном сечении;

К вЂ” коэффициент, определяемый по формуле К 45 10 2 где Ш - класс шероховатости профилей, 30

Профиль 10 (фиг. 6) в сечениях, перпендикулярных к винтовой линии зуба на начальном гиперболоиде, выполнен с нулевой кривизной, а профиль

11 — выпуклый с максимальным радиусом

35 кривизны на окружности вершин и впадин

K -ha

2К

40 где R — радиус кривизны выпуклого профиля на окружности вершин и впадин;

h — высота головки зуба; а

К вЂ” коэффициент, определяемый по

45 указанной формуле.

Профили 12 и 13 (фиг. 7)выполнены вогнутыми и выпуклыми по дугам ок" ружностей. Радиус выпуклого профиля

-Ba BÂ 4À

А где А,В,С вЂ” коэффициенты, значения которых указаны.

Профили 14 и 15 (фиг. 8) выполне-, 55 ны по дугам эллипсов с длиной большой полуоси выпуклого профиля

-ВЙГВ -4АС

1372128 где А,В,С вЂ” коэффициенты, значения которых указаны.

Длина малой полуоси эллипса выпуклого профиля

R, =R, cosa

4М где Ryl — длина малой полуоси эллипса выпуклого профиля; — угол между плоскостью, перпендикулярной к винтовой линии зуба на начальном гиперболлоиде и проходящей через межосевой перпендикуляр, и плоскостью, на которую эллипс выпуклого профиля проектируется как окружность радиуса R,.

Зубчатая передача работает следующим образом.

При вращении зубчатого колеса с начальной поверхностью 3 начинает вращаться колесо с начальной поверхностью 4.

Криволинейные профили 6 и 7 касаются друг друга в точке К касания (фиг. 4), находящейся в пределах

+0,3 высоты зуба от точки пересечения начального гиперболоида с данным сечением, так как при касании зубьев вне этого участка из-sa неточностей изготовления и сборки может возникнуть контакт, приводящий к концентрации контактных напряжений и разрушению колес.

Формула изобретения

1, Гиперболоидная зубчатая передача, содержащая колеса с перекрещивающимися осями и кривизной зубьев, переменной по линии зуба, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения нагрузочной способности путем уменьшения опасности возникновения кромочного контакта, активные участки профилей боковых поверхностей эацепляющихся зубьев в сечениях, перпендикулярных к винтовой линии зуба на начальном гиперболоиде, расположены на высоте, равной трети высоты зуба в обе стороны от начального ги перболоида.

2. Зубчатая передача по п. 1, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что профили зубьев колес выполнены с кривизной разного знака и максимальный радиус кривизны на окружности вершин впадин определен по зависимости — В4.О. -4AC

A где R — радиус кривизны выпуклого

5 профиля на окружности вершин и впадин;

А,В.С вЂ” коэффициенты, определенные по формулам

А=4(ДВ -Т );

B=46R(hR -T );

С=(аВ -T ) +4Ь Т

4. Зубчатая передача по п. 2, отличающаяся тем, что, с

45 целью повышения технологичности, профили выполнены по дугам окружностей с радиусом кривизны выпуклого профиля

-BiГВ -4AC

R =

2А

5. Зубчатая передача по и. 2, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологичности, профили выполнены по дугам эллипсов с длиной большой полуоси эллипса выПРИЛОГО ПРОФИЛИ

1 где коэффициент T=5R+K; — высота головки зуба;

Д — разность между максимальными радиусами кривизны двух профилей зубьев, 5 В=В -R, где R — максимальный радиус кривизны вогнутого профиля на окружности вершин и впадин, а 6R выбрана в пределах от

10m „до 20m ш„ - модуль зуба в нормальном сечении;

25 К вЂ” коэффициент, определяемый по формуле

К=45 10 2

) где Ш вЂ” класс шероховатости профи30 лей.

3. Зубчатая передача по и. 2, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологичности, один профиль в сечениях, перпендикулярных к винтовой линии зуба на начальных гиперболоидах, выполнен прямолинейным, а другой выпуклый с максимальным радиусом кривизны на окружности вершин и впадин

40 К +h

В

2К

1372128

RIN R, cosoL9 чаи иный гииерймаиР а длина малой полуоси эллипса выпуклого профиля равна где R — длина малой полуоси эллипса выпуклого профиля;

R - длина большой полуоси эллипса выпуклого профиля;

Ы, — угол между плоскостью, перпендикулярной к винтовой линии эуба на начальном гиперболоиде и проходящей череэ межосевой перпендикуляр, и плоскостью, на которую эллипс выпуклого профиля проектируется как окружность радиуса RI.

1372128

Риг. Х

Рог. б

Л-А

nod åðèóøî юьиь и гиперболоид

Л-Л лоЮерюупо - 4 /70/Рриугдд

1372128 (Рог. 1f

Составитель М.Левинский

Редактор О.Головач Техред М.Ходанич Корректор В.Гирняк

Закаэ 468/31

Тирах 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, r, Ухгород, ул, Проектная, 4