Зубчатая передача

 

Союз Советскни

Соцналнстнчвскнх

Республик

О П И С А Н И Е 911069

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.11.79 (21) 2843010/25-28 с присоелинениеет заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

F 16 Н 1/02

Гоеударстееииый комитет

СССР

h0 делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 07.03.82. Бюллетень РЙ 9 (53) УДК 621,833 (088.8) Дата опубликования описания 07.03.82

{72) Автор изобретения

В. В. Овчинников (71) Заявитель

Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт механизации и энергетики лесной промышленности

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для передачи движения.

По технической сущности и достигаемому. эффекту наиболее близкой к изобретению является зубчатая передача, содержащая составные колеса, образованные соединенными между собой дисками, зубья которых смещены относительно друг друга в плоскости вращения (т), Недостатком этой зубчатой передачи является невысокая прочность зубьев при ограничении наружного диаметра колес.

Целью изобретения является повышение прочности зубьев при ограничении наручсного. диаметра колес.

Указанная цель достигается тем, что толщина зубьев каждого диска прямопропорциональна числу дисков, составляющих каждое из колес зубчатой передачи, число зубьев каждого диска обратно пропорционально числу дисков каждого колеса, а шаг смещения зубьев соседних дисков определен, как произведение постоянного числа m на модуль зацепления.

На фиг. 1 показана зубчатая передача, общий вид; на фиг. 2 — схема загрузки зуба; на фиг. 3 — сечение А — А на фиг.l; на фиг. 4 — условные развертки зубьев дисков составных колес: а — при одном диске, б — при двух дисках, с — при трех дисках, d —; на фиг. 5 — составное зубчатое колесо со смещением дисков на величину Л .

Зубчатая передача содержит колесо 1, составленное из, например, двух дисков 2 и

3, а также колесо 4, составленное из дисков 5 и 6 (фиг. 1 и 3). Диски колес 1 и

4 имеют зубья 7 и впадины 8 и соединены жестко друг с другом с помощью, например, болтового соединения 9. Ось 10— общая ось вращения дисков каждого колеса (фиг. 5). Во время работь1 колесо 1 через зубья 7 дисков 2 и 3 передает вращение по стрелке ы на зубья 7 дисков

5 и 6 колеса 4. При этом зубья 7 противоположно расположенных пар дисков 2 и 6, 9110б9 =P. сов Е, (Ь7

= — — = 18

18

3 3 и 5 колес 1 и 4 поочередно вступают в контакт друг с другом и передают вращающий момент.

Повышенная толщина S зуба 7 увеличивает несущую способность открытых передач, прочность зубьев которых рассчитывается на изгиб. В качестве примера сравним прочность на изгиб традиционной и описываемой передачи.

Известно, что прочность зуба на изгиб зависит от ширины его Ь и толщины а (фиг. 2); которые определяют собой момент сопротивления на изгиб ,„Ъс

Ь

Прочность зуба на изгиб б„определяется по формуле (б = 2

М

Ф

И) где М вЂ” момент, вызывающий изгиб зуба.

Он равен где Р cos а — горизонтальная составляющая нагрузки, передаваемой зубом;

1 — высота зуба.

Выражая через модуль m высоту и толщину зуба, подставляют в формулу (1)

O= Q ° 2т2 2 0= ф - 2ч, (47 где Р и И вЂ” специальные коэффициенты.

После преобразования получают (P. с05с 9 9 ОО д Ф m (у7, и, Ь Ь

Обозначая через у коэффициент формы зуба через соотношение 0. ., (ь)

Ь,и получают

Р 0osg m 2 605* ч.b m

Если ширина двух дисков (для примера) предлагаемой передачи равна ширине одного колеса традиционной передачи, т.е.

t)

ЬО=- — Ô7 а толщина зуба и основания — двум модулям, тогда прочность на изгиб предлагаемой передачи будет равна с05 (» Р СОВ (9)

О Ъ )3.

Из этого выражения следует, что при одних и тех габаритах и расходе металла име4 ем повышенную в 2 раза прочность предлагаемой передачи.

Чтобы достигнуть такой прочности колеса традиционной передачи необходимо увеличивать диаметр в два раза или же повышать ширину колес, что в обоих случаях связано с повышением расхода металла и увеличением габаритов, При наличии трех дисков повышается несущая способность. передачи в 9 раз, прн четырех — в 16 раэ и т.д.

Из приведенных расчетов следует, что изменяя количество, диаметр и ширину дисков можно уменьшать габариты и расход металла, не снижая прочности зубчатых колес.

Число зубьев на каждом диске должно быть обратно пропорционально. количеству дисков и выражается целым числом

0 h где 2о — число зубьев на дисках описываемой передачик

Il — число дисков;

Z — минимальное количество зубьев, определенное ло традиционной методике, Например, ведущее колесо по условиям зацепления без коррекции должно иметь 18 зубьев. Тогда колесо предлагаемой передачи может иметь следующее количество зубьев т.е. при одном диске — обычная передача

18 (фиг. 4 a), Z -и- = 9, при двух дисках—

9 зубьев (фиг. 4 4, Zg = - = б, Z4

8 З. щ

Z5= = 2, Zq = = 1.

При 18 дисках теоретически может быть всего лишь по одному зубу на диске. Начиная с двух дисков, зуб уже фактически будет работать только на сжатие и прочность предлагаемой передачи, что зависит от напряжения сжатия зубьев в месте контакта. Это обстоятельство особенно важно для пластмассовых колес, основным недостатком которых является малая прочность зубьев на изгиб. За счет смещения зубьев каждого диска на величину (фиг. 4 и 5) получается

S0 как одно колесо традиционной передачи с необходимым коэффициентом перекрытия.

На фиг. 4 видно, что разное число зубьев, расположенных на соответствующих дисках при поочередном включении в работу, обеспечивают аналогичные условия зацепления

55 традиционного зубчатого колеса с минимальным числом зубьев колес.

Нарезание зубьев предлагаемой передачи может осуществляться методом копироваЗубчатая передача, содержащая составные колеса, образованные соединенными между собой дисками, зубья которых смещены относительно друг друга в плоскости вращения, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности зубьев при ограничении наружного диаметра колес, толщи5 911069 6 ння на серийных станках. Изобретение позволя- на зубьев каждого диска прямопропорциоет в 2 и более раза повысить несущую спа нальна числу дисков, составляющих каждое собность зубчатой передачи.. нз колес зубчатой передачи, число зубьев каждого диска обратно пропорционально чисФормула изобретения лу дисков каждого колеса, а шаг смещения ! зубьев соседних дисков определен как про-! изведение постоянного числа я на модуль зацепления.

Источники информации, 1о принятые во внимание при экснертше

1. Кожевников С. Н. Механизмы. М., —,"Машиностроение", 196з, с. 184, рис. 323 (прототип) .

911069

Составитель А. Верховский

Техред Л.Пекарь Корректор М, Пожо !

Редактор M. Товтин

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1083/18 Тираж 981

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий

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