Зубчаста передача з еволютним двостороннім зачепленням

Винахід відноситься до області машинобудування, зокрема, до зубчастих передач, наприклад, до передач великої потужності. Зубчаста передача широко застосовується в трансмісіях та машинобудівних конструкціях, коли виникає необхідність передати значні зусилля від двигуна до виконавчого органу. Однією з основних умов роботи зубчастої передачі є її міцність та довгочасність роботи. Найбільш поширені є евольвентні передачі [1], недоліком яких залишається невелика контактна міцність зубців та невисокий коефіцієнт перекриття. Відома зубчаста передача з зачепленням Новікова ДЛЗ [2], яка вибрана як прототип, забезпечує підвищення контактної міцності за рахунок опукло-угнутого контакту робочих поверхонь зубців передачі. Недоліком прототипу є те, що вона не має обкату контакту по висоті зубців, що не дозволяє виконати передачі з прямими зубцями. Коефіцієнт перекриття такої передачі теж невеликий, бо виконується тільки за рахунок осьового перекриття. Метою винаходу є підвищення коефіцієнта перекриття із збереженням контактної міцності та забезпеченням високого рівня технологічності виготовлення передачі. В зубчастій передачі з еволютним двостороннім зачепленням згадана мета досягається за рахунок того, що бокові поверхні зубців інструментальної рейки для виготовлення шестерен методом обкату описані рівнянням параболи сьомого ступеня y = k 1x + k 2 x 2 + k 3 x 3 + k 5 x 5 + k 7 x 7 , де x , y - осі системи координат, початок якої знаходиться в полюсі зачеплення, а вісь Oy спрямована перпендикулярно до міжцентрової лінії; коефіцієнти k i залежать від початкових умов і знаходяться в таких межах: k 1 = -0,7... + 0,072 ; k 2 = -0,16... + 0,19 ; k 3 = - 0,31... + 0,32 ; k 5 = -0,32... 0 ; k 7 = - 0,05... + 0,065 . Головки зубців опуклі, а ніжки - угнуті, що досягається застосуванням різних інструментів. Напрям осі Ox в системі координат, що описує профілі інструмента для виготовлення шестерні та колеса має протилежний напрям. Лінія зачеплення такої передачі знаходиться за формулою z(x ) = x / y' , де z - координата осі, що співпадає з віссю Oy . Тоді ( ) z(x) = x / k1 + 2k 2 x + 3k 3 x 2 + 5k 5 x 4 + 7k 7 x 6 . Таким чином, в зачепленні відбувається опукло-угнутий контакт, а коефіцієнт перекриття досягає значення 2 для прямозубих передач. Якщо передачу виконати з косими зубцями, то коефіцієнт перекриття буде ще більший, що дозволить зменшити ширину зубчастих колес та висоту зубців. Наприклад, прямозуба зубчаста передача із еволютним двостороннім зачепленням з коефіцієнтами k 1 = 0,045 ; k 2 = 0,059 ; k 3 = 0,267 ; k 5 = - 0,028 ; k 7 = -0,05 і числом зубців z 1 = 24 ; z 2 = 48 має такі показники: , коефіцієнт перекриття e = 1 556 ; найбільший коефіцієнт питомого ковзання l = 0,09 ; зведений радіус кривини r = 24m , де m - модуль передачі; коефіцієнт корисної дії h = 0,951 . в полюсі зачеплення Запропонована зубчаста передача дозволяє підвищити міцність передачі порівняно з евольвентною в 1,2-1,4 рази, або зменшити її вагу на 15-30%, або продовжити термін роботи на 30-40%. Джерела інформації: 1. Гавриленко В.А. Зубчатые передачи в машиностроении. М.: Машгиз, 1962, 534с. 2. Исходный контур, нормы точности и технология зубообработки передач Новикова с двумя линиями зацепления, М.: ЦНИИТМАШ. - 1966. - 186с.