Шевронная зубчатая передача

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со1оз Советских

Социалистических

Республик (11)947528 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 15, pg 80 (21) 2981040/25-28. с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 300782. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 3Q0782 (И) М. Кл.3 16 Н 1/08

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (33) УДК 621. 833 (088. 8) (72) Авторы (5 4) ШЕВРОН НАЯ ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано .в высокоскоростных зубчатых передачах, преимущественно судовых главных трубозубчатых агрегатов.

Известна шевронная зубчатая передача, содержащая колесо и зацепляющуюся с ним шестерню, которая с целью повышения несущей способности передачи путем выравнивания распределения нагрузки в зацеплении по ширине полушевронов на определенном наперед заданном режиме работы выполнена с корректировкой угла наклона зубьев. При этом угол наклона зубьев шестерни отличается от угла наклона зубьев колеса на мал ю заранее рассчитанную величину 1).

Недостатком известной передачи является то, что выравнивание нагрузки на зубья, а следовательно, и увеличение несущей способности передачи обеспечивается только на одном режиме работы установки. В то же время на некоторых других режимах (например, на режиме заднего ходами .несущая способность такой передачи может быть ниже, чем у передач без корректировки угла наклона. Известная передача сложнее и дороже обычной в изготовлении и требует использования специальной технологической оснастки при выполнении ее обкатки.

Кроме того, проверку качества монтажа такой передачи в корпусе редуктора о состоянию контакта ее зубьев возможно производить только при повьиаенных значениях передаваемого крутящего момента.

Наиболее близкой к предлагаемой йо технИческой сущности и достигаемому эффекту является шевронная зубчатая передача, содержащая ведущее и ведомое колеса, последнее из которых выполнено со ступицей, соединенной с венцом двумя симметрично установленными дисками P2).

Недостатком данной переда и является невысокая несущая способность из-за неравномерного распределения

1нагрузки в зацеплении по ширине полушевронов, обусловленного неблагоприятным сочетанием величин и характера изгибно-крутильных деформаций шестерни под действием усилий в зацеплении и радиальных деформаций обода колеса под действи ем центробежной силы.

Цель изобретения — повышение несущей способности передачи.

947528

Указанная цель достигается тем, что в шевронной зубчатой передаче содержащей ведущее и ведомое колеса, последнее из которых выполнено со ступицей, соединенной "с венцом двумя симметрично установленными дисками, отношение удвоенной ширины полушеврона ведущего колеса к диаметру его делительной окружности выбрано в пределах 1,8-2,8, а диски ведомого колеса расположены на расстоянии от торца венца, определяемом из выражения

055Rp оЛВНВ(М IR Э 68ЮЬ IR ))

)О

- — (016-

- — Уо -И,М - -)-4,гЬ R+

Ro . Ко КО

+А,ОВ

С,ри (.,Ь„,ре, =0 О) расстояние от торца венца до середины диска, см, 25 ширина венца, см, О, 25 (d + радиус срсдинной поверхности венца, см, где S

В—

R о

+ Ь4т

d - диаметр делительной окружности ведомого зубчатого колеса, см; диаметр внутренней поверхН ности венца ведомого колеса, см, и = О, 5 (с4.—

- ЬН,„)- толщина венца, см;

h ; толщина диска, см; 40

И вЂ” номинальная удельная окруж+, ная нагрузка на зуб, кгс/см, о,оЯ(с„) "(г й„)Я у„,„ — относительная ширина ведущего 45 колеса;

С вЂ” суммарная жесткость зубьев .

Х1 L ° зацепления, кгс/см д — диаметр расточки ведущего коан„ леса, см, 50

Š— модуль упругости материала

2., ведомого колеса, кгс/см

d — диаметр делительной окружнос( ти ведущего колеса, см, Ъ д- ширина fIOJIVIIIBBDOUB см, Ы - угол зацепления, град ;

55 о =1 285/

/(Ку ) .- характеристический параметр венца, см ", плотность материала зубчато- „ЬО

ro ведомого колеса, кгс с 7см (U — угловая скорость вращения ведомого колеса, с

На чертеже изображено осевое сечение шевронной зубчатой передачи. Ь5

Шевронная зубчатая передача содержит ведущее колесо 1, находящееся в зацеплении с ведомым зубчатым колесом 2. Зубчатое колесо 2 содержит венец 3, ступицу 4 и два диска 5, соединяющие обод со ступицей.

При работе шевронной зубчатой передачи ведущее колесо 1 зацепляется с ведомым колесом 2 и за счет рационального выбора размеров венца 3, ступицы 4 и дисков 5 достигается выравнивание нагрузки в зацеплении по ширине полушевронов при любом ! р ежиме и ер едач и . формула (1) для определения расстояния 5 справедлива при выполнении следующих условий: 8o/Ro =0,04-0,12;

by(Rp =0,3-0,10; (0,5 В- 5)/Rp=Î 25

О, 4; / О, 5В= О, 1 5-0, 2 5, (ЬН„ /д,=О, 5) т.е. формула применима для расчетов высокоскоростных передач, устанавливаемых на современных судах и кораб-лях.

При указанном положении дисков разница величин радиальных деформаций венца колеса под действием центробежной силы собственной массы у внутрейнего и наружного краев полушевронов равнаЬЫ/= uu(bm)- <и(о), где ц (Ьы), (g(o) — радиальная деформация обода на расстоянии от его торцач.=

= Ь(6и М =О соответственно. При этом величина и характер перераспределения нагрузки в зацеплении по ширине полушевронов, обусловленного наличием Ьсо, таковы, что происходит практически полная компенсация неравномерности распределения нагрузки на зуб по ширине полушевронов, вызванной деформациями изгиба и скручивания тела ведущего колеса из-за сил, действующих в зацеплении. Положительный эффект от размещения дисков колеса на расстоянии S от торца обода обеспечивается до значений 2 Ьв/Д =2,8.

Таким образом, предложенные в изобретении конотруктивные мероприятия позволяют одновременно обеспечить практически полную компенсацию неравномерности распределения нагрузки по ширине полушевронов из-за деформаций ведущего колеса и увеличение рациональной относительной. ширины шестерни до значения 2 Ьц)/Д =2,8. В vesy r raze достигается повышение несущей способности высокоскоростной шевронной зубчатой передачи.

Использование предлагаемой зубчатой передачи по сравнению с известной позволит повысить несущую способность шевронных высокоскоростных передач.

Применение изобретения вследствие повышения несущей способности обеспечивает снижение диаметрального габарита передач высокоскоростных ступеней судовых редукторов на 30%, их веса на 50%, а веса редуктора

ГТЗА в целом на 5Ъ.

947528 (Ф ) !

5 ц в о 94 р, 0,5BRp

sc (О66-39 — 6,85 )

О, В

Ro o R

- — (f04-2.573 — ) -4,28 + р fj а

ВНИИПИ Заказ 5597 56 Тираж 990 Подписное

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

Формула изобретения

Шевронная зубчатая передача, содержащая ведущее и ведомые колеса, Последнее из которых выполнено со ступицей, соединенной с венцом двумя си,етрично установленными дисками, 5 отличающаяся тем, что, с целью повышения несущей способности передачи, отношение удвоенной ширины полушеврона ведущего колеса к диаметру его делительной окружности выбрано в пределах 1,8-2,8, а диски ведомого колеса расположены на ррсстоянии от торца венца, определяемом из выражения

1Ф E.02.9 (2.л Ъ )ярк а. где S,- расстояние от торца венца до середины диска, см;

 — ширина венца, см;

Кр=

=О, 25(Д + Д „)-- радиус срединной поверхности венца, см, 35 диаметр делительной окружности ведомого зубчатого колеса, см, Д 0 — диаметр внутренней поверхЬн ности венца ведомого колеса, см;

=О, 5(d — толщина венца, см; толщина диска, см;

Ct)y номинальная удельная окружная нагрузка на зуб, кгс/см;

ХХь =ГОР39(с%+)О" (2.ь ta,))Ô (аьн И )4)ОБ относительная ширина ведущего колеса, С - суммарная жесткость зубьев зацепления, кгс/см, dg - диаметр расточки ведущего колеса, см;.

Š— модуль упругости материала ведомого колеса, кгс/см д„ вЂ” диаметр делительной окружности ведущего колеса, см, 13>- ширина полушеврона, см, угол зацепления, град; ко—

1,285/

/(Рррр) - характеристический параметр венца, см ", плотность материала зубчатого ведомого колеса, кгс.с",1см ( ц> — угловая скорость вращения ведомого колеса, с .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гальпер Р.Р. и др. Осевая корректировка зубьев. "Вестник машиностроения", 1973, 9 3, с.24-26.

2. Пыж О.A. и др. "Редукторы судовых турбоагрегатов". Л., "Судостроение", 1975, с.36, рис.1. 30 (прото