Зубчатая передача

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧ ЕЖИ ХРЕСПУБЛИНцр Г 16 Н 55/14 РЕТЕН ТЕЛЬСТ 362(54) ( держа ней м в себ ругие с я атнак) где Н - ширина впадТ - номинальныпередаваемы ины;моменты,е зубчатымрямом и абраениях,колесом в ном напра овеч ЬР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИСАНИЕ И К АВТОРСКОМ,Ф 24638/25-281.07.8330,12.84, Бюл. Р 48О.В,Берестнев, В,Л. БасинюкЖук и А.М. ГоманИнститут проблем надежностиговечности машин АН БССР621,833(088.8)1. Патент Великобритании8482, кл. Р 16 Н 55/14, 1976Авторское свидетельство ССС225, кл. Р 16 Н 55/14, 1976отип). 7) 1. ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА, сощая зубчатые колеса, по крайре одно из которых включаетступицу, зубчатый венец и упэлементы, о т л и ч а ю щ а яем, что, с целью повышения дол ости, зубчатый венец выполнен,.80132091 А из двух дисков, на обращенных друг к другу торцах которых между зубьями выполнены впадины, в которых размещены с зазором выступы зубьев другого диска, а каждый диск и ступица связаны упругими элементами.2, Зубчатая передача по п, 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что. выступы и впадины смещены в окружном направлении относительно оси симметрии проилей зубьев в сторону обратную действию наибольшего момента, на величину Ь , равнуюИзобретение относится к машиностроению и может быть использованов зубчатых передачах машин и механизмов. с многопарным зацеплением,Известна зубчатая передача, содержащая зубчатые колеса, по крайней мере одно из которых включает в себяступицу, зубчатый венец 111.В этой передаче венец зубчатогоколеса выполнен из двух дисков, установленных с возможностью угловогосмещения друг относительно друга.Однако данное конструктивное решение не позволяет в передачах с многопарным зацеплением существенно снизить кромочные и боковые удары ихарактеризуется пониженными нагру. зочными (по контактной прочности)воэможностями вследствие уменьшенияпо длине контакта зубьев, равного 20пятну контакта зубьев одного иэ дисков.Наиболее близкой к предлагаемойявляется зубчатая передача, содержащая зубчатые колеса, по крайней ме ре одно из которых включает в себяступицу, зубчатый венец и упругиеэлементы Г 23.Упругое соединение зубчатого венца и ступицы позволяет зубчатомувенцу самоустанавливаться под нагрузкой по сопрягаемому зубчатому колесу, значительно снизить динамическуюсоставляющую нагрузки.Однако для зубчатых колес с многопарным зацеплением, например прямозубых зубчатых колес с удлиненнымзубом, при пересопряжениях зубьеввозникающие кромочные и срединныеудары не иогт быть существенно снижены эа счет упругого сопряжениязубчатого венца и ступицы, так какшаг между соседними зубьями, одновре.менно находящимися в зацеплении,является жесткой постоянной величиной, Поэтому удар локализуется внутризубчатого венца, воспринимается неупругими элементами, а только зубчатым венцом. Это снижает долговечностьзубьев зубчатых колес с многопарнымзацеплением и, в особенности, зубчатых колес с удлиненными зубьями. Цель изобретения - повышение долговечности зубчатой передачи,Указанная цель достигается тем, 55что в зубчатой передаче, содержащейзубчатые колеса, по крайней мере одноиз которых включает в себя ступицу,зубчатый венец и упругие элементы,зубчатый венец выполнен иэ двух дис.ков, на обращенных друг к другуторцах которых между зубьями выполнены впадины, в которых размещеныгс зазором выступы зубьев другого диска, а каждый диск и ступица связаныупругими элементами,Кроме того, выступы и впадинысмещены в окружном направленииотносительно оси симметрии профилейзубьев в сторону, обратную действиюнаибольшего момента, на величину Лравнуюгде Н - ширина впадины;Ти Тр - номинальные моменты, передаваемые зубчатым колесом в прямом и обратном направлениях.На фиг. 1 и 2 показаны диска зубчатого венца, на фиг. 3 - зубчатое колесо, на фиг. 4 - сечение А-А на фиг, 3, на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг, 3, на фиг. 6 - расчетная схема смещения зазора.Зубчатое колесо состоит из зубчатого венца, выполненного из двух дисков 1 и 2, упругих элементов 3, каждая группа которых взаимодействует с различными дисками зубчатого венца, крепежных шайб 4 фиксирую щих венец относительно ступицы в осевом направлении, и ступицы 5, Зубчатый венец установлен на ступице с зазором, что обеспечивает его само- установку под нагрузкой по сопрягаемому зубчатому колесу, На обращенных друг к другу торцах дисков венца выполнены впадины 6, в которых размещаются выступы 7 другого диска с зазором Е , обеспечивающим возможность окружной податливости зубьев друг относительно друга. Впадины 6 и выступы 7 смещены относительно оси симметрии профилей зубьев на величину Ь (фиг. 5).При передаче крутящих моментов Ти Т(Т 1 ЪГй) в прямом и обратном направлении для достижения одинаковой изгибной прочности зубьев, разрушающихся по переходной кривой у ножки зуба, работающей на растяже" ние, поверхность разъема впадин и выступов должна быть смещена на ве3 1132 личину Ь относительно оси симметрии проАилей зубьев пропорционально Т и Та, т.е. 0 5 Н-Ь Тл 7,откуда Ь =Н(0 5- - ) 5 0,5 Н+д т ф ф т,т Смещение поверхности разъема в направлении, обратном наибольшему крутящему моменту, способствует повышению изгибной выносливости зубьев.Толщина зубчатого венца в радиальном направлении принимается равной или большей двух модулей.При работе зубчатого колеса его венец под нагрузкой самоустанавливается по сопрягаемому зубчатому колесу (не показано), что обеспечивает выравнивание нагрузки по длине контактной линии. Кроме того, окруж- ф ной шаг данного зубчатого колеса также самоустанавливается по окружному шагу сопрягаемого зубчатого колеса, При этом возникающие динамические удары не локализуются внутри зубчатого венца, а гасятся группой упругих элементов, которая взаимо действует с тем диском (1 или 2) зубчатого венца, на зубья которого воздействует динамическая нагрузка. З 0 Зуб, испытывающий удар (кромочный, срединный), вместе со всем диском упруго подается в.направлении удара (диск упруго поворачивается на некоторый угол относительно ступицы 5),3 в то время как соседний зуб, находящийся в зацеплении, независимо от этого продолжает передавать крутящий момент. После гашения удара нагрузка восстанавливается до номинальной 40 и под действием реакций упругих эле 091 4ментов 3 диск поворачивается в обрат ном направлении й шаг между соседними зубьями восстанавливается до первоначального.Как правило шестерня в зубчатойпередаче выполняется большей по ширине, чем зубчатое колесо, поэтому, обладая запасом иэгибной прочности (для зубчатых колес среднего и крупного модуля), шестерня теряет работоспособность по контактной прочности. Зубья составного зубчатого колеса сдвинуты в осевом направлении таким образом, чтобы суммарная ширина колеса была равна ширине шестерни, причем при проектировании передачи число зубьев колеса принимается равным четному числу, шестерни - нечетному. Это обеспечивает в процессе ра. боты суммарную длину контакта шестерни, равную ширине ее венца, что также способствует значительному повышению долговечности передачи. Ширина зубчатого венца и длина выступа рассчитываются так, чтобы обеспечить одинаковую долговечность зубьев по контактной и изгибной выносливости.Галтели, выполненные у ножки зубьев, способствуют повышению их податливости и концентрации нагрузки в этой зоне. Все это в целом обеспечивает существенное снижение динамической составляющей нагрузки в зацеплении, по-. вышению равномерности распределения нагрузки как по длине контакта, так и между зубьями, что способствует значительному повышению долговечности зубчатого колеса и снижению его виброактивности.1132091 ФР 2, Я Составитель В, Сектор В; Ковтун Техред М.Кузьма еев ектор м о е ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,Тираж 912 Государственного лам изобретений и сква, Ж-,35, Раушс Заказ 9745/31 ВНИИПИ по д 113035, Ммитета СССРткрытийя наб д. 4