Прямозубая цилиндрическая передача

 

О П И С А Н И Е < 922358

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсиин

Социалистичесник

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву У 769149 (22)Заявлено 06.06.80 (21) 2932975/25-28 с присоединением заявкй Ж (5 l ) M. Кд.

F 16: Н l/08

3Ъоударотаанный комнтет

СССР ло делам нзобретеннй н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23, 04. 82. Бюллетень М 15 (53) УДК 621.8»

-(088.8) Дата опубликования описания 25.04.82

Н, М. Зятьков, К. С. Серов, В. С. Терехой; ft" -К:--Войнич-,--..»

А. M. Игнатович и А.Н. Н капкин, !

f

Московский станкоинструментальный институт, Всесоюзный заочный институт инженеров железнодорожного транспорта. и Брянский ордена Ленина завод дорожных машин,,: им. 50-летия Великого Октября

II (72) Авторы изобретения

°, (71) Заявители (54) ПРЯИОЗУБАЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА

-для колес, 3

Изобретение относится к машино строению и может быть использовано в зубчатых передачах с повышенной плавностью работы.

По основному авт.св. t 769149 известна прянозубая цилиндрическая передача (1|, содержацая зацепляюциеся между собой зубчатые колеса, наружные поверхности зубчатых венцов которых выполнены с коническими фасками, расположенными симметрично средней плоскости колес. при этом окружности малых оснований конусов фасок зубчатых колес расположены на участках головок зубьев, ограниченных,с одной стороны, верхними граничными точками однопарного зацепления, а с другой - предельными точками с коэффициентом перекрытия, равным единице при зацеплении с аналогичными колесами, диаметры их определены из условия вхождения зубчатых колес в зацепление с меньшим коэффи" циентом перекрытия по зависимостям

«+та Ъ Ьа =

«М rn-Ь

«ф

SS где m - -модуль зацепления; d, - угол исходного контура;

А ц - угол зацепления;

QUAL - межосевое расстояние зацепления;

40аийа1 - диаметры вершин зубьев шестерни и колеса;

Й щийаЬ-диаметры начальных окружностей шестерни и колеса;

Кроме того, колеса переДачи могут быть выполнены с цилиндрическим участком на вершинах зубьев, величина которого определена выражением где - коэффициент, зависящий от числа .зубьев и коэффициента сдвига;

Ь - ширина зубчатого венца;

Sa- хордальная толщина вершины зуба.

Недостатком этой передачи является то, что при опасном, с точки зрения изгиба зуба, приломении нагрузки к вершине зуба коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца, не равен минимальному значению, равному единице. Кроме того, затруднена приработка зубьев, так как минимально возможная длина контактных линий не может быть меньше Ь, а общая длина контактных линий изменяется в пределах от Ь до (Ь+Ьа).

Цель изобретения - обеспечение ускоренной приработки зубьев, повышение нагрузочной способности, надежности и долговечности передачи.

Для достижения этой цели на боковых поверхностях головок зубьев выполнены плоские срезы, расположенные симметрично средней плоскости колес, при этом каждый срез проходит через крайнюю точку дуги окружности малого основанйя конуса фаски, крайнюю точку дуги окружности вершин зубьев, расположенной в средней плоскости колес, и крайнюю точку дуги окружности большого основания конуса фаски, положение которой определено глубиной плоского среза в сечении,.совпадающем с большим ос,нованием конуса фаски, равной ас=(0,705"1,0) К, 2358

4 где 0,705-1,0 — вероятные коэффициенты, учитывающие взаимное влияние неточностей изготовлеS ния и монтажа колес на глубину срезов

К - величина компенсации погрешностей изготовления и монтажа зуб1О чатых колес с учетом неточностей применительно к одному колесу.

На фиг. 1 изображены зубчатые вен15 цы модифицированной прямозубой цилиндрической эвольвентной передачи, осевой разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 при выполнении нереверсивной передачи;:на фиг. 3 - вид Л на фиг,1

26 при выполнении реверсивной передачи; на фиг. 4 - зубчатый венец колеса, осевой разрез; на фиг. 5 - разрез

Б-Б на Фиг. 4 в плоскости большого основания конической фаски в случае

2S реверсивной передачи; на фиг. 6— разрез В-В на фиг. 4 в плоскости большого основания конической фаски в случае нереверсивной передачи; на фиг. 7 - зубчатый венец колеса щ с цилиндрическим участком на вершинах зубьев по ширине, равным ширине зубчатого венца, осевой разрез.

Зубчатая передача составлена из модифицированных цилиндрических прямозубых эвольвентных шестерни 1 и колеса 2. Наружные поверхности зубчатых венцов шестерен и колеса обработаны

4 на конусы 3-6 симметрично относительно их средней плоскости 7 при сохра4в нении цилиндрических участков 8 и 9 на вершинах зубьев по плоскости 7 симметрии. Кроме. того, симметрично средней плоскости 7 на головках зубьев выполнены плоские срезы 10 и 11.

В случае реверсивной передачи плоские срезы 10-13 выполняют на обеих сторонах головок зубьев (фиг.3 и 5), а нереверсивной - только .с одной стороны (фиг.2 и 6) .

Ширина цилиндрических участков 8 и 9 на вершинах зубьев определяется по зависимости гщ М - коэффициент, зависящий от числа зубьев и коэффициента сдвига;

922358 ,одной стороны, верхними граничными точками однопарного эацейления, с другой - предельными точками с коэффициентом перекрытия, равным единице.

Диаметры этих окружностей определены из условия вхождения зубьев в зацепление с меньшим коэффициентом перекрытия по зависимостям для шестерни.. 1

-. для колес,. где m - модуль зацепления;

* - угол исходного контура;

2% .р- угол зацепления; ца " межосевое расстояние зацепления;

dctm ЛМ - диаметры вершин зубьев шестерни и колеса;

85m ЙЬ1-,- диаметры основных окруж" ностей шестерни и колеса

8%тб дф - диаметры начальных окружностей шестерни и колеса.

Окружности 18-21 больших оснований З5 конусов 3-6 совпадают с окружностями головок зубьев, проходящими через пре" дельные точки цилиндрических участков

8и9 °

Каждый иэ плоских срезов выполнен проходящим через три характерные точки на соответствующей части головки зуба: крайнюю точку 22 дуги окружности. малого основания конуса фаски, крайнюю точку 23 дуги окружности вершин зубьев 4$ расположенную в средней плоскости 7, 1 и крайнюю точку 24 дуги окружнжти болю .шого основания конуса фаски, положение котороц определено из условия недопут щения кромочного контакта зубьев из-эа 59 погрешностей изготовления и монтажа.(Величина компенсации погрешностей изготовления и монтажа передачи с учетом неточностей, применительно к шестерне или к колесу, определяется

„по зависимости

Ь - ширина зубчатого венца;

S - хордальная толщина вершины зуба.

Окружности 14-17 малых оснований конусов 3-.6 расположены в торцовых плоскостях венцов в пределах участков головок зубьев и ограничены, с! ,где Fp - допуск на погрешность направления зубьев;

- допуск на непараллельность осеи;.

- допуск на перекос осей;

d. - угол исходного контура, .равный 20

Рекомендуемая глубина плоских срезов в сечениях больших оснований

1 конических фасок определяется по зависимости ас = (0,705 — 1,0)К где 0,705-1,0 - вероятные коэффициенты, учитывающие вза" имное влияние неточб ностей изготовления и монтажа на глубину срезов, В случае принятия ba=b йолучается прямозубая цилиндрическая передача с зубьями, модифицированными только плоскими срезами на головках фиг.7) .

В указанных вариантах модификации профилей зубьев колес прямозубой цилиндрической эвольвентной передачи коэффициент,. учитывающий распределение нагрузки по ширине зубчатого венъ ца К >, равен единице, так как плоО щадка контакта на вершине 3у6а сведена плоскими срезами теоретически к нулю. В результате, во время работы передачи, во-первых, при входе и выходе зубьев иэ зацепления нагрузка всегда приложена на вершине посредине зуба, во-вторых, уменьшается

922358

3S напряжение у основания зуба, в-тре" тьих, уменьшается вероятность среза вершин зубьев, так как в этом слу-, чае при точечном контакте зубьев при входе и выходе их из зацепления площадь сечения на вершинах зубьев не равна нулю, и по мере приработки зубьев точечный контакт переходит в линейный, в связи с чем вероятность среза вершин зубьев еще больше уменьшается, в-четвертых, создаатся условия для ускоренной приработки зубьев в зонах двухоарного зацепления.

Кроме того, у предложенной передачи сохраняется практически постоянная жесткость зацепления при дробных значениях коэффициента перекрытия.

В результате„ передача обладает низкой виброактивностью.

Использование изобретения позволяет повысить надежность работы передачи за счет снижения напряжений у основания зубьев в момент входа и выхода их из зацепления приблизительно на 203 по сравнению с основным изобретением. Надежность работы также возрастает из-за улучшения динамики передачи за счет ускоренной-приработки зубьев колес в областях двухпарного зацепления. Применение более совершенных зубчатых передач позволит улучшить эксплуатационные и экономические характеристики машин, станков и т.д. формула изобретения

Прямозубая цилиндрическая передача по авт. св. Р 769149, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения ускоренной приработки зубьев, повышения нагруэочной способности, надежности и долговечности передачи, на боковых поверхностях головок зубьев выполнены плоские срезы, расположенные симметрично средней плоскости колес, при этом каждый срез проходит через крайнюю

1В точку дуги окружности малого основания конуса фаски, крайнюю точку дуги окружности вершин зубьев, расположенной в средней плоскости колес, и крайнюю точку дуги окружности

15 большого основания конуса фаски,. положение которой определяется глу» биной плоского среза в сечении, совпадающем с большим основанием конуса фаски, равной

20 ас=(0,705- 1,0) К, где 0,705- l,0 - вероятные коэффициен.ты, учитывающие вза.имное влияние неточ4 ностей изготовления

25 и монтажа колес на глубину среза;

К - величина компенсации погрешностей изготовления и монтажа

30 зубчатых колес с учетом неточностей применительно к одному колесу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

1 769149, кл. F 16 H 1/08, 1977 (прототип).

922358 фиг. 7

Составитель А. Матвеев

Редактор T.Êóãðûøåâà Техред Ж.Кастелевич Корректор A. Ференц

Заказ 2542/45 Тираж 981 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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