Зубчатая передача

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (1 16 Н 1904 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Казанский авиационный институт имА,Н.Туполева(56) Авторское свидетельство СССРМ 1084512, кл. Р 16 Н 1/16, 1982.Авторское свидетельство СССРМ 1372128, кл. Р 16 Н 1/16, 1985,Авторское свидетельство СССРМ 1608386, кл. Р 16 Н 19/04, 1988.(57) Изобретение относится к машиностроению. к зубчатым передачам с пересекающимися осями. Цель - расширениекинематических возможностей передачи. Это Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в силовых приводных устройствах, в частности в модулях манипуляторов.Известна гиперболоидная зубчатая передача с перекрещивающимися осями и линейчатым характером контакта двух зубчатых колес, имеющих вращательное движение.Известна гиперболоидная зубчатая передача с перекрещивающимися осями, профили зубьев колес которой выполнены выпуклыми в сечениях, перпендикулярных к направлению зуба на начальных гиперболоидах, и радиусы кривизны которцх зависят от величины зазора между профилями на достигается за счет обеспечения зацепления колеса и рейки с расположенньми в параллельных плоскостях и под острым углом осями, Зубчатое колесо 2 выполнено гиперболоидным с углом наклона зубьев, равными=90-р. где о-угол между осями колеса 2 и рейки 1, а диаметры вершин и впадин зубьев рейки связаны с соответствующими диаметрами вершин и впадин зубьев колеса пропорциональными соотношениями Описание содержит несколько вариантов выполнения рабочих профилей контактирующих зубьев, При вращении колеса рейка :перемещается вдоль своей оси, причем выбор упомянутых соотношений обеспечивает линейчатый контакт в зацеплении. 5 з,п. Ф. лы,8 ил,окружности вершин и впадин и от величиныкласса шероховатости поверхности,Недостатком передач является осутстствие поступательного движения одного иззвеньев,Известна зубчатая передача, содержащая звено, выполненное в виде цилиндрической рейки с круговыми зубьями иглобоидного зубчатого колеса.Недостатком передачи является невозможность изготовления ее с углом междуосями не равным 90 О.Целью изобретения является расширение кинематических возможностей за счетобеспеченияпередачи с расположеннымив параллельных плоскостях пересекающигде В 1 - радиус кривизны выпуклля, на окружности вершин и впрый из двух корней уравнения рположительным;А,В,С - коэффициенты, определяемыА=-4(ЛВ -Т );В=4 Л В(ЛВ -Т );С=(Л В -Т ) +4 Ьа Т,где Т - коэффициент, равный Т=Л В+К;па - высота головки зуба;Л В - разность между мами радиусами кривизны двузубьев на окружности вершин и впадикоторая выбирается в пределах от 10 ого профи- адин, котовыби ается ксимальных профилей 20 що Л В=Вг-В 1,де пъ - модуль в нормальном сечении;К - коэффициент, определяемый поформуле К=Э Л, где Л - высота микронеровностей,Л =15 х 105 х 21 э ф,где 1 И - класс шероховатости. боковой поверхности профилей. мися под острым углом осями колеса и рейки.Это достигается тем, что зубчатое колесо выполнено гиперболоидным с углом наклона зубьев, равным Р -90- у, где Р- угол наклона зубьев колеса; у) - угол между осями колеса и рейки, При этом диаметры вершин и впадин зубьев рейки выбраны из соотношений:бгв=ба сов р2бгг=бгсоэ р,где бга, ба - диаметры соответственно вершин и впадин зубьев рейки;ба,б 1 - диаметры соответственно вершин и впадин зубьев колеса в горловом сечении.Профиль зуба колеса в сечении плоскостью, перпендикулярной образующей гиперболоида и проходящей через межосевой перпендикуляр, и профиль зуба рейки в ее осевом сечении - с прямолинейными рабочими сторонами,Профиль зуба колеса в сечении плоскостью,. перпендикулярной образующей гиперболоида и проходящей через межосевой перпендикуляр, и профиль зуба рейки в ее осевом сечении - с криволинейными сторонами и или с выпуклым или выпукло-вогнутым контактом сторон, Максимальный радиус кривизны боковой поверхности на окружности вершин и впадин определяется по Формуле:- в .в - 4 А сОдин из профилей: профиль зуба колесав сечении плоскостью, перпендикулярной образующей гиперболоида и проходящей через межосевой перпендикуляр, или проф иль зуба рейки в ее осевом сечении - спрямолинейными рабочими сторонами, При этом выпуклый профиль имеет максимальный радиус кривизны на, окружности вершин и впадин; 10где па - высота головки зуба;К - коэффициент, определяемый по указанной формуле.Криволинейные рабочие стороны профилей выполнены с радиусами постоянной кривизны. При этом радиус выпуклого проФиля определяется по формуле;20 В А где А,В,С - коэффициенты, оп по укаэанным ранее формуламОдин из профилей выполн нейным, а другой - криволине усом постоянной кривиз кривизны выпуклого профиля о по формуле еделяемы ен прямолийным с радины. Радиуспределяется К - а2 2 2 К где К в .коэффициент, определяемый по указаннои формуле,Зубчатое колесо. выполненное гиперболоидным с углом наклона зубьев колеса Р,позволяет расширить кинематические возможности путем расположения под острымуглом колеса и рейки, а также увеличить,.коэффициент перекрытия, что ведет к увеличению нагрузочной способности передачи.Зубчатая рейка, выполненная цилиндрической с круговыми зубьями, позволяетустановить ее ось под острым углом к оси .гиперболоидного колеса, что ведет к расширению кинематических воэможностей передачи, а также допускает свободный поворотвокруг своей оси, что способствует болееравномерному износу рейки, т,е. увеличению нагрузочной способности передачи,Профиль зуба зубчатого колеса в сечении плоскостью, перпендикулярной образующей гиперболоида и проходящей черезмежосевой перпендикуляр, и профиль зубарейки в ее осевом сечении, выполненныепрямолинейными, способствуют увеличению площади контакта, что ведет к увеличению нагруэочной способности передачи.Профиль зуба зубчатого колеса в сече- Профиль зуба колеса в сечении (фиг.2)нииплоскостью,перпендикулярнойобразу- плоскостью, перпендикулярной образуюющей гиперболоида и проходящей через щей гиперболоида и проходящей черезмежосевой перпендикуляр, и профиль зуба межосевой перпендикуляр, и профиль зубарейки в ее осевом сечении, выполненные с 5 рейки (фиг, 3) в ее осевом сечении - с прякриволинейными рабочими сторонами и молинейными рабочими сторонами.илис выпуклым или выпукло-вогнутымкон- . При вращении колеса 2 (фиг. 1) вокругтактом сторон и с радиусами кривизны, за- своей оси 02-02 цилиндрическая рейка 1висящими от величины зазора, между перемещается вдоль своей оси 01-01,припрофилями на окружностях вершин и впа этом она имеет возможность свободногодин, а также от величины класса шерохова- вращения вокруг своей оси 01-01,тости поверхностей, позволяют уменьшитьопасность возникновения кромочного кон- Ф о р му л а и 3 о б р е т е н и ятакта при первоначальном точечном контакте с большой площадкой контакта и 15 1, Зубчатая передача, содержащая запереходящем в линейный контакт при при-, цепляющиеся зубчатое колесо и цилиндриработке, При выполнении одного из профи- ческую рейку с линейчатым контактомлей: профиля зуба колеса в сечении зубьев взацеплении,отл ич а ю ща я с яплоскостью, перпендикулярной образую- тем, что, с целью расширения кинематиче. щей гиперболоида и проходящей через 20 ских возможностей за счет обеспечения пемежосевой перпендикуляр, или профиля зу- редачи с расположенными в параллельныхба рейки в ее осевом сечении с прямолиней- плоскостях пересекающимися под острымными рабочими сторонами позволяет углом осями колеса и рейки, зубчатое колесо.повысить технологичность изготовления пе- выполнено гиперболоидным с углом наклоредачи. 25 на зубьев равным ф = 90 О- р, где /3 - уголВыполнение криволинейных рабочих наклона зубьев колеса; у) - угол между осясторон профилей с радиусами постоянной ми колеса и рейки, а диаметры вершин икривизны позволяет повысить их техноло- впадин зубьев рейки выбраны из соотношегичн ость, ний:Выполнение одного из профилей пря бга=ба сов р;молинейным, а другого - криволинейным с бггбгсоз Р,радиусом постоянной кривизны позволяет где дб - диаметры соответственно верповысить технологичность, шин и впадин зубьев рейки;На фиг. 1 изображена цилиндрическая б,Ф - диаметры соответственно веррейка.с гиперболоидным колесом; на фиг. 2 35 шин и впадин зубьев колеса в горловом се - гиперболоидное колесо: на фиг. 3 - прямо- чении,лиНейный профиль рейки; на фиг,4 - выпук- . 2, Передача по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с ялые профили рейки и колеса; на фиг, 5 - тем. что профиль зуба колеса в сечении пловыпуклый и вогнутый профили; на фиг, 6 - скостью, перпендикулярной образующейвыпуклый и плоский профили; на фиг. 7 - 40 гиперболоида и проходящей через межосевыпуклый и вогнутый профиль с постоянны- вой перпендикуляр и профиль зуба рейки вми радиусами кривизны; на фиг, 8 - выпук- ее осевом сечении с прямолинейными раболый с постоянным радиусом кривизны и чими сторонами.прямолинейный профиль, 3, Передача поп. 1,отличающая сяЗубчатая передача содержит круговую 45 тем, что профиль зуба в сечении плоскоцилиндрическую рейку 1(фиг, 1) и гипербо- стью, перпендикулярной образующей гилоидное колесо 2 с углом наклона зубьев перболоида и проходящей через межосевойо(фиг,2)ф=90 - р, где ф- угол наклона зубьев перпендикуляр, и профиль зуба рейки в ееколеса, р- угол между осями рейки и коле- осевом сечении с криволинейными рабочиса. Диаметры вершин и впадин зубьев рей ми сторонами и, или с выпуклым или с выки равны:2 о.пукло-вогнутым контактом сторон,бга=ба сов р, 4. Передача по и, 1, отл и ч а ю щ ая с я2 дФбг=б соз , тем, что по крайней мере один из профилей;или профиль зуба колеса в сечении плоскогде б,би-диаметры (фиг. 3) соответствен стью, перпендикулярной образующей гино вершин и впадин зубьев рейки; перболоида и проходящей через межосевойба, бг - диаметры соответственно вер- перпендикуляр, или профиль зуба рейки вшин и впадин зубьев колеса в горловом се- ее осевом сечении - с прямолинейными рачении. бочими сторонами,5, Передача по и. 3, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что криволинейные рабочие стороны профилей выполнены с радиусами постоянной кривизны. 6, Передача по и. 4, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что другой профиль выполнен криволинейным с радиусом постоянной кривизны..На рректор А. Осауленко едак аказ 2180 Тираж ВКИИПИ Государственного комитета по из 113035, Москва, Ж, Рнно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Произв СоставиТехред М Подписное етениям и открытиям при ГКНТ СССшская наб., 4/5