Зубчатая передача с торцовыми зубьями
Владельцы патента RU 2374529:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" (RU)
Изобретение относится к зубчатым передачам и может найти применение при проектировании передаточных механизмов и в устройствах для измельчения материалов. Зубчатая передача содержит ведомое колесо, зубья (2) которого выполнены с плоскими рабочими поверхностями (3), и ведущее колесо, зубья (5) которого выполнены с выпуклыми рабочими поверхностями (6), сопрягаемыми с плоскими рабочими поверхностями (3) по линии зацепления, представляющей собой часть «Улитки Паскаля». Изобретение позволяет повысить надежность за счет точного зацепления зубьев. 2 ил.
Изобретение относится к зубчатым передачам и может найти применение при проектировании передаточных механизмов и в устройствах для измельчения материалов.
Известна зубчатая передача с торцовыми зубьями, содержащая ведущее колесо с вогнутыми рабочими поверхностями и ведомое колесо с выпуклыми рабочими поверхностями, при этом рабочие поверхности зубьев ведомого и ведущего колес выполнены взаимно сопрягаемыми по всей высоте зубьев [1].
Недостатком известной передачи является следующее. Исследование зацепления зубчатой передачи с торцовыми зубьями по патенту RU 2011078 [1] показывает, что при постоянном передаточном отношении передачи и при заданной выпуклой рабочей поверхности зуба ведомого колеса на ведущем колесе нельзя получить вогнутую рабочую поверхность, т.е. можно утверждать, что зубчатая передача с торцовыми зубьями [1] не существует в природе.
Исследование зацепления зубчатой передачи [1] проведено при использовании теоремы Эйлера-Савари, графического метода Бобилье, основной теоремы зацепления , где 
- вектор нормали к поверхности сопряженных зубьев в точке контакта; 
- вектор относительной скорости.
Известна зубчатая передача с торцовыми зубьями, содержащая ведущее колесо с рабочей поверхностью, которая представляет собой часть поверхности «Улитки Паскаля», и ведомое колесо с плоскими рабочими поверхностями [2].
Недостатком известной передачи является невысокая плавность работы передачи с большими скоростями вращения, т.к. выполненные выпуклые рабочие поверхности торцовых зубьев ведущего колеса, представляющие собой часть поверхности «Улитки Паскаля», не в полной степени соответствуют теоретическим выпуклым поверхностям.
Задача, решаемая изобретением, - повышение прочности зубчатой передачи.
Технический результат заключается в повышении надежности путем повышения плавности, полученной за счет точного зацепления зубьев.
Указанный технический результат достигается тем, что в зубчатой передаче с торцовыми зубьями, содержащей ведущее колесо с выпуклыми рабочими поверхностями зубьев и ведомое колесо с плоскими рабочими поверхностями зубьев, новым является то, что вместо выпуклых поверхностей зубьев, ограниченных частью поверхности «Улитки Паскаля» используются новые выпуклые поверхности зубьев ведущего колеса, ограниченных кривыми, сопрягаемыми с плоскими поверхностям зубьев ведомого колеса по линии зацепления, представляющей собой часть «Улитки Паскаля».
На фиг.1 изображена предлагаемая передача; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.
Зубчатая передача с торцовыми зубьями содержит ведомое колесо 1, зубья 2 которого выполнены с плоскими рабочими поверхностями 3, и ведущее колесо 4, на котором выполнены зубья 5 с выпуклыми рабочими поверхностями 6, сопрягаемыми с плоскими рабочими поверхностями 3 по линии зацепления, представляющей собой часть «Улитки Паскаля». Зацепление зубьев подтверждается теоремой Эйлера-Савари.
Зубчатая передача с торцовыми зубьями работает следующим образом. При вращении ведущего колеса 4 его зубья 5 входят в зацепление с зубьями 2 ведомого колеса 1 и передают ему вращательное движение. Взаимный контакт рабочих поверхностей 6 и 3 происходит по всей высоте торцовых зубьев с постоянным передаточным отношением, по поверхности зацепления, представляющей собой часть семейства «Улиток Паскаля». В результате плавность работы повышается.
Источники информации
1. RU 2011078, МПК 5 F15H 55/08. Опубл. 15.04.94. Бюл.№7.
2. SU 506714, МПК 2 F15H 55/08. Опубл. 15.03.76. Бюл.№10.
Зубчатая передача с торцовыми зубьями, содержащая ведущее колесо с выпуклыми рабочими поверхностями зубьев и ведомое колесо с плоскими рабочими поверхностями зубьев, отличающаяся тем, что выпуклые рабочие поверхности зубьев ведущего колеса выполнены сопрягаемыми с плоскими поверхностями зубьев ведомого колеса по линии зацепления, представляющей собой часть «Улитки Паскаля».
