Зубчатая передача с зубьями высокой прочности
Изобретение относится к устройствам с зубчатым зацеплением любого типа, например редукторам. Зубчатая передача с зубьями высокой прочности образована двумя нестандартными зубчатыми колесами (1, 2), которые имеют стандартный активный профиль и диаметр делительной окружности меньше стандартного числа зубьев, определяемого отношением диаметра делительной окружности к модулю. Число зубчатых венцов больше одного и равно округленному до большего целого числа отношению углового шага зубьев нестандартного колеса к угловому шагу зубьев соответствующего стандартного колеса. Одинаковые активные профили зубьев соседних венцов нестандартных колес смещены на угол, обеспечивающий общий для венцов колес коэффициент перекрытия больше единицы. Косозубые венцы могут образовать единый зубчатый венец. Изобретение позволяет создавать колеса зубчатых передач с числом зубьев полного профиля один и больше, а также устраняет или существенно уменьшает усталостное разрушение зубьев. 2 ил.
Зубчатая передача с зубьями высокой прочности по схеме Горшкова Ю.А. (далее по тексту зубчатая передача) относится к устройствам с зубчатым зацеплением любого типа, например редукторам.
Наиболее близкими к изобретению по технической сущности являются стандартные прямозубые передачи, например, описанные в книге Артоболевского И.И. «Теория механизмов и машин» зубчатые передачи внешнего зацепления, расчеты которых на прочность регламентированы ГОСТ 21354-87.
Недостатками стандартных зубчатых передач являются, в частности, ограничение на минимальное количество зубьев зубчатых колес и изгиб зубьев колес под нагрузкой, приводящий к усталостному изнашиванию и разрушению.
Задачей изобретения является создание зубчатых передач с числом зубьев полного профиля один и больше, а также устранение или существенное уменьшение усталостного разрушения зубьев.
Поставленная задача решается за счет того, что число зубьев у нестандартных колес, имеющих стандартный активный профиль и диаметр делительной окружности, меньше стандартного числа зубьев, определяемого отношением диаметра делительной окружности к модулю. Соответственно окружная толщина зубьев нестандартного зубчатого колеса больше, чем стандартного. Необходимый для плавной работы зацепления коэффициент перекрытия зубьев нестандартного зубчатого колеса обеспечивают дополнительные зубчатые венцы. Одинаковые активные профили зубьев соседних венцов смещены на угол, обеспечивающий общий для венцов коэффициент перекрытия больше единицы. Этот угол на каждом колесе зубчатой передачи, при равномерном смещении от венца к венцу поочередно одинаковых активных профилей зубьев в одном направлении, равен частному отделения углового шага зубьев колеса на число венцов. Число венцов, вычисляемое по колесу меньшего диаметра, равно округленному до большего целого числа отношению углового шага зубьев нестандартного зубчатого колеса к угловому шагу соответствующего стандартного колеса. Косозубые венцы могут образовать единый зубчатый венец.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 показана зубчатая передача (только колеса) с двумя колесами по 2 зуба каждая. На фиг.2 показана зубчатая передача (только колеса) с двумя колесами по 8 зубьев каждая. Активный профиль зубьев колес и диаметр делительной окружности обоих зубчатых передач соответствуют активному профилю зубьев и диаметру делительной окружности стандартного колеса с 12 зубьями.
Зубчатая передача (фиг.1) имеет два одинаковых колеса 1, 2 с двумя зубьями. Отношение углового шага (180°) зубьев двузубого колеса к угловому шагу (30°) зубьев стандартного колеса с 12 зубьями равно 6. Поэтому оба двузубых колеса зубчатой передачи имеют 6 зубчатых венцов. Одинаковые активные поверхности зубьев зубчатых венцов обоих зубчатых колес передачи смещены поочередно в одном направлении на угол 30°.
Зубчатая передача (фиг.2) имеет два одинаковых колеса 1, 2 с 8 зубьями. Отношение углового шага (45°) зубьев восьмизубого колеса к угловому шагу (30°) зубьев стандартного колеса с 12 зубьями равно 1,5. Поэтому оба восьмизубых колеса зубчатой передачи имеют 2 зубчатых венца. Одинаковые активные поверхности зубьев зубчатых венцов обоих зубчатых колес передачи смещены в одном направлении на половину углового шага восьмизубого колеса, т.е. на угол 22,5°.
Зубчатая передача с зубьями высокой прочности и стандартными активными профилями, соответствующими модулю и делительной окружности стандартного зубчатого зацепления, отличающаяся тем, что число зубьев у нестандартных колес, имеющих стандартный активный профиль и диаметр делительной окружности, меньше стандартного числа зубьев, определяемого отношением диаметра делительной окружности к модулю, число зубчатых венцов больше одного и равно округленному до большего целого числа отношению углового шага зубьев нестандартного колеса к угловому шагу зубьев соответствующего стандартного колеса, одинаковые активные профили зубьев соседних венцов нестандартных колес смещены на угол, обеспечивающий общий для венцов колес коэффициент перекрытия больше единицы.
