Цилиндрическая зубчатая передача

 

r,ь -1. Р/-.

/ " :;„=:", " :- " /

Специализированное конструкторское бюро эсыадаЫбфоЩюения / и Ленинградский инженерно-строительный институт (71) Заявители (54) ЦИЛИКЖ ИЧЕСКАЯ ЗУБЧА 1 АЯ ПЕРЩАЧА

Указанная цель обеспечивается тем, что в цилиндрической зубчатой передаче с. произвольным углом наклона, зубьев, содержащей колеса, боковые поверхности зубьев которых выполнены в виде участков сопряженных. кривых, образованных на базе циклоид или эвольвент, угол зацепления зубьев в точке

36

I касания начальных окружностей колес прн циклоидальном профиле зубьев выбран в пределах 10 — 30, при эвольвентном профиле — острым, меньшим 30, а на остальных участках боковых профилей зубьев при циклоидальном профиле зубьев 10 — 40, а при эвольвеитном профиле — острым, MOHbllIHM

40, На фиг. 1 показана схема зацепления зубчатой передачи с боковыми профилями зубьев, образованными на базе циклоиды; на фиг. 2 - схема зацепления зубчатой передачи с боковыми профилями зубьев, образованными на базе эвольвенты.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в силовых цилинд; рических зубчатых передачах.

Известны цилиндрические зубчатые передачи с параллельными осями колес и профилем зубьев, близким к эвольвенте Щ.

Недостаток известных зубчатых передач состоит в небольшом коэффициенте перекрытия и возможной интерференции зубьев при работе передачи.

Наиболее близкой к предлагаемой по тех нической сущности и достигаемому эффекту является цилиндрическая зубчатая передача с произвольным углом наклона зубьев, содержащая колеса, боковые поверхности зубьев которых выполнены в виде участков, сопряженных кривых, образованных на базе циклоид нли эвольвент. Приведенный радиус кривизны при циклоидальном профиле в точке касания начальных окружностей равен нулю (21.

Недостаток известной зубчатой передачи заключается в невысокой нагруэочной способности, вследствие пониженной контактной и изгибной прочности зубьев.

Цель изобретения — повышение нагрузочной способности.

3 992863 4

Зубчатая передача (фиг, 2) содержит за- с зубьями 3 и 4 осуществлено по линии цепляющиеся колеса 1 и 2, зубья 3 и 4 8 — 9 зацепления. которых, например, касаются друг -друга Цилиндрическая зубчатая передача (фиг.2) в полюсе 5 зацепления. Профили зубьев 3 и содержит эацепляющиеся колеса 1О и I) с

4 в системах координат Х, У и ХэУ, 5 параллельным расположением осей, зубья !2 связанных с колесами и 2, заданы уравне- и 13 которых касаются друг друга в полюсе пнями с учетом угла зацепления в полюсе 5. 14 зацепления. Касание колес 10 и 1! осу и ществлено по линии 15-16 зацепления, Профили зубьев 12 и 13 в системах коор)(= Р !МЧ 2 >!и 0 2. Ч1 " 0 " !0 динат Х,У и Х У, связанных с колесами

1 10 и ll, заданы уравнениями.

1(= W «к sin М + r cos (01, + г + are sin Ч )

М о-

0 1 2r

Y„= R cosV„+ rsin (о -« 9„+are sin Ч „);

9„-sin nо(0 2Р

Y R cos V + 2r sin

1 М4

1

Яф n 01, + — +1 о

X =+Я sin +rcos о +V+arcs

2 %2 2 о 2 2R

Y -М cos (2sgn о! + +arcs n Ч

"Ч0

)(д sing 12г &М d + — Ч -91ппь

2 %2 Я о Zr 2 о а„

+ о 2 2г

Р sf Igr sin d + Ч -51по о "

2 "% 2 о 2r 2 w sin d +Ч

2 где R, R — радиусы начальных окруж1 2 ностей коЛес 1 и 2; ,Ч2 — углы обкатки колес 1 и 2 в рабочем зацеплении; г — радиус вспомогательной центроиды при нарезании зубчатых колес; ае — угол зацештения зубчатой передачи в полюсе 5 зацепления.

Угол зацепления ае больше нуля и определен по формуле й, Р +й, ®1 2 где R: — приведенный радиус кривизны проАР филей в полюсе 5 зацепления.

Верхние альтернативные арифметические знаки в уравнениях профилей зубьев 3 и 4 отнесены к выпуклым участкам 6 профилей, лежащим вне начальных окружностей радиуса й,п, а нижние — к вогнутым участкам 7 профилей, лежащим внутри начальных окружностей радиуса R . Касание колес 1 и 2

30 где R R — радиусы начальных окруж1 ностей колес О и 11;

У1,Ч2 — утлы обкатки колес 10 и

11 в рабочем зацеплении, a<> — угол зацепления зубчатой передачи в полюсе 14 зацепления, больший нуля;

r — расстояние от полюса 14 зацепления до точки контакта

17 профилей зубьев 12 и 13.

Верхние альтернативные арифметические знаки в уравнениях профилей зубьев 12 и 13 отнесены к выпуклым участкам 18 профи- лей, лежащим вне начальных окружностей радиуса R, а нижние — к вогнутым участкам

19 профилей, лежашим внутри начальных ок40 ружностей радиуса R .

Зубчатая передача работает следующим образом.

При вращении колеса 1 (фиг. 1) выпуклые участки 6 зубьев 3 касаются вогнутых участков 7 зубьев 4 колеса 2 в точке на отрезке линии зацепления от полюса 5 зацеп. ления до точки 9. Одновременно в зацеплении может находиться вторая пара зубьев в точке на отрезке линии зацепления от точки

8 до полюса 5 зацепления. Таким образом, обеспечивается профильное перекрытие зубьев и непрерывная передача вращательного движения.

Передача может иметь эаполюсное, либо до55 полюсное исполнение. В этом случае высоты зубьев выбираются таким образом, что в работе участвует лишь заполюсная часть линии зацепления, либо дополюсная ее часть.

5 9928

Передача может быть прямозубой и косозубой.

При вращении колеса 10 (фиг. 2) нод воздействием движущего момента его эуб 12 приходит в сонрнкосновение с зубом 13- колеса 11. Передача усилия осуществляется под углом а = ае + a@csin Ч1. Взаимодействуя друг сдругом,,колеса 10 и 11 поворачива- ются, прн этом точка контакта 17 профилей зубьев 12 и 13 перемещается по линии за- . 10 цепления от точки 15 к точке 16.

В передаче, таким образом, обеспечивается профильное перекрытие без пересечения про= филей, что дает возможность выполнять ee 15. не только прямозубой, но и косозубой с вы. сокой твердостью активных профилей зубьев.

Передача может быль выполнена с несимметричным дололюсным или заполюсным зацеплением. 20

Такое выполнение передачи обеспечивает ее высокую нагрузочную способность.

63 6

Фо1рмула изобретения

Цилиндрическая зубчатая передача с произвольным углом наклона зубьев, содержащая колеса, боковые поверхности зубьев которых выполнены в виде участков сопряженных кривых, образованных на базе циклоид или эвольвент, о т л и ч а ю щ а я с-я тем, что, с целью повышения нагрузочной способности, угол зацепления зубьев в точке касания начальных окружностей колес при циклоидальном профиле зубьев выбран в пределах

10 — 30, при эвольвентном профиле — острым, меньшим 30, а на остальных участках боковых профилей зубьев при циклоидальном профиле зубьев 10 — 40, а при эвольвентном профиле — острым, меныпим 40 .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 11 644986, кл. F 16 Н 1/06, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР N 659813, кл. F 16 Н 1/24, 1976 (прототип).