RU2002136C1 - Зубчата муфта - Google Patents

Description

Такое конструктивное выполнение зубчатой муфты обеспечит равномерность распределени  нагрузок между зубчатыми венцами втулки и зубчатыми венцами обоймы и уменьшение вдвое продолжительности цикла нагружени  зубьев зубчатой втулки.

Это достигаетс  благодар  выполнению согласно формуле изобретени  наружной зубчатой поверхности втулки. Вследствие этого при вращении муфты за один ее оборот каждый зуб обоих зубчатых венцов втулки испытывает нагрузку, проход  каждый только через одну зону нагружени , также как и каждый зуб зубчатых венцов обоймы.

Така  схема нагружени  зубчатых венцов втулки и обоймы позвол ет повысить долговечность втулки, а следовательно, муфты в целом.

Выполнение зубчатых венцов втулки и обоймы с размерами, определ емыми предлагаемыми соотношени ми, позволит повысить долговечность муфты при заданных углах перекоса соедин емых валов.

При этом выполнение втулки муфты согласно п.2 формулы позволит увеличить угол перекоса втулки в обойме, что обеспечит соединение валов, угол перекоса между которыми значительно превышает величину угла, определ емого упом нутыми выше соотношени ми .

На фиг.1 изображена зубчата  муфта, продольный разрез; на фиг.2 - зубчата  муфта с втулкой, выполненной в виде набора втулок (кинематические центры совме-. щены); на фиг.З - то же (кинематические центры смещены); на фиг.4 - комплект из двух зубчатых муфт с параллельным смещением соедин емых валов (кинематические центры муфт смещены); на фиг.5 - схема зацеплени  ближайших зубчатых венцов втулки и обоймы при перекосе и соосном их положении; на фиг.б - то же, при перекосе втулки и обоймы; на фиг.7 - схема зацеплени  зубчатых венцов втулки и обоймы, расположенных по разные стороны от кинематического центра; на фиг.8 - то же, с большим рассто нием (ai) между зубчатыми венцами втулки и обоймы; на фиг.9 - зоны нагружени  (Л и П) зубчатых венцов втулки и обоймы при их перекосе; на фиг. 10 - эпюра распределени  нагрузок на зубь х венцов втулки, в зоне Л; на фиг. 11 - то же, в зоне П; на фиг. 12 - графики длительности нагружени  каждого из зубьев каждого зубчатого венца втулки (обоймы) при передаче крут щего момента за один оборот муфты:

а - то же, в зоне Л

б - то же. в зоне П

в - то же, по всей делительной окружности с полным углом поворота р, равного 2П.

Зубчата  муфта содержит насаженные на вал f и 2, имеющие взаимное угловое 5 смещение Q) относительно кинематического центра К, зубчатые втулки 3 и обойму 4, вход щие в зацепление друг с другом. Выполненна  на внутренней зубчатой поверхности обоймы 4 кольцева  канавка 5 делит 0 ее на два зубчатых венца 6 и 7, а выполненна  на наружной зубчатой поверхности втулки 3 канавка 8 делит ее на два зубчатых венца 9 и 10.

Каждый из зубчатых венцов 9 и 10 втул- 5 ки входит в зацепление только с одним, ближайшим к нему или расположенным с противоположной стороны от кинематического центра К, зубчатым венцом обоймы 4 в диаметрально и противоположно располо- 0 женных зонах, симметричных относительно кинематического центра К: зубчатый венец 9 (или 10) зубчатой втулки 3 с зубчатым венцом б обоймы 4. При этом размеры зубчатых венцов втулки 3 и обоймы 4 св заны с 5 углом перекоса ш втулки в обойме и диаметром d делительной окружности зубчатых венцов 9 и 10 втулки и зубчатых венцов 6 и 7 обоймы 4 следующими соотношени ми:

0 d -sinu ai(1 ±cos tw) + 01 (1 +cosft) + + 2 (с + П),

П + bi cos ax ai

5 bi sin a) + 2 ha ( 1 - К ) - d ( 1 -cos со) slnw

где w - угол перекоса зубчатой втулки в охватывающей ее обойме;

0 d - диаметр окружности выступов зубчатых венцов втулки (или впадин обоймы) в среднем сечении зубьев;

ai - рассто ние между зубчатыми венцами втулки;

5 с - рассто ние между наружным торцом зубчатого венца втулки и внутренним - обоймы при их соосном положении (с каждой стороны относительно кинематического центра муфты);

0 п - перекрытие зуба втулки (обоймы) торцовой внутренней плоскостью зуба . обоймы (втулки) при угловом перекосе осей втулки и обоймы;

h2 - высота зуба обоймы;

5 к - коэффициент условного наибольшего перекрыти  по высоте зубь ми втулки зубьев обоймы; 0 5 К 1.

Дл  удержани  смазки в зоне зацеплени  и предохранени  ее от загр зненип г

торцовой стороны между обоймой 4 и ступицей втулки установлен узел 11 уплотнени .

Втулка 3 может быть выполнена в виде набора по меньшей мере двух концентрич- но установленных друг в друге зубчатых ату- лок 12 и 13, нз наружной и внутренней поверхност х которых, хроме внутренней поверхности втулки 13, насаживаемой на вал 1, выполнены упом нутые канавки. Оси втулок в наборе однонаправленно смещены а плоскости расположени  осей соедин емых валов, Кинематические центры зубчатых пар (втулка-обойма, втулка-втулка) могут совпадать (фиг.2) или быть смещены (фмг.З).

Кроме того, соединение двух и более втулок в единый сборочный узел возможно использовать дл  соединени  валов не только с угловым, но и с параллельным смещением валов (фиг.4).

Устройство работает следующем обра- зом.

При передаче крут щего момента зубчата  втулка 3, расположенна  с перекосом относительно обоймы 4 Vts-за смещени  со- един емых валов 1 и 2, передаете помощью зубчатых венцов 9 и 10 втулки З усилме на зубь  венцов 6 и 7 обоймы 4.

При этом каждый из зубчатых венцов 9 и 10 втулки 3, например 9, входит в зацеп ление только с одним из зубчатых венцов 6 и 7 обоймы 4, ближайшим к нему (или удаленным от него), например с венцом б.

Б процессе вращени  муфты за один ее оборот каждый зуб зубчатых венцов 9 и 10 испытывает нагрузку, проход  через одну зону нагруженм , также как и каждый зуб зубчатых венцов 6 и 7 обоймы 3, При этом в муфте имеютс  две зоны загрузок Л и П по одной зоне на каждом соответствующем венце 9 и 10 (фиг,9). Кажда  из этих зон представл ет собой часть делительной окружности , на которой располагаютс  точки приложени  усилий контактирующих зубьев прот женностью а, А друга  часть дели- тельной окружности /3прот женностью 360° - а представл ет собой зону разгрузки Л1 или П (фиг. 10 и 11)

Claims (2)

1. ЗУБЧАТАЯ МУФТА, содержаща  насаженные иа валы втулку с наружной зубчатой поверхностью и обойму, вход щую с ней в зацепление своей внутренней зубчатой поверхностью, разделенной на двй венца кольцевой канавкой, отличающа с  тем, что на наружной поверхности втулки выполнена кольцева  канавка, дел ща  ее на два венца, каждый из которых одновреПоэтому длительность нагружени  каждого из зубьев каждого зубчатого венца втулки (обоймы) составл ет часть полного

оборота муфты: t --- -тД- ,

Г1Ј.

где п - число оборотов муфты, мин;

а- длина дуги зоны нагрузок;

t - врем  участи  каждого зуба в передаче крут щего момента дл  зубчатого венца 9 втулки 3 и зубчатого венца 6 обоймы 4 и дл  зубчатого венца 10 втулки 3 и зубчатого венца 7 обоймы 4.

Остальное врем  в течение каждого оборота муфты зубь  втулки и обоймы не нагружены, поскольку они расположены в зонах Л и П разгрузки и проход т через них, а врем  одного оборота муфты составл ет

toe -г- (фиг.12а и 126). Поскольку зоны

нагрузок дл  каждого из зубчатых венцов втулки (обоймы) сдвинуты друг относительно друга по делительной окружности на 180°, такое же смещение в пространстве имеют и графики нагрузки различных зубчатых венцов (фиг, 12в).

Однако врем  действи  нагрузок дл  обеих зубчатых венцов (и продолжительность участка каждого из зубьев в передаче нагрузки), врем  начала и окончани  взаимодействи  зубьев дл  обеих зубчатых венцов совпадают (фиг,12а).

Предложенна  зубчата  муфта по сравнению с известными позвол ет повысить долговечность муфты за счет равномерного распределени  нагрузок между зубчатыми венцами втулки и обоймы и уменьшени  вдвое продолжительности цикла нагружени  зубьев зубчатой втулки, а также увеличить угол перекоса втулки в обойме за пределы сверх величины угла, определ емые их размерами.

(56) 1. Авторское свидетельство СССР №336443, кл. F 16 D 3/18, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР Me , кл, F 16 D 3/18, 1980.

менно входит в зацепление только с одним зубчатым венцом на внутренней поверхности обоймы в диаметрально и противоположнорасположенныхзонах , симметричных относительно кинематического центра муфты, при этом размеры зубчатых венцов втулки и обоймы св заны с углом перекоса втулки в обойме и диаметром окружности выступов зубчатых венцов втулки или впадин обоймы следующими соотношени ми;

/

6 3

5 1 2

fer.6

Ј&лф

jei2U02

8vW

jpt/&f0

2002)36

fa

pЈS&#

§tfff/7

pif&.ff

о РА

0#Ј 7///7

Ш

t

S

rr

3

Л

i

Л

///7

Ш

toS-9

.. n

/l u/7

//7

L 27rit

Ч

гтт