SU1059324A1

SU1059324A1 - Gearing

Info

Publication number: SU1059324A1
Application number: SU823478859A
Authority: SU
Inventors: Николай Эммануилович Тернюк; Юрий Борисович Наседкин; Вадим Романович Ковалюх
Original assignee: Предприятие П/Я А-1495
Priority date: 1982-08-09
Filing date: 1982-08-09
Publication date: 1983-12-07

Abstract

1. ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА с перекрещивающимис ос ми, содержаща корпус, плоское зубчатое колесо с торцевыми зубь ми, очерченными в продольном направлении по эволь венте, и сопр женное с ним цилиндрическое зубчатое колесо, о т л ичающа . с тем, что, с целью повышени нагрузочной способности и долговечности, она снабжена механизмом смещени цилиндрического зубчатого колеса, зубь последнего выполнены круговыми или близкими к круговым в продольном направлении и имеют различную кривизну на выпуклом и вогнутом профиле, а плоскость, проход ща через центры кривизны зубьев цилиндрического зубчатого колеса , касательна к окружности основного радиуса эвольвёнтных продольных профилей зубьев плоского колеса. 2. Зубчата передача по п.1, отличающа с тем, что :J:xaнизм смещени выполнен в виде несущей цилиндрическое зубчатое колесо каретки, установленной в корпусе с возможностью перемещени в направлении линии перемещени ци (Л линдрического зубчатого колеса, и винтовой пары.1. A GEAR TRANSMISSION with intersecting axes, comprising a housing, a flat gear with end teeth delineated in a longitudinal direction along an evolve, and a cylindrical gear adjacent to it, which is dead. In order to increase the load capacity and durability, it is equipped with a mechanism for displacing a cylindrical gear wheel, the teeth of the latter are made circular or close to circular in the longitudinal direction and have different curvature on the convex and concave profile, and the plane passing through the curvature centers of teeth of a cylindrical gear wheel, tangent to the circumference of the main radius of the involute longitudinal profiles of the teeth of a flat wheel. 2. A gear drive according to claim 1, characterized in that: J: the displacement mechanism is designed as a carriage which holds a cylindrical gear wheel mounted in the housing with the possibility of displacement in the direction of the displacement line qi (L of a lindric gear wheel, and screw pair).

Description

L гвL gv

г- fT , r-fT,

. Изобретение относитс к зубчатым передачам, в частности, к цилиндрическо-типоидным передачам с регулируемым межосевым рассто нием. Известна зубчата передача с перекрещивающимис ос ми, содержаща корпус, плоское зубчатое колесо с торцевыми зубь ми, очерченными в продольном направлении по эвольвенте и сопр женное с ним цилиндрическое зубчатое колесо. Зубь цилиндрического зубчатого колеса выполнены сферическими ij . Однако конструкци передачи не позвол ет передавать вращение между перекрещивающимис ос ми с переменным межосевым рассто нием. Передача имеет низкую нагрузочную способность и долговечность из-за недостаточной контактной прочности, обусловленноЛ чрезмерно локализован ным контактом в передаче при касании выпуклых поверхностей зубьев с шари ками. Целью изобретени вл етс повьлше ние нагрузочной способности и долго вечности передачи. Дл достижени этой цели зубчата передача с перекрещивающимис ос ми содержаща корпус, плоское зубчатое колесо с торцевыми зубь ми, очерченными в продольном направлении по эвольвенте, и сопр женное с ним цилиндрическое зубчатое колесо, снабжена механизмом смещени цилиндричес кого зубчатого колеса,зубь последне го выполнены круговыми или близкими к круговым в продольном направлении и имеют различную кривизну на выпуклом и вогнутом профиле, а плоскость проход ща через центры кривизны зубьев цилиндрического зубчатого ко- леса, касательна к окружности основного радиуса эвольвентных продольных профилей зубьев плоского колеса. Кроме того, механизм смещени выполнен в виде несущей цилиндрическое зубчатое колесо каретки, установлен ной в корпусе с возможностью перемещени в направлении линии перемещени цилиндрического зубчатого ко леса, и винтовой пары. На фиг. i схема зубчатой передачи на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг,, 3 - плоское колесо , вид с торца; на фиг. 4 - развертка зубчатого венца цилиндрического зубчатого колеса. Зубчата передача содержит корпус 1, плоское зубчатое колесо 2 с торцевыми зубь ми 3, очерченными в продольном направлении по эвольвенте , цилиндрическое зубчатое колесо 4 с круговыми (арочными) или близкими к круговым, например циклоидными, в продольном направлении зубь ми 5, Цилиндрическое зубчатое колесо 4 закреплено на механизме смещени , содержащем каретку 6, котора может перемещатьс по установленным на кор пусе направл ющим 7, например, с помощью винтовой пары, содержащей гайку 8 и винт 9 с приводом 10. Продольный профиль .торцевых зубьев 3 плоского колеса 2 выполнен эвольвентным с радиусом основной окружности Минимальный радиус кривизны этого на вогнутой стороне обознс1ченр,-, а максимальный, на выпуклой - рэтл,(фнг. 3). Продольный профиль зубьев 5 цилиндрического зубчатого колеса выполнен круговым (арочным) или близким к нему, причем выпуклый и вогнутый профили имеют различную кривизну с радиусАми р jbiK и/вогк соответственно (фиг. 4 ). В частном случае, соответствующем наивысшей нагрузочной способности передачи по контактным нагрузкам, продольный радиус кривизны выпуклых профилей зубьев цилиндрического колеса , выбран равнымрэ mVn продольный радиус кривизны вогнутых профи-лей зубьев цилиндрического колеса - Лини изменени межосевого (гипоидного ) рассто ни совмещена с линией действи механизма смещени , совпадающей с направлением направл ющих 7, несущих каретку с цилиндрическим зубчатым колесом. Лини действи механизма смещени параллельна центральной торцевой плоскости цилиндрического колеса 4, т.е. паралл гльна плоскости 1-1, проход щей через центры кривизны продольных профилей зубьев. Это колесо расположено таким образом, что центральна плоскость 1-1, проход ща перпендикул рно его оси П-П, касаетс окружности основного радиуса г эвольвентного профиль ного профил зубьев плоского колеса . Поперечные профили зубьев обоих колес выполнены сопр женными, например , по схеме, когда в центральном торцевом сечении цилиндрического колеса выполнен эвольвентиый профиль, ( т.е. может быть кваэиэвольвентна передача) или круговой профиль. Зубчата передача, работает следующим образом. Передача вращени от плоского колеса 2 к колесу 4 кли наоборот осу ществл етс в результате контактиро вани (зацеплени ) рабочих поверхностей зубьев, вл ющихс сопр жен ными. Благодар наличию механизма смещени , обеспечиваете изменение гипоидного рассто ни 1 до требуемой величины.. The invention relates to gears, in particular, to cylindrical-type gears with an adjustable center distance. A cog gear is known with intersecting axes, comprising a housing, a flat gear with end teeth circumscribed in the longitudinal direction along an involute, and a cylindrical gear adjacent to it. The tooth of the spur gear is spherical ij. However, the design of the transmission does not allow the transfer of rotation between intersecting axes with a variable center distance. The transmission has a low load capacity and durability due to insufficient contact strength due to excessively localized contact in the transmission when the convex surfaces of the teeth touch the balls. The aim of the invention is to increase the load capacity and long transmission eternity. To achieve this goal, a cog gear with overlapping axes comprising a housing, a flat gear with end teeth circumscribed in the longitudinal direction along an involute, and a cylindrical gear adjacent to it, is equipped with a spherical gear displacement mechanism, the tooth of the latter is made circular or close to circular in the longitudinal direction and have different curvature on the convex and concave profile, and the plane passing through the centers of curvature of the teeth of the cylindrical gear wheel, is circumscribed to the circumference of the main radius of the involute longitudinal profiles of the teeth of the flat wheel. In addition, the displacement mechanism is made in the form of a carriage carrying a cylindrical gear wheel mounted in the housing with the possibility of movement in the direction of the displacement line of the cylindrical gear train and the screw pair. FIG. The gear circuit in FIG. 2 shows section A-A in FIG. one; Fig, 3 - flat wheel, end view; in fig. 4 - scan the gear ring of a cylindrical gear. A gear transmission includes a housing 1, a flat gear 2 with end teeth 3 circumscribed in the longitudinal direction along an involute, a cylindrical gear 4 with circular (arched) or close to circular ones, for example, cycloid, in the longitudinal direction teeth 5, a Cylindrical gear 4 is fixed on the displacement mechanism containing the carriage 6, which can move along the guides 7 installed on the casing, for example, by means of a screw pair containing a nut 8 and a screw 9 with a drive 10. A longitudinal profile of the front teeth 3 in flat wheel 2 is formed with a radius of involute base circle of minimum radius of curvature on the concave side obozns1chenr, - and a maximum for a convex - Tobacco Rattle, (VNG 3.). The longitudinal profile of the teeth 5 of the cylindrical gear wheel is made circular (arched) or close to it, with the convex and concave profiles having different curvatures with radii А jbiK and / or respectively (Fig. 4). In the particular case, corresponding to the highest load transfer capacity for contact loads, the longitudinal radius of curvature of the convex profiles of the teeth of the cylindrical wheel is chosen equal to mEn m and the longitudinal radius of curvature of the concave profiles of the teeth of the cylindrical wheel — the line of the change in the center axis (hypoid) distance coinciding with the direction of the guides 7 carrying the carriage with the spur gear. The line of action of the displacement mechanism is parallel to the central end plane of the cylindrical wheel 4, i.e. parallel to the 1-1 plane passing through the curvature centers of the longitudinal tooth profiles. This wheel is located in such a way that the central plane 1-1, passing perpendicular to its axis ПП, concerns the circumference of the main radius r of the involute profile profile of the teeth of the flat wheel. The transverse profiles of the teeth of both wheels are made to be conjugated, for example, according to the scheme, when an evolvent profile (i.e., there can be an involute transmission) or a circular profile are made in the central end section of the cylindrical wheel. Gear gear works as follows. The transfer of rotation from the flat wheel 2 to the wheel 4 of the Kli wheel, on the contrary, is carried out as a result of contacting (engaging) the working surfaces of the teeth that are mated. Due to the presence of a displacement mechanism, provide a change in hypoid distance 1 to the desired value.

Это изменение не вызывает нарушени зацеплени , так какThis change does not disrupt the engagement, since

а)продольный профиль каждого из торцовых зубьев плоского колеса выполнен по эвольвентам, которые йвл ютс эквидистантными с рассто нием по нормали, равным шагу цилиндричес кого колеса;a) the longitudinal profile of each of the end teeth of the flat wheel is made according to involutes, which are equidistant with a normal distance equal to the pitch of the cylindrical wheel;

б)центральна плоскость 1-1, перпендикул рна оси цилиндрического колеса и содержаща нормали к проекци м зубьев, проходит через центры кривизны профилей, в ней же измер етс активный шаг зубьев этого колеса, и она расположена так, что касаетс окружнос/ти основного радиуса эвольвентных продольных профилей плоского колеса, а следовательно , обеспечиваетс основное условиеb) the central plane 1-1, perpendicular to the axis of the cylindrical wheel and containing the normals to the projections of the teeth, passes through the centers of curvature of the profiles, it also measures the active tooth pitch of the wheels, and it is positioned so that it touches the circumference of the main radius involute longitudinal profiles of the flat wheel and, therefore, provides the basic condition

зацеплени - наличие общей нормали между контактирующими телами зубьев обоих колес;meshing - the presence of a common normal between the contacting bodies of the teeth of both wheels;

Ь)выполнение сопр женными поперечных профилей зубьев - дл обеспечени профильного обката;B) mating transverse tooth profiles to provide a profile rolling;

1) перемещение цилиндрического коле са при изменении J по линии действи механизма смещени , параллельно центральной торцевой плоскости цилиндрического колеса (т.е. плоскост проход щей через центры кривизны продольных профилей зубьев перпендикул рно оси колеса), а следовательно , перемещени цилиндрического колеса вдоль общей нормали профилей , зубьев обоих колес, что соответствует основной теореме зацеплени ;,1) displacement of the cylindrical wheel when J varies along the line of action of the displacement mechanism, parallel to the central end plane of the cylindrical wheel (i.e., the plane passing through the curvature centers of the longitudinal profiles of the teeth perpendicular to the wheel axis), and consequently, the cylindrical wheel moves along the common normal profiles, teeth of both wheels, which corresponds to the basic gearing theorem;,

4) выполнение продольной кривизны . зубьев цилиндрического колёса разли4) the implementation of the longitudinal curvature. cylindrical gear teeth spilled

ной на выпуклых и вогнутых сторонах обеспечивает касание без пересечени профилей цилиндрического и плоского колес по выпуклым и вогнутым сторонам , которые у плоского колеса имеют различную кривизну из-за различной удаленности точек касани (т.е. точек, расположенных в плоскости ПП ) от центра колеса на разных сторонах зубьев.Noah on convex and concave sides provides touch without intersection of the profiles of the cylindrical and flat wheels on convex and concave sides, which have different curvature at the flat wheel due to different distance of touch points (i.e., points located in the plane of PP) from the wheel center on different sides of the teeth.

Если выполн етс указанное ранее соо ношение между радиусгиии кривизны зубьев сопр гаемых колес, то, с одной стороны, о еспечива,етс возмож ность касани (сопр жение и размещение одних профилей в других, и, с другой - максимизируетс приведенный радиус-кривизны, определ ющий контактные напр жени в зубь х изза минимальной разности между ради -усами кривизны сопр гаемых профилей, так как касаютс выпуклые и вогнутые профильные поверхности. Этим обеспечиваетс максимально возможна нагрузочна способность и долговечность передачи.If the previously mentioned relationship between the radius of curvature of the teeth of the mating wheels is fulfilled, then, on the one hand, the possibility of tangency is ensured (matching and placing some profiles in others, and, on the other, the reduced radius of curvature is minimized contact voltages in the teeth x due to the minimum difference between the radius-curvature of the matched profiles, since the convex and concave shaped surfaces touch. This ensures the maximum possible load capacity and durability of the transmission.

Предлагаема зубчата передача может бить применена в металлорежущих станках с числовым програквиным управлением, если в качестве при вода механизма смещени использовать шаговый двигатель.The proposed gear transmission can be used in machine tools with numerical program control, if a stepper motor is used as the displacement mechanism.

На базе предлагаемого изобретени можно построить главную передачу заднего моста автомобил с измен ющимс передаточным отношением.On the basis of the present invention, it is possible to construct a main transmission of the rear axle of a car with a variable gear ratio.

Предлагаема передача вл етс нечувствительной к погрешност м мон тажа и, в частности, допускает значительные отклонени расположени осей зубчатых колес.The proposed transmission is insensitive to mounting errors and, in particular, allows for significant deviations of the position of the axes of the gear wheels.

Фиг.ЗFig.Z

Claims

1. Gears with intersecting axles, comprising a housing, a flat gear wheel with end teeth outlined in the longitudinal direction along the evolvent, and a cylindrical gear wheel mating with it, characterized in that, in order to increase load capacity and durability, it is equipped with a mechanism displacements of the cylindrical tooth of the sprocket wheel, the teeth of the latter are made circular or close to circular in the longitudinal direction and have different curvatures on the convex and concave profile, and the plane passing through h the centers of curvature of the teeth of the cylindrical gear wheel, tangent to the circumference of the main radius of the involute longitudinal profiles of the teeth of the flat wheel.

2. The gear transmission according to claim 1, characterized in that the biasing mechanism is made in the form of a carriage bearing a cylindrical gear wheel mounted in the housing with the ability to move jg in the direction of the movement line of the cylindrical gear wheel and a helical pair.