Коробка передач

(56) Авторское свидетельство СССРйг 1167376, кл. Р 16 Н 3/22, 1983. ПЕРЕДАЧние относится к машин сти к коробкам переда - повышение нагруэочн олговечности за счет у О 17 ЯПЗ А 1 БРЕТЕНИЯ ния условий зацепления зубьев. Коробка передач содержит корпус 1 с размещенными в нем ведущим 2 и ведомым 3 валами, шестерню 4, установленную подвижно в осевом направлении на валу 2, и многовенцовое колесо 5, установленное на валу 3, Венцы колеса 5 выполнены с различными коэффициентами смещения, уменьшающимися по мере удаления венца от оси вращения колеса 5, и различными углами конусности дели- тельной поверхности венцов, Даны зависимости выполнения наружнь 1 х и внутренних радиусов венцов и зависимости для коэффициента смешения венца и угла конусности делительной поверхности, 3 э,п,ф-лы, 7 ил,Венцы колеса 5 выполнены с различными коэффициентами смещения Хь уменьша . ющимися по мере удаления венца от оси вращения колеса 5, а также с углами конусности делительных Поверхностей д, меньшими л/2, При этом последние уменьшаются по мере удаления венца от оси вращения колеса, Коэффициенты смещения венцов колеса 5 и угла конусности их делительных поверхностей определяются зависимостямиЕ (га + ) г 1 1,а(3)б щ Е(Га 4-Я в ви сЪ,Тг Е га+ ) - Р) г2 ЗЕ(га,+где Х - коэффициент смещения -го венца,Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым механизмамна основе цилиндроконического зацепления,Цель изобретения - повышение нагрузочной способности и долговечности за счетулучшения условий зацепления зубьев,На фиг,1 изображена коробка передач,общая схема; на фиг,2 - разрез А-А на фиг,1;на фиг,3 - конструкция многовенцового колеса; на фиг.4 - то же, вариант привыполнении углов конусности делительныхл.,поверхностей не равными - ; на фиг,5 и б -2схема, показывающая расположение шестерни при переключении передач: на фиг,7 -деформация входного вала коробки передач. при нагрузке,Коробка передач содержит корпус 1,размещенные в ней ведугций 2 и ведомый 3валы, На ведущем валу 2 установлена шестерня 4 с возможностью осевого перемещения за "чет выполнения, например,шлицевого соединения вала 2 с шестерней4, На ведомом валу 3 установлено многовенцовое колесо 5 с торцовыми зубьями, Наружные и внутренние радиусы венцоввыполнены соответственно зависимостям Й+ )ъ+Ь,) - Ь12 ИГа+1 Г 1+1Га П, (2) где гаь га -1 - наРУжные РадиУсы -го и +1- го венцов соответственно;ггь Г 4 1- внутренние радиусы -го и +1- го венцов соответственно;- порядковый номер венца, я(1.,п, где и - число передач в одну сторону; гаш - радиус окружности вершин шестерни; Ь -ширина венца шестерни; Ьг= Га 1 - Г 01 +2 Ь Л - ширина заборной части зубьев шестерни с одной стороны; Ьч - глубина захода зубьев,д - угол конусности делительной поверхности -го венца;Г - средний радиус -го венца, г=0,5"(Га + Г 1),гаа - наружный радиус многовенцовогоколеса;- зазор между многовенцовым колесом и опорой вала шестерни;ГГ - радиальное усилие в зацеплении;щ - модуль зацепления;Яв - угол зацепления;)и - нормальный боковой зазор в зацеплении;Е - модуль упругости материала валашестерни- момент инерции сечения вала шестерни;Я - коэффициент запаса бокового зазо 20 гКоробка передач снабжена механизмомпереключения. Он выполнен в виде установленной на ступице шестерни 4 вилки б сприводом 7, Внутри вилки б размещен шарик 8 с пружиной 9, взаимодействующий спазами 10 валика 11. Последний неподвиж"О установлен в корпусе 1 и проходит черезвилку б, Продольная ось валика 11 параллельна оси вращения вала 2 шестерни 4,Пазы 10 расположены на валике 11 так, чтофиксация вилки б с шестерней 4 в осевомнаправлении происходит в тех положенияхшестерни 4, когда она находится в зацеплении с -м венцом колеса 5,Коробка передач работает следующим. образом,Крутящий момент передается от ведущего вала 2 через шестерню 4 и -й венецколеса 5 к ведомому валу 3, При необходимости переключения передачи при помощипривода 7 передвигают вдоль валика 11 вилку б с шестерней, При этом шарик 8 вь 1 ходитиз паза 10. Шестерню вводят в зацеплениесо слецующим венцом колеса 5. БлагодарясоответственноМу расположению пазов 10происходит стопорение шестерни 4 с вилкой б в осевом направлении. Изменение передаточного числа обеспечиваетсяблагодаря тому, что венцы колеса 5 имеютразличное число зубьев, При перемещениишестерни 4 на другую сторону колеса 5обеспечивается реверс вала 3.Свободное переключение передач беззаклинивания шестерни 4 между венцамиколеса 5 обеспечивается благодаря тому,что радиусы венцов соответствуют зависимости (1), Соответствие радиусов венцов зависимости (2) обеспечивает снижениеметаллоемкости коробки передач, так какнаиболее широким выполняется самый нагруженный, внутренний венец, а по мере удаления от оси колеса 5 венцы выполняются меньшей ширины.Выполнение венцов колеса 5 с различными коэффициентами смещения, уменьшающимися по мере удаления венца от оси вращения колеса 5, а также придание дели- тельным поверхностям венцов углов конус- ности, меньших л/2 и уменьшающихся по мере удаления венца от оси вращения колеса 5, позволяет существенно улучшить распределение нагрузки в зацеплении, Это объясняется тем, что при работе коробки передач под воздействием радиального усилия в зацеплении происходят линейная и угловая деформации вала 2 (фиг,2), что приводит к неравномерному распределению нагрузки вдоль венца. Частично скомпенсировать эти деформации и, следовательно, улучшить распределение нагрузки можно приданием колесу 5 предлагаемой формы,Формула изобретения 1, Коробка передач, содеркащая корпус, размещенные в нем ведущий и ведомый валы, на одном из которых установлена шестерня с возможностью осевого перемещения, а на другом - многовенцовое колесо с торцовыми зубьями и механизм переключения,отличающаяся тем,что,сцелью повышения йагрузочной способности и долговечности за счет улучшения условий зацепления зубьев, венцы колеса выполнены с различными коэффициентами смещения, уменьшающимися по мере удаления венца от оси вращения колеса, при этом наружные и внутренние радиусы венцов. выполнены соответственно зависимостям гГ+1(га + Ьа) - Ья + 2 гаш Ьщ,г, +1 - г+гал - ц,где га, га+1 - наружные радиусы -го и +1)го венцов соответственно;г, г+1 - внутренние радиусы -го и(+1)-го венцов соответственно;- порядковый номер венца (1.п);и - число передач в одну сторону; гаш - радиус окружности вершин шестерни;Ь - ширина венца шестерни, Ь== Га 1 ГГ 1+2 Л;5 Л- ширина заборной части зубьев шестерни с одной стороны;Ь - глубина захода зубьев.2, Коробка передач по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что коэффициенты смещения 10 венцов колеса определяются зависимостьюРг 1(гад + ) г )6 т Еагап + 9 1 гп зи фм 15где Х - коэффициент смещения 1-го венца;г - средний радиус 1-го венца, г=0,5фга + у):га - наружный радиус многовенцового 20 колеса;1 - зазор между многовенцовым колесом и опорой вала шестерни;Рг - радиальное усилие в зацеплении;т - модуль зацепления;25 .ъ - угол зацепления;1 а - нормальный боковой зазор в зацеплении;Е - модуль упругости материала валашестерни;30- момент инерции сечения вала шестерни;Я - коэффициент запаса бокового зазора,3. Коробка передач по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что венцы колесавыполнены с углами конусности делительных поверхностей, меньйими л/2, причемпоследние уменьшаются по мере удалениявенца от оси вращения колеса.40 .4, Коробка передач по пп, 1-3, отл ич а ю щ а я с я тем, что углы конусностиделительньх поверхностей венцов колесаопределяются зависимостьюл Гг агап +Ю - г 7) г2 3 Е (гап +1)где д - угол конусности делительной поверхности 1-го венца,1747773 Фиг Кобылянс дакт роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагар 1 О каз 2487 ВНИИПИ Государст Составитель А,УстиненкоТехред М.Моргентал Корректор Т.Палий Тираж Подписноеного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5