Зубчатая передача

 

Изобретение относится к машиностроению, к зубчатым передачам. Цель - повышение долговечности зубчатой передачи - достигается за счет профилирования зубьев, обеспечивающего снижение коэффициентов скольжения профилей. В зацеплении двух колес профиль зубьев выполнен по эвольвенте с переменной эволютой, заданной зависимостью R=R<SB POS="POST">O</SB>+[R√A/φ<SP POS="POST">.</SP>M-R<SB POS="POST">O</SB>/TG(COS(R<SB POS="POST">O</SB>/R)]<SP POS="POST">.</SP>Θ, где R, Θ - координаты полярной системы (радиус и угол) с полюсом на оси наименьшего из колес

R<SB POS="POST">O</SB> - радиус основной окружности, являющейся эволютой профиля зубьев аналогичного колеса, но с постоянной эволютой

R - наружный радиус наименьшего колеса

A - межосевое расстояние

M - модуль. Профиль обеспечивает уменьшение коэффициентов скольжения на отдельных участках до 21% при сохранении постоянным передаточного отношения и обеспечении коэффициента ε профильного перекрытия 1 *98 ε *98 2. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Ш4 F 16 Н 55/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3CO

Ю

СФ

А г + H ш 0

0 7 гр (со з — ")

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 42091 73/25-28

- (22) 16.03.87 (46) 07.04.89. Бюл. У 13 (71) Фрунзенский политехнический институт (72) Г,С. Ивасышин, А,А. Серегин и Д.С. Блинов (53) 621 .823(088.8) (56) Патент США Ф 3438279, кл. F 16 Н 55/08, 1 969.

Авторское свидетельство СССР

Р 67425, кл. F 16 Н 3/43, F 16 Н 35/02, F 16 Н 55/08, 1944. (54) ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА (57) Изобретение относится к машиностроению, к зубчатым передачам.

Цель — повышение долговечности зубчатой передачи — достигается за счет профилирования зубьев, обеспечивающего снижение коэффициентов скольИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в з убч атых п е редач ах .

Целью изобретения является повышение долговечности зубчатой передачи профилированием зубьев, обеспечивающим снижение коэффициентов скольжения профилей.

На фиг. 1 показана методика профилирования зубьев по эвольвенте с переменной эволютой на фиг. 2 сравнительные зависимости для коэффициентов скольжения профилей с постоянной и переменной эволютами.

„„SU„„1471023 А 1 жения профилей. В зацеплении двух, колес профиль зубьев выполнен по эвольвенте с переменной эволютой, заданной зависимостью

+ (R Afl -r/tg(cos(r,/R)j 8, где r, 8 — координаты полярной системы (радиус и угол) с полюсом на оси наименьшего из колес; r — радиус основной окружности, являющейся зволютой профиля зубьев аналогичного колеса, но с постоянной эволютой, R — наружный радиус наименьшего колеса A — межосевое расстояние, m — модуль. Профиль обеспечивает уменьшение коэффициентов скольжения на отдельных участках до 21Х при сохранении постоянным передаточного отношения и обеспечении коэффициента Е профильного перекрытия

1с Ес 2. 2 ил.

Зубчатая передача содержит два за цепляющихся зубчатых колеса (не показаны), профили зубьев которых выполнены по эвольвенте с переменной эволютой.

Эволюта задана зависимостью где r, 6 — координаты полярной системы (радиус и угол) с

1471 023 полюсом на оси наименьшего из колес, т, — радиус основной окружно-. сти, являющейся эволютой профиля зубьев аналогичного колеса, но с постоянной эволютой, R — наружный радиус наименьшего колеса, А — межосевое расстояние, m — модуль сцепления.

Зависимость определена из следующих соображений. С увеличением радиуса основной окружности увеличивается радиус-вектор точки контакта зубьев зубчатого зацепления, определенного следующей зависимостью

j3, = г,Дн,, 20 где г — радиус основной окружности, соответствующий С-й точке развертки эвольвенты, (H) — угол развертки эвольвенты, соответствующий С-й точке.

При увеличении радиуса-вектора точек контакта зубьев зубчатой передачи уменьшается коэффициент скольжения Ъ, так как последний находится в обратно-пропорциональной зависимости от радиуса-вектора согласно формуле

30 "11) с где А — межосевое расстояние зубчатой передачи

m — модуль зубчатого зацепления, r — радиус основной окружности а наименьшего колеса зацепления

35 где Й вЂ” передаточное отношение за12 цеп лен и я, P С - . расстояние от полюса Р зао цепления до точки С-контакта зубьев зацепления 40 (в данный момент времени) радиус-вектор точки С.

Величина увеличения радиуса ограничена значением необходимой величины коэффициента профильного перекры- 45 тия зубьев F > 1 . Приближенно величину коэффициента перекрытия можно определить, заменив длину практической линии зацепления длиной теоретической линии

R — наружный радиус наименьшего колеса зацепления.

Для сохранения передаточного отношения постоянным и нечувствительным к монтажным погрешностям необходимо, чтобы отношение радиусов услов- . ных основных окружностей было всегда равно передаточному отношению зацепления во всех точках контакта зубьев практической линии зацепления.

Исходя из условия Е )1 возрастание радиусов условных окружностей лежит в пределах

А

r, rz R и.m

В полярных координатах, принимая за параметр угол 8 развертки эвольвенты профиля зуба, получают искомую зависимость ° .

На фиг. 1 r r„NN, eC — параметры зацепления (радиусы основных окружностей, линия и угол) с постоянной эволютой. Индексом i обозначены текущие параметры зацепления с . переменной эволютой.

В процессе передачи крутящего момента зубья ведущего зубчатого колеса входят в зацепление с зубьями ведомого (не показано) . Вследствие измененного профиля зубьев часть перемещения поверхностей зубьев друг по другу происходит с трением качения.

На фиг. 2 показан график коэффициента скольжения зубьев, выполненных по эвольвенте с постоянным радиусом основной окружности (с постоянной эволютой) и с увеличивающимся радиусом (с переменной эволютой).

Расчеты показывают, что коэффициент уменьшается для мелкомодулъных колес от 2Х у головки зуба до 7Х у ножки; для крупномодульных от 6,5Х у головки зуба до 21Х у ножки. Скорости скольжения и степень износа боковых поверхностей зубьев зацепления умень-: шаются пропорционально коэффициенту скольжения, что способствует повышению долговечности передачи.

Формула изобретения

Зубчатая йередача содержащая два зацепляющихся зубчатых колеса, профили зубьев которых выполнены по эвольвенте с переменной эволютой, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности

) эволюта задана зависимостью

1471023

Т„

О, tg (cos — )

10 — координаты полярной системы (радиус и угол) с полюсом на оси наименьшего из колес, — радиус основной окружности, являющейся эволютой профиля зубьев аналогич— ного колеса, но с постоянной с эволютой

R — наружный радиус наименьшего колеса, — межосевое расстояние, 3 модуль запепления.

1471 023

Состав итель В, Се рг еев

Редактор Г. Волкова Техред Л.Сердюкова Корректор М. Максимишинец

Заказ 1575/42 . Тираж 721 Подп исное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101