Зубчатая передача

) (57 ЗУБЧАТАЯ П ием зубьев овые профнл ным каса леса, бо выполнен перемен я а ю я,от есущеи макси жен на,с целью п сти и долг угол профи ения вечно я располах коле иам делит ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 821818, кл. Г 16 Н 1/02, 1979. а профилем, чтопособноальный ЕДАЧА с линей- содержащая козубьев которых й величиной угЗубчатая передача содержит зубчатые колеса 1 и 2, схема зацепления которых друг с другом и каждого коле са с производящим исходным контуром 3 изображена на. Фиг. 1. Диаметры начальных окружностей, совпадающих с делительными, обозначены через Йи й. Начальные окружности касаются друг друга в полюсе П зацепления. Нормаль к профилям зубьев, контактирующим в полюсе зацепления, обозначе на через и-и. Длины перпендикуляров, опущенных на нормаль и-и из центров вращения колес, обозначены через Ьи Ь, Уголаэацепления в полюсе: б;-45; Линии Р Р, Р Р зацепления,по которым перемещается точка контакта зубьев в зависимости от направления вращения колес. Зубья колес 1 и 2 образованы припомощи исходного контура 3, профили держат главные профили с переменной величиной угла профиля и переходные кривые. На фиг. 2 позицией 4 обозначен исходный контур, а позицией 5 производящий исходный контур. Главные профили мокнут быть выполнены по различным кривым, но так, чтобы веложенных на делительной прямой, достигала максимум. В этих точках величина угла профиля равна делиельному углу профиля. На фиг. 2 главные профили очерчены дугами окружностей,Размеры исходных контуров пропорциональны модулю ш зацепления и определены соотношениями: высота ио, головки зуба: Ьа=Ь"ш, где Ь - коэффициент высоты головки зуба Ь,=0,8-1; высота Ь ножки зуба: Ь = 1 и - С где С - коэффициент радиального зазора граничная высота 1, зуба: 1= 1 фщ,где Ь - коэффициент граничной высотызуба 5=1,6-2;величина делительного угла сС профиля: с=.30-50;величина угла о. профиля вершин зубьев: сч.10-30; величина угла " проФиля для граничных точек: д =10-30 1 1 16245 2Изобретение относится к машиностроению и может быть использованов силовых и кинематических редукторах, .Известна зубчатая передача с линейным касанием зубьев, содержащаяколеса, боковые профили зубьев которыщ выполнены с переменной величиной угла профиля, Максимальный уголпрофиля зубьев колес выполнен на диаметрах, отличных от делительных диаметров 13.Известная передача характеризуется ограниченной несущей способностьюи долговечностью.Цель изобретения - повышение несущей способности и долговечности.Указанная цель достигается тем,что в зубчатой передаче с линейнымкасанием зубьев, содержащей колеса,боковые профили зубьев которых выпол.иены с переменной величиной угла про. зубьев, которого разделены делительфиля, максимальный угол профиля рас- ной прямой на головку и ножку и соположен на делительных диаметрах колес,25На фиг, 1 изображена схема зацепления зубчатых колес передачи другс другом и зацепление каждого колеса с производящим исходным контуром;на фиг. 2 - исходный и производящий30исходный контуры зубьев колес, глав- личина угла профиля в точках, распоные профили зубьев которых очерченыпо дугам окружностей; на фиг. 3схема для определения величин Я иисходного контура, изображенного на фиг. 2; на фиг. 4 - исходныйконтур и производящий исходный контуо, главные профили зубьев которыхна головках и ножках вблизи точек,расположенных на делительной прямой,выполнены прямолинейными, а остальные участки выполнены также прямолинейными; на фиг. 5 - исходный контур и производящий исходный контур,главные профили зубьев которых наголовках и ножках вблизи точек, расположенных на делительной прямой,выполнены прямолинейными, а остальные участки профилей выполнены подугам окружностеи; на Фиг. 6 - схемадля определения величин Ясли э исходного контура, изображенного наФиг. 5; на Фиг.вграфики зависимости контактных напряжений для эволь- Радиусы у и р; окружностей, повентной передачи и для передачи, которым очерчены соответственно гозубья которой образованы при помощи 55 ловки и ножки зубьев, определяютсяисходного контура, изображенного на как Я= дВ и Р = -.фе,где величиныФнг. 2, и функции расстояния точки 1 о и р определяются из чертежа,контакта зубьев от полюса П зацепления, приведенного на фиг. 31116245где М 2 чо+О 5 в К -5 и ма Ь,з ю м - эю ь у,1 с 1 /1 4- - = - ф - ) ь 1 и с Р, Г, р-о иэ которого следует1 Главные профили зубьев исходного кон 5 тура могут быть выполнены так, что профили головок и ножек вблизи точек, расположенных на делительной прямой, выполнены прямолинейными с высотсй Ь профиля на головках и Ь на ножках зубьев. Величины Ьр и Ь,д пропорциональны модулю в зацепления и опрес1.с деляются как 11 кд = Ь;,о,щ и И= икр Щ где Ь =0,2-0,4 и 11 сс .-0,2-0,4. Остальные участки главных профилей могут быть выполнены криволинейными, пря-, молинейными (см. исходные контуры 6 и 7, изображенные на фиг. 4) и по дугам окружностей (см. исходные контуры 8 и 9, изображенные на фиг. 5). В последнем случае радиусыи Я окружностей, по которым очерчены остальные участки головок и ножек, определяются соотношениями "о =ос,и и РС=РуФ, г,це величины,Ро и Я опре. 25 деляются из чертежа, приведенного на фиг. 6: 4момент, приложенный к ведо мому колесу;величина плеча реакции К относитеьно оси вращения ведомого колеса;угол зацепления при контакте зубьев в полюсе зацепления.Приведенная кривизна профилей1зубьев-=-- , где Яи Э 2 - Радиусы контактирующих профилей зубьев колес, может быть определена иэ урав. нения Эйлера-Савари11 з ааЬа - аа 4 аа кГ= аиа-и аа а яаа - ьм а,30Зубчатая передача работает следующим образом.При вращении колеса 1 (см,фиг.1)против часовой стрелки его зубья контактируют с зубьями колеса 2 на линии РР 1 зацепления и сообщают последнему вращательное движение по часовой стрелке.Можно показать, что минимальные контактные напряжения при зацеплении 4 О прямых зубьев в полюсе зацепленияв будут при угле зацепления, равном 45. Величина контактных напряжений Р определяется по формуле Герца,45где К - величина реакции между зубьями колес;Е - приведенный модуль упругости;В - ширина зубчатого венца;- приведенный радиус кривизныпрофилей зубьев.,Величина реакции К определится как 55М 2 М 2И 2 ф 2 1 эОе Дж ч.мй,: - .; 4 =. -- . - 2 4- тгЪягде 2 - величина передаточного отношения от ведущего колеса кведомому.Ширина В зубчатого венца принимается равной Ц где ф - коэффициент ширины зубчатого венца. Подставив значения величин К, р, г и г 2, В в формулу Герца, окончательно получимИз анализа этого уравнения следует, что последний его член имеет минимум ,при угле а. зацепления, равном 45 ,Это означает, что при прочих равных условиях минимальное значение контакт ных напряжений при А=45 При любых других значениях угла зацепления при контакте зубьев.в полюсе эацепле. ния величина контактных напряжений будет больше, чем при с =45 ОПередача по сравнению с известными прямозубыми передачами при прочих. равных условиях имеет наименьшую ве.личину контактных напряжений, которые возникают при,зацеплении зубьевв полюсе зацепления, так как уголо зацепления принят равным 45, Отношение величины контактных напряжений 8при произвольном угле Ы зацепления в полюсе к величине контактных напряжений 9 о при с=45 определится при прочих равных условиях при помощи последней формулы для определения контактных напряжений.Результаты вычислений приведены нижеК; Ь 1 иа 10 15 20 25 30 45 1, 73 1,41 1,25 1, 14 1,08 1,00Очам)з приведенных данных следует, что по сравнению с распространенной эвольвентной передачей при угле зацепления о =20 в предлагаемой передаче величина контактных напряжений в 1,25 раза меньше. Если в обеих передачах, эвольвентной при к =20 ф и предлагаемой, принять величину контактных напряжений одинаковой, то в предлагаемой передаче величина.межосевого расстояния в 1,25 раза меньше. Отношение мощности, передаваемой передачей с углом ы зацепления в полюсе, равным 45 О к мощности, передаваемой передачей с углом к зацепления, обозначенное как - , при проЯ,очих равных определится при помощи той же формулы. Имеем:Ичр 1Яр 3 и 2 с 6245 6 Результаты вычислений приведены ниже 10 15 20 25 30 45Ьь 2,94 2,00 1,56 1,31 1,55 1,00 ъ 1 и.5 Из приведенных данных следует, чтопо сравнению с эвольвентной передачей с углом о зацепления, равным 20 О предлагаемая передача позволяет пере давать в 1,56 раза большую мо 1 О щность.На фиг. 7 приведены графики зависимости контактных напряжений при зацеплении зубьев колес эвольвентной передачи при угле зацепления, равном 20О) описываемой передачи ( ) в функции расстояния Х точки контакта от полюса П. Зубья исходного контура предлагаемой передачи выполнены по дугам окружности при следующих данных: д=15 м.л, 4, =0,8, числа зубьев2=21; о =45, Ыа =р-р=20оИз графиков следует, что во всехгогочках линии зацепления контактныенапряжения в предлагаемой передачепримерно в 1,25 раза меньше, чем вэвольвентной. Описанные исходныеконтуры могут быть реализованы в 30 реечных, конических и червячных передачах.Предлагаемая передача позволяет1116245 нвл ППП "Патент",Увгород, ул. Проектна Фил Фиг ВНИИПИ Тирам 9 Заказ 6904/29Подписное