Зубчатая передача из цилиндрических или конических колес с точечным касанием винтовыхзубьев

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Саеетских Ссдиалистических Республиквисимое от авт. свидетельства Х Кл, 471 т,66 ( 1087247/2 явлено с присоединением заявки1 Г 1 К Г 061 тДК 621.833.32(0 1 риорит Комитет по делам изобретений и открытий при Сосете Министрав СССР. Бюллетень10 исанпя 15 Л 1.1967 а опубликования Авторизобретения М. 6 куридии аявитель ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА ИЗ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЛИИЧЕСКИХ КОЛЕС С ТОЧЕЧНЫМ КАСАНИЕМ ВИНТОВЪХЗУБЬЕВ Из чески нием лесе тый. ны п центр на ц проф Из лыхг зацеп относ проф нуювестна зуочатая передача пз цилиндрих или конических колес с точечным каса- винтовых зубьев, имеющих на одном ковыпуклый профиль, а на другом вогнуКолеса выполнены так, что центр кривиз рофиля в точке касания расположен па оиде, а точки касания располагаются не ентроиде, это обусловливает скольжение илей.вестна также зубчатая передача с выпукпрофилями обоих колес. В ней линия ления совпадает с их мгновенной осью ителытого вращения. Однако выпуклые ли на обоих колесах снижают нагрузочспособность передачи. 1 Предлагаемая зубчатая передача отличается от известных тем, что колесо с выпуклым рабочим профилем имеет смещенный с центроиды по направлению к осн колеса центр кри визны в точке касания профиля. Смещение определено из условия обеспечения касания зубьев в точках, лежащих на оси относительного вращения колес. Колесо с вогнутым рабочим профилем изготовлено с таким радиу сом кривизны в точке контакта, который удовлетворяет условию сопряженности профилей колес, Эта передача обеспечивает чистое качение зубьев, создает благоприятные условия смазки и обработки колес, уменьшает влияние 3 погрешностей зацепления на плавность передачи.Кроме того, для создания более благоприятных условий смазки ведущее колесо изготовляется с вогнутым профилем зубьев, и ведомое с выпуклым.В описываемой зубчатой передаче центр окрукности выпуклого зуба, взятый в нормальном сечении, смещен с начальной поверхности к оси колеса так, что точка касания зубьев в каждом сечении лежит в полюсе зацепления, т. е. линия зацепления в проектируемой передаче совпадает с осью относительного вращения колес, или, другимп словами, лежит на линии касания начальных цилиндров. Профиль сопряженного зуба в точке касания на центроиде можно сделать вогнутым пли совместить точку касания с точкой перегиба. Для этого достаточно выбрать число зубьев и угол зацепления, чтобы удовлетворить неравенству, получающемуся из уравнения Эйлера - Савари илн из построения Бобилье:. гЮнГг Йгде о - радиус окружности выпуклогопрофиля;г и Р - радиусы центропд.Неравенство может служить прп расчете как по торцовому сечению. так и по нормальному.В последнем случае радиусы центроил па малом угле точно определяются большими полуосями эллипсов, соприкасающихся между собой в полюсе зацепления. Знак равенства соответствует совпалшгию точки перегиба сопряженного профиля с точкой касаПня профилей.Для удобства шлифования и рецьшения ВлияниЯ пОГ 11 ешпОстей тОчку перегпба следует брать вце цецтроиды и сопряженный профиль на малом участке вне центроиды зозле точки касания очерчивать прямой, направленной г 1 о касательной к сопряженному профилю, или близкой к пей кривой, удобной лля шлифования. На всем осталь 1 ом протяжении внутри начального круга вогнутый профиль может быть очерчен любой кривой, пе пересекающей огибающей выпуклого профиля в его относительном движении. В частности, он может быть очерчен лугами одной плп нескольких окружностей.Получающееся таким образом зацепление обладает следующими положительными качествами. Зацепление происходит в условиях чистого качения без скольжен 1 я зубьев, имеющегося во всех применяемых зацеплениях и, в том числе, в зацеплении Новикова. Сколькение отсутствует как в поперечном (торцо. вом и нормальном) сечении, так и вдоль винтовой контактной линии, Из опыта применения шариковых и роликовых подшипников известно, что устранение скольжения трущихся тел повышает пх износостойкость и пагрузочную способность. Это зацепление более удобно, чем зацепление Новикова, при нарезании зубьев по методу обката (огибания) благодаря тому, что в нем окончательное оформление кругового профиля при огибании происходит це при одном положении полюса зацепления на центроиде, как в зацеплении Новикова, а за малый угол поворота колеса при обкате (результат смещения центра окружности профиля с центроиды) .В противоположность этому царезание колеса с вьпуклым профилем в зацеплении Новикова затрудняется тем, что центр кругового профиля лежит на центроиде и поэтому в инструментальном зацеплении окончательное оформление правильного кругового профиля может прсизойти только в том положении, когда центр окружности профиля совпадает с полюсом инструментального зацепления. Но так как движение резания не происходит непрерывно, то вероятность совпадения центра профиля с полюсом мала и профиль будет нарезаться не достаточно точно.При нарезании колес Новикова в положении, в котором круговой профиль получает окончательную форму, стружка снимается по всей длине полукруглого профиля, что является весьма неблагоприятным условием резания, способным вызвать вибрации, и затрудняет соблюдение наивыгодных углов резания,В предлагаемом зацеплении условия нарезания улучшаются благодаря смещению центра окружности профиля с центроиды, что обеСПЕИВЗЕТ ООЛЬШУЮ ТОЧНОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ.Если зубьям ведомого колеса придать круговой выпуклый профиль, а профиль ведущего колеса ца малом (или бесконечно малом) уча 5 стке возле центроиды сделать сопряженным скруговым, будут созданы благоприятные условия смазки, В относительном движении центр окружности выпуклого зуба будет подходить ко впадине сопряженного профиля со стороны 10 зазора и, двигаясь по закруглению малого радиуса своей относительной траектории (укороченной эпициклоиды), будет плавно подходить к точке касания со стороны впадины сопряженного профиля. При этом выпуклый зуб 15 будет находиться во впадине, ограниченнойпентроилой, пе одно мгновение, как в зацеплении Новикова, а до конечного угла поворота колес, причем постепенно будет уменьшаться расстояние между профилями и в нормальном 20 сечении, и в сечении, касательном к винтовойконтактной линии. Такое относительное движение будет способствовать в обоих сечения.;.образованию масляного клина, Кроме того, при подходе профиля касания в нормальном 25 сечении давление масла в сужающемся зазоре будет возрастать и действовать на зуб ведомого колеса в направлении передаваемого Окружного усилил, что также повысит плавность зацепления и уменьшит удельное лавле ние в точке контакта.При относительном дВижении профилейсмазка выдавливается из впадины пе только в осевом, но и в перпендикулярном направлении, что значительно ослабляет струю масла, 35 выбрасываемую из впадины при выходе зубаиз зацепления, Такая струя в зацеплении Новикова при быстром вращении колес ударяется в корпус механизма с большой пульсирующей силой и увеличивает шум передачи 40 На описываемое зацепление меньше влияютпогрешности, и в частности погрешности межосевого расстояния, В зацеплении Новикова разница в кривизне профилей мала и поэтому погрешности вызывают значительные смеще ния точки касания по профилю и, следовательно, резко изменяют направление передаваемого по нормали усилия, что вследствие переменной величины погрешности ЯВЛЯется одной из причин шума.50 В данной передаче в точке касания профилей разность радиусов кривизны значительна, а поэтому погрешности в межосевом расстоянии це будут существенно изменять направления реакции между. зубьями, Преимущества ми зацепления являются также высокая плавность и сравнительно малый шум колес и отсутствие скольжения зубьев.Радиус кривизны в точке касания в торцовом и в нормальном сечении больше, чем в за цеплении с выпуклыми профилями, как, например, в эвольвецтцом, но несколько меньше, чем в зацеплении Новикова. Однако более благоприятными по сравнению с зацеплением Новикова оказываются условия касания в на правлении винтовых линий, проходяцих черезЗаказ 1676/1 г Тираж 535 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4 Типография, пр. Сапунова, 2 точку касания. Это обстоятельство, так же каки ряд других, оправдывает некоторое уменьшение приведенного радиуса кривизны в торцовом и нормальном сечении. Предмет изобретения1. Зубчатая передача из цилиндрических или конических колес с точечным касанием винтовых зубьев, имеющих на одном колесе выпуклый профиль, а на другом вогнутый, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения чистого качения зубьев, создания благоприятных условий смазки и обработки колес, уменьшения влияния погрешностей зацепления на плавность передачи, колесо с выпуклым рабочим проф 1 лем выполнено со смещенным с цеигроиды по направлению к оси колеса центром кривизны в точке касания профиля, причем это смещение определено из условия обес печения касания зубьев в точках, лежащих наОси Относительного Вращения колес, а колесо с вогнутым рабочим профилем изготовлено с таким радиусом кривизны в точке контакта, который удовлетворяет условию сопряженно сти профилей колес.2. Передача по п. 1, отличающаяся тем, что,с целью создания более благоприятных условий смазки, ведущее колесо изготовлено с вогнутым профилем зубьев, а ведомое с выпук дым.