RU2364774C1

RU2364774C1 - Gear drive with high-strength teeth

Info

Publication number: RU2364774C1
Application number: RU2008119279/11A
Authority: RU
Inventors: Юрий Александрович Горшков (RU); Юрий Александрович Горшков
Original assignee: Юрий Александрович Горшков
Priority date: 2008-05-16
Filing date: 2008-05-16
Publication date: 2009-08-20

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: invention is related to devices with gear engagement of any type, for instance reducers. Gear drive with high-strength teeth is created by two nonstandard gear wheels (1,2), which have standard active profile and diametre of pitch circle, less than standard number of teeth determined by ratio of pitch circle diametre to module. Number of gear rings is more than one and is equal to ratio of angle pitch of nonstandard wheel teeth to angle pitch of appropriate standard wheel teeth rounded to larger integer number. Identical active profiles of teeth of neighboring rings of nonstandard wheels are displaced at the angle that provides for overlap factor of more than one common for wheel rings. Helical rings may create a single gear ring.

EFFECT: makes it possible to create gear drive wheels with number of complete profile teeth of one and more, and also eliminates or considerably reduces fatigue damage of teeth.

2 dwg

Description

Зубчатая передача с зубьями высокой прочности по схеме Горшкова Ю.А. (далее по тексту зубчатая передача) относится к устройствам с зубчатым зацеплением любого типа, например редукторам.Gear transmission with high-strength teeth according to the scheme of Gorshkov Yu.A. (hereinafter referred to as gear transmission) refers to devices with gearing of any type, for example, gearboxes.

Наиболее близкими к изобретению по технической сущности являются стандартные прямозубые передачи, например, описанные в книге Артоболевского И.И. «Теория механизмов и машин» зубчатые передачи внешнего зацепления, расчеты которых на прочность регламентированы ГОСТ 21354-87.Closest to the invention in technical essence are standard spur gears, for example, described in the book of Artobolevsky II "Theory of mechanisms and machines" external gears, the calculations of which for strength are regulated by GOST 21354-87.

Недостатками стандартных зубчатых передач являются, в частности, ограничение на минимальное количество зубьев зубчатых колес и изгиб зубьев колес под нагрузкой, приводящий к усталостному изнашиванию и разрушению.The disadvantages of standard gears are, in particular, the restriction on the minimum number of gear teeth and the bending of the gear teeth under load, leading to fatigue wear and fracture.

Задачей изобретения является создание зубчатых передач с числом зубьев полного профиля один и больше, а также устранение или существенное уменьшение усталостного разрушения зубьев.The objective of the invention is the creation of gears with the number of teeth of a full profile of one or more, as well as the elimination or significant reduction of fatigue fracture of the teeth.

Поставленная задача решается за счет того, что число зубьев у нестандартных колес, имеющих стандартный активный профиль и диаметр делительной окружности, меньше стандартного числа зубьев, определяемого отношением диаметра делительной окружности к модулю. Соответственно окружная толщина зубьев нестандартного зубчатого колеса больше, чем стандартного. Необходимый для плавной работы зацепления коэффициент перекрытия зубьев нестандартного зубчатого колеса обеспечивают дополнительные зубчатые венцы. Одинаковые активные профили зубьев соседних венцов смещены на угол, обеспечивающий общий для венцов коэффициент перекрытия больше единицы. Этот угол на каждом колесе зубчатой передачи, при равномерном смещении от венца к венцу поочередно одинаковых активных профилей зубьев в одном направлении, равен частному отделения углового шага зубьев колеса на число венцов. Число венцов, вычисляемое по колесу меньшего диаметра, равно округленному до большего целого числа отношению углового шага зубьев нестандартного зубчатого колеса к угловому шагу соответствующего стандартного колеса. Косозубые венцы могут образовать единый зубчатый венец.The problem is solved due to the fact that the number of teeth of non-standard wheels having a standard active profile and the diameter of the pitch circle is less than the standard number of teeth, determined by the ratio of the diameter of the pitch circle to the module. Accordingly, the circumferential thickness of the teeth of the non-standard gear is greater than the standard. The gear overlap ratio of the non-standard gear needed for smooth gearing operation is provided by additional gear crowns. The identical active tooth profiles of adjacent crowns are offset by an angle that provides a common overlap coefficient for crowns greater than unity. This angle on each gear wheel, with a uniform shift from the crown to the crown of alternately identical active tooth profiles in one direction, is equal to the quotient of the separation of the angular pitch of the gear teeth by the number of crowns. The number of crowns, calculated on a wheel of a smaller diameter, is equal to the ratio of the angular pitch of the teeth of the non-standard gear to the angular pitch of the corresponding standard wheel, rounded to a larger integer. Helical crowns can form a single serrated crown.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 показана зубчатая передача (только колеса) с двумя колесами по 2 зуба каждая. На фиг.2 показана зубчатая передача (только колеса) с двумя колесами по 8 зубьев каждая. Активный профиль зубьев колес и диаметр делительной окружности обоих зубчатых передач соответствуют активному профилю зубьев и диаметру делительной окружности стандартного колеса с 12 зубьями.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a gear (wheels only) with two wheels of 2 teeth each. Figure 2 shows a gear (wheels only) with two wheels of 8 teeth each. The active profile of the teeth of the wheels and the diameter of the pitch circle of both gears correspond to the active profile of the teeth and the diameter of the pitch circle of a standard wheel with 12 teeth.

Зубчатая передача (фиг.1) имеет два одинаковых колеса 1, 2 с двумя зубьями. Отношение углового шага (180°) зубьев двузубого колеса к угловому шагу (30°) зубьев стандартного колеса с 12 зубьями равно 6. Поэтому оба двузубых колеса зубчатой передачи имеют 6 зубчатых венцов. Одинаковые активные поверхности зубьев зубчатых венцов обоих зубчатых колес передачи смещены поочередно в одном направлении на угол 30°.The gear transmission (figure 1) has two identical wheels 1, 2 with two teeth. The ratio of the angular pitch (180 °) of the teeth of the double-tooth gear to the angular pitch (30 °) of the teeth of a standard wheel with 12 teeth is 6. Therefore, both two-gear wheels of the gear transmission have 6 gears. The identical active surfaces of the teeth of the gears of both gears of the gear are shifted alternately in the same direction by an angle of 30 °.

Зубчатая передача (фиг.2) имеет два одинаковых колеса 1, 2 с 8 зубьями. Отношение углового шага (45°) зубьев восьмизубого колеса к угловому шагу (30°) зубьев стандартного колеса с 12 зубьями равно 1,5. Поэтому оба восьмизубых колеса зубчатой передачи имеют 2 зубчатых венца. Одинаковые активные поверхности зубьев зубчатых венцов обоих зубчатых колес передачи смещены в одном направлении на половину углового шага восьмизубого колеса, т.е. на угол 22,5°.The gear transmission (figure 2) has two identical wheels 1, 2 with 8 teeth. The ratio of the angular pitch (45 °) of the teeth of an eight-tooth wheel to the angular pitch (30 °) of the teeth of a standard wheel with 12 teeth is 1.5. Therefore, both eight-tooth gear wheels have 2 gear rims. The identical active surfaces of the teeth of the gear rims of both gear gears are shifted in one direction by half the angular pitch of the eight-tooth gear, i.e. at an angle of 22.5 °.

Claims

A gear transmission with high-strength teeth and standard active profiles corresponding to the standard gear module and pitch circle, characterized in that the number of teeth on non-standard wheels having a standard active profile and pitch circle diameter is less than the standard number of teeth, determined by the ratio of the pitch circle diameter to modulus, the number of gears is greater than one and is equal to the ratio of the angular pitch of the teeth of the non-standard wheel to the angle rounded to a larger integer ovomu step corresponding standard wheel teeth, identical profiles of teeth of neighboring active non-standard wheel rims are offset by an angle, which provides for total wheel rims overlap factor greater than unity.