Зубчатая муфта

 

Изобретет-ше относится к области мапшностроения и может быть использовано для соединения несоосных валов тяжелонагруженных механизмов. Цель - повьппение нагрузочной способности за счет увеличения коэффициента перекрытия и площади пятна линейного контакта зубьев. Зубчатая ьгуфта состоит из находящихся в зацеплении втулки и . Зубья обоймы выполнены эвольвентными с пpя foлI нeйными образующими , а боковая поверхность зубьев 4 втулки - бочкообразной по длине 5 и высоте 6, форма ее описана уравнениями . При взаимодействии зубьев линии их контакта на зубе обоймы представляют собой плавные кривые с изменяющимися геометрическими параметрами по высоте и длине зуба для ка кдого значения угла поворота муфты. Причем контакт модифицированных зубьев втулки с зубьями обоймъ производится в двух противоположных зонах, каждая из которых составляет угол, близкий к 90°. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (594 F 16D3 18 ф(1 ((ъ1х : iв y q

«,".Я

1" 1.:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4138360/31-27 (22) 20.10,86 (46) 23.09.88, Бюл. Р 35 (71) Донецкий политехнический институт (72) А.H.Èèõàéëîâ (53) 621.825.5 (088.8) (56) Поляков В.С. и др. Справочник по муфтам. Изд.2-e. — Л.: Иашиностроение, Л/О, 1979, с. 14,15; рис, 11.6. (54) ЗУБЧАТАЯ ИУФТА (57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для соединения несоосных валов тяжелонагруженных механизмов. Цель— повышение нагрузочкой способности за счет увеличения коэффициента перекрытия и площади пятна линейного контакта зубьев, Зубчатая муфта состоит иэ находящихся в зацеплении втулки и обоймы. Зубья обоймы выполнены эвольвентными с прямолинейными образующими, а боковая поверхность зубьев 4 втулки — бочкообразной по длине 5 и высоте 6, форма ее описана уравнениями. При взаимодействии зубьев линии их контакта на зубе обоймы представляют собой плавные кривые с изменяющимися геометрическими параметрами по высоте и длине зуба для каждого значения угла поворота муфты. Причем контакт модифицированных зубьев втулки с зубьями обоймы производится в двух противоположных зонах, каждая иэ которых составпяет угол, близкий к 90 . 5 ил.

1425374

ХХ,+А,c«V>

У Y, + А, sing;

Е А — (Х, cos P + Y, вз.п )"

40 к sin(a3

А, 2 r ° cos (V + Ч Чс)"

x(cgg (rj +q -q ) + cd) Б1п

r сова tp u /2

sin (Q +Ч с) где Х, У, Е координаты точки на боковой поверхности бочкообразного зуба втулки; координаты точки на эвольвенте зуба обоймы; ,55 угол поворота муфты; максимальный угол перекоса продольных

Х,, У, Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения несоосных валов тяжелонагруженных механизмов.

Цель изобретения — повышение нагрузочной способности за счет увеличения коэффициента перекрытия и площади пятна линейного контакта зубьев. ,На фиг ° 1 изображена зубчатая муф- 1О та, продольное сечение, в условиях перекоса продольных осей обоймы и втулки; на фиг, 2 — эуб обоймы с кон, тактнымн линиями на его боковой по, верхности, аксонометрия; на фиг. 3— зуб втулки с бочкообразной по длине и высоте боковой поверхностью, аксонометрия; на фиг. 4 — профиль зуба обоймы; на фиг. 5 — проекции в плоскости Y

Зубчатая муфта состоит иэ зацепляющихся .в условиях перекоса (фиг.1) . втулки 1 и обоймы 2. Зубья 3 обоймы 25 2 выполнены эвольвентными с прямолинейными образующими (фиг.2), а боковая поверхность зубьев 4 втулки 1 выполнена бочкообразной по оси 5 и высоте 6, т.е ° с продольной и попереч- 317, ной модификациями. Форма боковой по верхности зубьев втулки описана уравнениями осей втулки относительно обоймы при эксплуатации муфты;

r — радиус основной окружности зубьев обоймы; — угол развернутости эвольвентного профиля зуба обоймы в точке с координатами Х н У<, ср, — половина угловой толщины впадины зуба обоймы.

На фиг. 2 изображены линии контакта ? на боковой поверхности зуба 3 обоймы 2 при взаимодействии его c модифицированным зубом 4 втулки 1 при повороте муфты. Линии контакта 7 на зубе обоймы представляют собой плавные кривые с изменяющимися геометрическими параметрами по высоте и оси зуба, их положение для каждого значения угла поворота муфты описывается уравнениями

Х, = г .(sin(cp -Я ) — q сов(ц> -Я,)1

У, = r, (сов(с -,. ) +

+ p sin(g -(g ))

rq tpа/2

Р

sin(f +ср -С,)

Зубчатая муфта работает следующим образом.

При повороте в условиях перекоса осей И (фиг. 1) втулка 1 и обойма 2. поворачиваются вокруг своих продольных осей. При этом зуб 4 втулки 1 совершает пространственное движение относительно зуба 3 обоймы 2. Предлагаемая продольная и поперечная модификации зубьев 4 втулки 1 (фиг.3) выполненные в соответствии с представленными уравнениями, обеспечивает линейный контакт 7 их (фиг.2) с эвольвентными зубьями 3 обоймы 2.

Линии контакта 7 имеют плавную удлиненную форму благодаря размещению их по оси и высоте зуба 3 (фиг.2) за счет продольно-поперечной модификации зуба втулки 4 (фиг.3), линия контакта а-а (фиг.2) на зубе 3 при фиксированном значении угла поворота муфты (, при другом фиксированrq cos я tgQ /2 з .(+Ч -Ч.) где Х, 7, 2 —

) Х,иУ, з 14253 ном значении угла поворота муфты у +

+ 5(p занимает положение b-b и так далее. При нагружении муфты линии контакта превращаются в поверхность соприкосновения с увеличенной пло5 щадью пятна контакта. Причем контакт модифицированных зубьев втулки 1 с зубьями обоймы 2 производятся в двух противоположных зонах, каждая из коо торых составляет угол, близкий к 90

Поэтому коэффициент перекрытия зубьев муфты Я, Z/2.

Вследствие увеличения коэффициента перекрытия зубьев муфты (f = Z/2) повьппается число эацепляющихся зубьев, что способствует выравниванию нагрузки в зацеплении и снижению удельной нагрузки, действующей на с один зуб. Кроме того, благодаря линейности контакта зубьев и увеличенных размеров линий контакта из-за распределения их по длине и высоте зуба за счет продольно-поперечной модификации зубьев втулки снижается 25 удельная контактная нагрузка вследствие увеличенной площади пятна контакта. Все это повьппает нагрузочную способность зубчатых муфт.

Формула из обретения

Зубчатая муфта, содержащая зубчатую обойму с прямолинейными образующими зубьев и входящую с ней в зацепление зубчатую втулку, боковая поо верхность зубьев которой вдоль оси выполнена бочкообразной, о т л и— чающая с я тем, что, с целью повышения нагрузочной способности за

40 счет увеличения коэффициента,перекрытия и площади пятна линейного контакта зубьев, боковая поверхность зубь74

4 ев втулки выполнена бочкообразной и по высоте и описана уравнениями

Х =Х<+А< cosg;

Кг У, . А, з1п ; Z А — (Х, cosg+ Y sing ) x

< вдпц

А, 2 rs cos((p +p С ) (ctg(y +(g -ip,) +qg sin

Ю координаты точки на боковой поверхности бочкообразного зуба втулки; координаты точки на эвольвенте зуба обоймы; угол поворота муфты; максимальный угол перекоса продольных осей втулки относительно обоймы при эксплуатации муфты; радиус основной окружности зубьев обоймы; угол развернутости эвольвентного профиля зуба обоймы в точке с координатамиХ,и,: половина угловой толщины впадины зуба, обоймы..

1425374

1425374

192 г, гз

fg