Зубчатая муфта

СЧ = - ( 1 - соэ 1), кУ 50 где т -угол поворота произвольно рассматриваемой сопряженной пары зубьев, отсчитываемый от плоскости максимального нагружения зубьев, лежащей в плоскости ХОУ (фиг.1 и 3); радиус бочкообразности зубьев;угол перекоса осей,Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствамдля соединения валов машин и механиз-мов.Цель изобретения - повышение нагрузочной способности путем выравнивания неравномерности распределенияусилий между зубьями при перекосеосей,10На фиг1 схематически изображенапредлагаемая зубчатая муфта при перекосе осей втулки и обоймы; на фиг,2 -сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 3 -схема распределения нормальных боковых зазоров между бочкообразными зубьями втулки и прямыми зубьями обоймыпри перекосе осей; на Фиг. 4 - бочкообразный зуб втулки с утолщениями,расположенный между прямыми зубьямиобоймы, сечение; на фиг. 5 - бочкообразный зуб втулки с утолщениями идвумя кольцевыми канавками, сечение;на фиг. 6 - бочкообразный зуб втулкис утолщениями, расположенный между 25прямыми зубьями обоймы с утолщениями,сечение; на фиг. 7 - бочкообразныйзуб втулки с утолщениями, расположенный между прямыми зубьями обоймы с утолщениями и с двумя кольцевыми 30канавками, сечение; на фиг. 8 - расчетная схема для определения величиныутолщения бочкообразных зубьев втулки еЗубчатая муфта состоит из обоймы1 с прямыми зубьями 2 и втулки 3 сбочкообразными зубьями 4 (фиг. 1).Ось 5 втулки 3 перекошена относительно оси 6 обоймы 1 на угол. В среднем ненагруженном положении по отношению к прямым зубьям 2 и 7 обоймыбочкообразный зуб втулки 3 изображенна фиг. 2. Соотношение распределениянормальных боковых зазоров междузубьями при перекосе осей в данном 45случае имеет вид,Таким образом, для бочкообразногоозуба 8 при У = У,= 0 нормальный боко/вой зазор равен С = С = 0 и этотЧ озуб находится в непосредственном соприкосновении с прямым зубом обоймы. Следующий бочкообразный зуб 9 (фиг. 3) при Ч =характеризуется величиной зазораС = С- (1 - соз Ч )2Бочкообразный зуб 10 при Ч = Чимеет зазорС, =С= - (1 - соэ Ч).г 2Бочкообразный эуб 11, лежащийв плоскости, отстоящей от плоскостиперекоса осей на угол ь, имеетнормальный боковой зазор при 1/С= С = К/2,нВ соответствии с распределением нормальных боковых зазоров между зубьями при перекосе осей, выраженным Формулой (1), усилия распределяются между зубьями при передаче муфтой вращательного момента следующим образом: максимальное усилие воспринимается зубом 8, а минимальное - зубом 11 при условии полного выборагзазора С = К У /2 при нагружении. Следовательно, чем меньше нормальные боковые зазоры между прямыми и бочкообразными зубьями 1-11, тем равномернее распределение усилий между ними при нагружении зубчатой муфты. Указанное можно достичь утолщением 12 (фиг. 3) средней части бочкообразных зубьев на величину Д Я с одной стороны зуба. Величина утолщения зуба Ь Б с двух сторон равна Д 8 = 268 В результате утолщения средней части зубча 11 на величину Ь Я нормальный боковой зазор С между бочкообразЦЧным зубом 11 втулки и прямым зубом/ / обоймы равен (фиг. 3) С = С - 68.Аналогичная картина наблюдается при рассмотрении зубьев 8-10, где не показаны средние утолщенные участки зубьев с целью исключения загромождения фиг. 3. На фиг. 4 показан бочкообразный зуб 4 втулки длиной Ь с утолщениями 13 в средней части величиной Ь 8 1, расположенными посредине между прямыми зубьями 2 иобой 1550245При выборе величины Ь Б необходимо так е исходить из соотношения д Б,++ Ь Б (КУ /2 -цМуфта работает следующим образом,При включении зубчатой муфты первым входит в контакт зуб 8, а последним - зуб 11, при этом зазоры, дефорйации и усилия между зубьями выглядятпо другому, чем в муфте известной кон струкции, что объясняется следующимиобстоятельствами. Зуб 11 входит вконтакт тогда, когда деформация зуба/8 равна Сд= Су - Д Б, т.е. по сравнению с известной муфтой деформациязуба 8 уменьшается на величину 4 Бвследствие утолщения 12 бочкообразного зуба (фиг. 3). Уменьшение деформации зуба 8 на величину Д Б вызываетснижение максимально действующей нагрузки на этот зуб. Зато нагрузка,воспринимаемая зубом 11, где она мийимальна, возрастает. Таким образом,В зубчатой муфте наблюдается перерас-.пределение нагрузки с наиболее нагруженного зуба 8 на менее нагруженныйэуб 11, что сопровождается снижениемнеравномерности распределения усилиймежду зубьями,Распределение зазоров и нагружение зубьев 9 и 20 (фиг. 3) определяется в соответствии с распределениемзазоров (деформаций ) и усилий между зубьями 8 и 11. Зуб 9, непосредственно прилегающий к зубу 8, харак(теризуется минимальным зазором С у. 1заключенным между крив олинеинои(точка Ь) и прямолинейной образующими зубьев, Зуб 10, прилегающий кзубу 11, который находится в плоскости, отстоящей от плоскости перекосаосей на угол , характеризуется ми Ннимальным зазором С, , заключеннымгфмежду выпуклой поверхностью утолщения 12 (точка д ) и прямолинейной 45образующей зуба обоймы. Следовательно, зубья, прилегающие к зубу, определяемому углом о, характеризуютсязазорами, заключенными между точкамилежащими на поверхности утолщения12 зубьев, и прямолинейными образующими зубьев обоймы. Зубья, прилегающие к зубу, определяемому углом Р /2 + +Ыихарактеризуются зазорами между точками Ь, лежащими на криволинейных образующих бочкообразных зубьев, прямолинейными образующими зубьев обоймы, и эти зазоры зависят от величин утолщения зубьев.При наличии кольцевых канавок (фиг. 5 и 7) работа предлагаемой зубчатой муфты аналогична работе зубчатой муфты без указанных канавок, но при этом максимально нагруженные зубья воздействуют не на всю длину зубьев, а попеременно на правые и левые венцы зубьев, вследствие чего повышается податливость указанных венцов и снижается неравномерность распределения усилий между зубьями.Формула изобретения1, Зубчатая муфта, содержащая втулку с наружными зубьями и охватывающую ее и кинематически связанную с ней обойму с зубьями на внутренней поверхности, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения нагрузочной способности за счет выравнивания неравномерности распределения усилий между зубьями при перекосе осей, бочкообразные зубья втулки выполнены с утолщениями на средних участках боковых поверхностей, очерченными радиусом, меньшим по величине радиуса бочкообразности зубьев, а величина утолщения зубьев Ь Б в среднем торцовом сечении определяется из соотношениярог 2 уг3 - 3где К - радиус бочкообразностизубьев;- угол перекоса осей,2. Муфта по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что зубья обоймы на средних участках их боковых поверхностей выполнены с утолщениями и с прямолинейными боковыми участками.Редактор С. Лисин орректор С.Шевкун каз 26 одписно И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 1 13035, Москва, ЖРаушская наб., д, 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгоро а, 101 Гаг