UA82372C2 - Different contour toothed gearing - Google Patents

Abstract

Різноконтурна зубчаста передача містить зубчасті колеса зовнішнього зачеплення, робочі контури зубів яких обкреслені плавними взаємообгинальними опуклими й увігнутими кривими. Згідно з винаходом, на одному з зубчастих коліс нанесені зуби з евольвентним увігнутим робочим контуром, при цьому сполучені зуби виконані з опуклим робочим контуром, близьким до циклоїдального.

Description

Опис винаходу

Винахід відноситься до машинобудування і може бути використаний в приводах загального і спеціального 2 призначення, переважно для важких режимів навантаження.

Відома зубчаста передача з евольвентним зачепленням |див., наприклад, Гавриленко В.А. "Основь! теории звольвентной зубчатой передачи". - Л.: Машинобудування, 1969. - 432 с.).

Низька контактна міцність і високий знос зубчастих коліс відомої передачі зовнішнього зачеплення є наслідком контакту опуклих поверхонь зубів і відсутності сприятливих умов для утворення масляного клина в зоні контакту. Недостатня навантажувальна здатність евольвентної передачі зовнішнього зачеплення збільшує габарити і масу приводу, знижує ресурс роботи.

Ці недоліки усунуті в іншій відомій зубчастій передачі з вихідним контуром на базі зачеплення Новикова, обкреслених відрізками плавних кривих зі зміщенням ділянок профілю ніжки і голівки зуба щодо осі симетрії, величина зміщення ділянок профілю обрана в межах 0,3-0,5 модуля зачеплення |див., наприклад, опис до 12 авторського свідоцтва СРСР Мо735855, МПК Е16НІ1/18, опубл. 25.05.80., Бюлетень Мо 19). Опукло - увігнутий контакт зубів: опукла поверхня голівки зуба взаємодіє з увігнутою поверхнею ніжки сполученого зуба - підвищує контактну міцність, поліпшує умови утворення масляного клина в зоні контакту і знижує знос зубів. У зв'язку з відсутністю взаємообгинання профілів зубів, зазначена передача не може бути плоскою, а тільки просторовою.

При цьому вона має значний осьовий габарит, обумовлений необхідним осьовим перекриттям, а також спеціальною розвитою опорою для компенсації осьових сил, що виникають у зачепленні. Ця передача має підвищену складність виробництва, вимагає тривалого приробляння зубів, чуттєва до погрішностей міжосьової відстані, має низьку надійність, що не дає можливості для її широкого практичного застосування.

Найбільш близьким аналогом є передача з циклоїдальним зачепленням |див., наприклад, Литвин Ф.Л. "Теория зубчатьїх зацеплений" - М.: В-во "Наука", 1968р. с.268, мал. 1211. с 29 Відома передача і та, що заявляється, мають наступні подібні ознаки: ге) зубчаста передача, що містить зубчасті колеса зовнішнього зачеплення, робочі контури зубів яких обкреслені плавними взаємообгинальними опуклими й увігнутими кривими.

Таке конструктивне виконання зубів, поряд з перевагами, що виявляються в підвищенні контактної міцності, поліпшенні умов змащення, зменшенні зносу зубів, усуненні осьових сил і зниженні осьового габариту в с 30 прямозубій передачі, має істотні недоліки: наявність розділової точки між опуклою й увігнутою частинами м. профілю зуба, викликає підвищені вимоги до точності формоутворення зубів і зборки передачі. Навіть незначні погрішності, у т.ч. і підвищені навантаження, порушують умови зачеплення, викликаючи значний шумовий ефект, с вібрацію, ріст динамічних навантажень, а також інтерференцію зубів і заклинювання передачі. Зазначені сі недоліки витиснули циклоїдальні передачі з промислового застосування.

Зо В основу винаходу покладена задача, - створити передачу, що має високу навантажувальну здатнісь, 99 низький рівень шуму, не чуттєва до короткочасних перевантажень і технологічних погрішностей.

Рішення цієї задачі забезпечується за рахунок технічного результату, що полягає в опукло - увігнутому контакті зубів з незмінним знаком кривизни робочого контуру, тобто робочий контур зуба обкреслений тільки « опуклою чи тільки увігнутою кривою. 50 Для досягнення цього технічного результату, у різноконтурній зубчастій передачі, що містить зубчасті т с колеса зовнішнього зачеплення, робочі контури зубів яких обкреслені плавними взаємообгинальними опуклими й з» увігнутими кривими, - на одному з зубчастих коліс нанесені зуби з евольвентним увігнутим робочим контуром, при цьому сполучені зуби з опуклим робочим контуром виконані не евольвентними.

Між відмітними ознаками винаходу і технічним результатом, що досягається, мається причинно-наслідковий 45 зв'язок. со Для того, щоб при опукло-увігнутому контакті зубів, кривизна кривої робочого контуру кожного зуба не з змінювала знак, тобто робочий контур зуба був обкреслений тільки опуклою чи тільки увігнутою кривою, необхідна наступна сукупність відмітних ознак:

Со - нанесення на одному з зубчастих коліс зубів з евольвентним увігнутим робочим контуром потрібно для -І 20 того, щоб досягти в зовнішньому зачепленні опукло-увігнутого контакту з використанням оптимального, з погляду технології, увігнутого евольвентного контуру зуба, не чуттєвого до погрішностей міжосьової відстані;

І» - не евольвентні опуклі зуби необхідні для одержання можливостей підбора й оптимізації їхніх геометричних параметрів, по яких сформований увігнутий евольвентний контур сполучених зубів.

Виключення з зазначеної сукупності відмітних ознак кожного з них, не забезпечує прояв нової якості: при опукло - увігнутому контакті зубів, кривизна кривої робочого контуру кожного зуба не змінює знак, тобто

Ге! робочий контур зуба обкреслений тільки опуклою чи тільки увігнутою кривою.

Ця нова якість виявляється в корисності запропонованого пристрою: ко - підвищується навантажувальна здатність, знижується рівень шуму, чутливість до короткочасних перевантажень і технологічних погрішностей, усуваються особливі вимоги до точності технологічного 60 устаткування й інструмента, що робить доступним виробництво пропонованої передачі в умовах загального і важкого машинобудування, знижується трудомісткість і собівартість виробництва.

Таким чином, винахід задовольняє умові новизни, тому що в рівні техніки не виявлений аналог, сукупність ознак якого була б ідентична відмітним ознакам винаходу. У виявлених аналогах відсутні відомості, що могли б бути очевидною підказкою фахівцям для конструювання більш досконалої зубчастої передачі. бо Основою винаходу є нові знання в галузі конструювання перспективних зубчастих передач для загального і важкого машинобудування, тому що автором запропонована нова різноконтурна зубчаста передача, де на одному з зубчастих коліс нанесені зуби з евольвентним увігнутим робочим контуром, при цьому сполучені зуби з опуклим робочим контуром виконані не евольвентними. У результаті до уже відомих в науці і техниці параметрів зубчастої передачі додаються нові споживчі властивості.

Тому в цьому випадку задача вирішена нетрадиційним шляхом і технічний результат не випливає з очевидністю з раніше відомих властивостей зубчастої передачі. За рахунок цього підвищена навантажувальна здатність, знижений рівень шуму, а також чутливість до короткочасних перевантажень і технологічних погрішностей, усунуті особливі вимоги до точності технологічного устаткування й інструмента, що робить 7/0 доступним виробництво пропонованої передачі в умовах загального і важкого машинобудування.

Усе це свідчить про те, що запропонована різноконтурна зубчаста передача має винахідницький рівень, тому що запропоноване виконання передачі для фахівця явно не випливає з рівня техніки.

Винахід, що заявляється, промислове застосовний - він призначений для використання в загальному і важкому машинобудуванні.

Розроблено технічне рішення пристрою, що заявляється, у формі розрахунку геометрії і міцності, а також технології зубонарізання.

На фіг. схематично зображене зубчасте зачеплення пропонованої передачі.

Різноконтурна зубчаста передача містить зубчасті колеса 1 і 2 зовнішнього зачеплення, які установлені на осях О. і О5. Робочі контури опуклих і увігнутих зубів З і 4 окреслені плавними взаємообгинальними кривими 5 18. На зубчастому колесі 2 нанесені зуби 4 з евольвентним увігнутим робочим контуром 6, при цьому сполучені зуби З з опуклим робочим контуром 5 виконані не евольвентними.

Зубчаста передача працює наступним чином. При передачі обертання від зубчастого колеса 1 до зубчастого колеса 2, опуклий профіль 5 зуба З натискає на увігнутий профіль 6 зуба 4, і з огляду на взаємообгинальність сполучених профілів, обертальне рух передається з постійним передатним відношенням. сч

При наявності технологічних неточностей чи деформацій, викликаних великими крутильними моментами, може змінитися міжосьова відстань О 4-05. У цьому випадку евольвентні профілі б, які не чуттєві до (8) флуктуацій міжосьової відстані, перешкодять стрибку передатного відношення і збережуть його постійним, що усуне динамічні навантаження в зачепленні, знизить шумовий ефект і вібрацію, запобіжить інтерференції зубів і заклинювання передачі. сч зо Таким чином, запропоноване конструктивне виконання різноконтурної зубчастої передачі, при опукло - увігнутому контакті зубів, кривизна кривої робочого контуру кожного зуба не змінює знак, тобто робочий контур /ї- зуба обкреслений тільки опуклою чи тільки увігнутою кривою, що значною мірою підвищує навантажувальну с здатність, плавність і ресурс роботи передачі, робить її стійкої до перевантажень і технологічних відхилень. с

Зо

Claims (1)

1. Формула винаходу со Різноконтурна зубчаста передача, що містить зубчасті колеса зовнішнього зачеплення, робочі контури зубів яких обкреслені плавними взаємообгинальними опуклими й увігнутими кривими, яка відрізняється тим, що на « 70 ОДНОМУ З зубчастих коліс нанесені зуби з евольвентним увігнутим робочим контуром, при цьому сполучені зуби З7З с виконані з опуклим робочим контуром, близьким до циклоїдального. ;»

   со ко з

   - І»

   Ф) ко 60 б5