Зубчасте зачеплення

Корисна модель відноситься до галузі машинобудування. Відомо зубчасте зачеплення, яке складається із шестерні і колеса з розташованими на них евольвентними зубами, що знаходяться між собою у зачепленні, яке у результаті вказаної взаємодії зубів один з одним здійснює передачу корисного навантаження від одних валів іншим валам машин і механізмів [1]: Кудрявцев В.Н., Державец Ю.А., Глухарев Е.Г. Констр укция и расчёт зубчатых передач редукторов. - Л.: Машиностроение, 1971. - 328с. Недоліком відомого зубчастого зачеплення є невисока навантажувальна здатність і наявність суттєвих значень вібрації і шуму, обумовлених концентрацією навантаження на торцевих ділянках зубів. Найбільш близьким за технічною сутністю до запропонованого рішення є прийняте за прототип зубчасте зачеплення, що складається із шестерні і колеса з розташованими на них евольвентними поздовжньо коригованими зубами, які знаходяться між собою у зачепленні [2]: Кистьян Я.Г. Методика расчета зубчатых передач на прочность. Под ред. Е.П. Унскова. Изд. 2-е, доп. и перераб.: М., Маш-гиз, 1963. Недоліком вказаного зубчастого зачеплення є зменшення довжини зубів внаслідок наявності поздовжнього коригування їхніх кінцевих ділянок, яке призводить до зменшення довжини зубів і, як наслідок, до зниження навантажувальної здатності зубчастого зачеплення. Задача корисної моделі - підвищення навантажувальної здатності і терміну служби зубчастого зачеплення, покращення його віброакустичних характеристик. Для вирішення задачі в зубчастому зачепленні, яке складається із шестерні і колеса з розташованими на них евольвентими зубами, що знаходяться між собою у зачепленні, зуби шестерні у поздовжньому напрямку з дво х сторін на ділянках довжиною bm=(0,8...1,2)b W, які відраховуються від торцевих перерізів, розділені пазами шириною с1=1...1,2мм на рівні частини, при цьому змінення глибини пазів здійснюється по кривим дуг кіл з радіусом r=(0,8...1,2)b W таким чином, що глибина пазів у торцевих перерізах дорівнює висоті зуба h=2,25m, а на відстані bm від торцевих перерізів зубів вона дорівнює нулю, крім того, зуби шестерні за допомогою кільцевої канавки шириною с2=4...6мм виконані такими, що складаються з двох однакових венців, де bW – довжина зубів; m – модуль зачеплення. Порівняльний аналіз з прототипом показує, що запропоноване зубчасте зачеплення відрізняється тим, що зуби шестерні у поздовжньому напрямку з двох сторін на ділянках довжиною bm=(0,8...1,2)b W, які відраховуються від торцевих перерізів, розділені пазами шириною c1=1... 1,2мм на рівні частини, при цьому змінення глибини пазів здійснюється по кривим дуг кіл з радіусом r=(0,8...1,2)b W таким чином, що глибина пазів у торцевих перерізах дорівнює висоті зуба h=2,25m, а на відстані bm від торцевих перерізів зубів вона дорівнює нулю, крім того, зуби шестерні за допомогою кільцевої канавки шириною с2=4...6мм виконані такими, що складаються з двох однакових венців, де bW - довжина зубів; m – модуль зачеплення. Порівняння технічного рішення, що заявляється, не лише з прототипом, але й з іншими технічними рішеннями, не виявило в них ознак, які б відрізняли технічне рішення, що заявляється, від прототипу, а це дозволяє зробити висновок про відповідність критерію "винахідницький рівень". На Фіг.1 зображено зубчасте зачеплення, на Фіг.2 - зуб шестерні, а на Фіг.3 - переріз зуба шестерні площиною, яка співпадає з віссю обертання зубчастих колес. У відповідності з Фіг.1-3 маємо наступні позначення: w1, w2 – кутові швидкості шестерні і колеса; bW - довжина зуба; bm - довжина зуба, у межах якої виконані пази; с1 - ширина пазів; с2 - ширина кільцевої канавки; h - висота зуба; r - радіус кривизни дуги кола, яке характеризує змінення глибини пазів. Зубчасте зачеплення складається із шестерні 1 і колеса 2 з розташованими на них евольвентними зубами відповідно 3 та 4. При цьому евольвентний зуб 3 шестерні 1 на ділянках довжиною b m, які відраховуються від торцевих перерізів, має пази 5 та 6 шириною с1. Крім того, зуб 3 кільцевою канавкою 7, яка має ширину с2, розділений на два рівних піввенця шириною (bW-с2)/2. Глибина пазів 5 та 6, які належать відповідно лівому та правому венцям шестерні 1, змінюється по дугам кіл 8 та 9, що мають радіус кривизни r. У зв'язку з цим у торцевих перерізах глибина пазів 5 та 6 дорівнює висоті зубів h, а на відстані bm від торцевих перерізів глибина пазів дорівнює нулю. При нарізанні пазів 5 та 6 використовуються тонкостінні кругові фрези. Радіус фрези, що дорівнює радіусу r дуг кіл, які характеризують змінення глибини вказаних пазів, визначається з урахуванням довжини зубів b W, і він змінюється у межах r=(0,8...1,2)b W. Внутрішні поверхні пазів 5 та 6 доводяться у процесі виготовлення шестерні 1 до необхідної чистоти з метою усунення можливих концентраторів напруг спеціальними дрібнозернистими шліфами. Зубчасте зачеплення працює наступним чином. При передачі від двигуна на шестерню 1 корисного навантаження шестерня набуває кутову швидкість w1. У процесі силового впливу шестерні 1 на колесо 2 за допомогою евольвентних зубів 3 та 4, які знаходяться на них і утворюють між собою зачеплення, колесу 2 передається кутова швидкість w2, яка в зубчастих передачах редукторів завжди менша ніж w1, тобто w2