Способ изготовления зубчатой передачи, составленной из колес с выпукло-вогнутыми профилями зубьев

(Ь (Л 4 ЬЭ Цель изобретения - и стойкости передачи путе лям зубьев формы естест На чертеже представ тур инструмента для ос лагаемого способа. В изобретении испол ный принцип устойчиво неети иэнашивающегоовышение иьносом придания профивенного износа. лен исходный конуществления предььован вариационсти формы поверхся контакта при ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СС:Р АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградский инженерный институт(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТОЙПЕРЕДАЧИ, СОСТАВЛЕННОЙ ИЗ КОЛЕС СВЫПУКЛО-ВОГНУТЫМИ ПРОФИЛЯМИЗУБЬЕВ(57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к иэготовлению зубчатых передач, составленных иь колес свыпукло-вогнутыми профилями зубьев,Цель изобретения - повышение иьносостойкости передачи путем придания профилям эубьев формы естественного износа,Каждое колесо зубчатой передачи нарезаютметодом огибания общим инструментом реечного типа, главные рабочие кромки которого сопрягаются на головке и ножке ьобретение относится к машиностроев частности к изготовлению эубчатыхдач, составленных иь колес с выпуклотыми профилями зубьев. круговыми участками и выполнены в соответствии с зависимостямих =р(а)( соз а - 1/соз а) +ро ++ 7 р(а)(ьпаюа/ соиа,оу =р(а) зп агде х, у - координаты главных режущих крмок; р(а) =р,ехр (соз 2 ап чЫЖ а% )- полярные координаты с центром зацепления, причем а - переменэацепления;45 - предельный угол эацепления: 0,4224 вп - масштабная величина, круговые участки выполнены с ра,3 модуля, а общая высота зубьев ента соответствует двум модулям минимизации энергетических потерь на процесс зацепления зубьев в передаче, Укаэанный принцип описывает естественный, природный процесс самоорганиэации термодинамически открытых систем, что для зубьев передач выражается в их стремлении приобрести форму естественного износа независимо от начальной формы. Форма естественного износа соответствует минимуму трения и износа и конформно воспроизводится при изнашивании,Известно, что при установившемся процессе изнашивания его скорость в любой точке контакта пропорциональна некоторой(2) аа 35 аты с центром где р, а- полярные коорди в полюсе зацепления; а, - угол зацепления щий предельной точке лини 1 сО р(0) масштабн Дальнейшее исследов экстремум показывает, что При профилировании рейки по оптимальной лин получают уравнения (в той ж динат) симметричной части в виде х=р со, соответству и зацепления 4 ая величина.ание задачиа = 45. роизводящеи и зацепления системе кооррофиля рейки за +р,(а) (соза - 1/+тр(а) ба; о соз 2 а у =р(а)зала,где х, у - координаты профил Ю - переменный угол эа р(а) определяются по Для вычисления коорд рейки по выражению (3) им мв, дающая погрешность не в Учитывая однако, что ГОСТ ня рей цепле ению(2), 5 профиля програм- ,610 т. ущий инвыражинатетсяыше 5а реж доле мощности трения, Интегрируя вдоль линии зацепления. получаютд вт а-ь)тргде Атр - работа трения на пути вдоль линии 5 зацепления;- коэффициент трения;сну - угловая скорость изнашивания передачи, приведенная к первому колесу;а- угловая скорость первого колеса; 10 М - коэффициент изнашивания;а, Ь - предельные точки активной линии зацепления.Иэ выражения (1) следует, что минимум работы трения будет достигаться на некоторой линии зацепления одновременно с минимумом коэффициента трения и скорости изнашивания,Решают задачу нахождения формы линии зацепления передачи, которая соответ ствовала бы минимуму интегральной мощности изнашивания при следовании нагружен ной точки (или нескольких точек) контакта вдоль линии зацепления. Последовательное рассмотрение указанных условий требует применения методов вариационного исчисления. В результате получают выражение для криволинейной симметричной заполюсной части линии зацепления, лежащей в торцовой плоскости, в видестрмент погрешности профиля менее 10 гпту не предусмотрены, выполняют аппроксимацию кривой (3) с помощью гиперболых=(4) р, (6 41 О соза где 121 - передаточное отношение;Ъ 1 - радиус начальной окружности первого колеса,Для зацепления Новикова в выр (6) следует положить р =сопз 1, а =с - длина линии зацепления при осево фициенте перекрытия еу 1.Объединяя общие параметры сравниваемых передач в постоянную С, получаютдля эвальвентной передачиА тр=0,562 С; ажение опзс, ав м коэфдля передач с зацеплением Новикова Антр=0,093 С.для циклоидальной передачи с улучшенными показателямиА тр=0,0462 С;для передачи; нарезанной инструментом, выполненные в соответствии с предлагаемым способом тр=0,0325 где х, у - прямоугольные координаты, причем х совпадает с делительной прямой;тптт - нормальный модуль,В соответствии с уравнением (2) предельная высота главной поверхности нарезаемого зуба должна определяться предельной точкой линии зацепления, для которой ае = 45 О, При переходе к аппроксимирующему выражению (4) это соответствует0 ( У 0,821 птп. (5)Таким образом, полная высота активной части зуба колеса, нарезанного предлагаемым способом, практически не должна быть более 1,64 птах).Для лучшего сопряжения с переходными кривыми и образования радиального зазора построение исходного контура по выражению (4) может выполняться вплоть до у=0,9 пт,.Технико-экономическая эффективность изобретения достигается за счет увеличения ресурса работы, стабильности профиля и минимальных потерь при работе передачи. Для доказательства сравним работу трения, совершаемую при движении точки (точек) нагруженного контакта зубьев вдоль линии зацепления. Расчет производят для профильно-сопряженных передач по выра- жению1657296 25 Составитель И, КузнецоваРедактор А. Козориз Техред М,Моргентал Корре Осауле каэ 1678 Тираж 422 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 Производствен Таким образом, при замене, например, эвольвентной передачи передачей, нарезанной предлагаемым способом, может быть достигнута экономия энергии (42 ).Передача, изготовленная согласно 5 предлагаемг му способу, соответствует форме естеств нного износа и поэтому для нее переходный процесс теоретически исключен, что гарантирует максимальный ресурс при сохраннии высоких показателей проч ности.Формула изобретенияСпособ изготовления зубчатой передачи, составленной из колес с выпукло-вогнутыми профилями зубьев, линия зацепления 15 которых лежит в торцовой плоскости, при этом каждое колесо передачи нарезают методом огибания общим инструментом реечного типа, главные рабочие кромки которого сопрягаются на головке и ножке 20 круговыми участками, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения иэносостойкости передачи путем придания профилям зубьев формы естественного износа, используют инструмент, главные режущиекромки зубьев которою выполнены в соответствии с зависимостямих =р(а) (соз а - 1 гсоз а(-р 0 ++ 7 р(а) - ,впас 05 г б гу =р(а) зпагде х, у - координаты главных режущих кромок;р(а) =р ехр (соз 2 а,бар, а - полярные координаты с центром в полюсе зацепления, причем а - переменный угол зацепления;ае =45 - предельный угол зацепления;рь =0,4224 вп - масштабная величина,при этом круговые участки выполнены срадиусом 0,3 модуля, а общая высота зубьевинструмента соответствует двум модулям,