Зубчаста муфта

Зубчаста муфта, яка складається із втулки з зовнішніми бочкоподібними евольвентними зубами і охоплючої її обойми з внутрішніми прямими евольвентними зубами, які знаходяться між собою в зачепленні, яка відрізняється тим, що втулка виконана із двох однакових вінців, жорстко закріплених один з одним, причому між вінцями є кіль цева канавка шириною α=2...2,5мм і глибиною t , яка змінюється в межах 1,2h £ t £ 1 4 h , крім того, , твірні бічних поверхонь кожного із вінців в межах довжини l m = b / 3 , яка відраховується від лівого і правого торців втулки, виконані криволінійними з радіусами кривизни Rm = l 2m / 8DS , котрі на відстані l c = 0,5(b / 3 - a ) переходять в криволінійні Корисна модель відноситься до галузі машинобудування. Відома зубчаста муфта, яка складається із втулки з зовнішніми бочкоподібними евольвентними зубами і охоплючої її обойми з внутрішніми прямими евольвентними зубами, котрі в процесі зачеплення одне з одним здійснюють передачу обертання і навантаження у вигляді обертаючого моменту від одних валів іншим валам машин і механізмів, компенсуючи при цьому перекоси осей валів за рахунок наявності гарантованих бічних і радіальних зазорів між зубами: [Попов А.П. Зубчатые муфты в судовы х агрегата х. -Л.: С удостроение, 1985. -240с.]. Недоліком відомої зубчастої муфти є низька навантажувальна здатність, обумовлена перекосом осей валів і, як наслідок, перекосом зубів відносно одне одного. Найбільш близькою за технічною сутністю до пропонованого рішення є прийнята за прототип зубчаста муфта, яка вмішує втулк у з зовнішніми бочкоподібними евольвентними зубами і охоплює її обойму з внутрішніми прямими евольвентними зубами, які знаходяться між собою в зачепленні, у якій бочкоподібні зуби втулки виконані з стовщенням на середніх ділянках бічних поверхонь, окреслені радіусом, меншим по величині радіуса бочко подібності зубів: [А.с. 1550245 СССР. Зубчатая муфта/ А.П. Попов (СССР). - 4142341/31-27; Заявл. 05.011.86; Опубл. 15.03.90. Бюл. №10]. Недоліком даної зубчатої муфти є невисока навантажувальна здатність і відносно важка технологія виготовлення зовнішніх зубів втулки. Задача корисної моделі - суттєве підвищення навантажувальної здатності і спрощення технології виготовлення зубів втулки. Для рішення задачі в зубчастій муфті, яка складається із втулки з зовнішніми бочкоподібними евольвентними зубами і охоплючої її обойми з внутрішніми прямими евольвентними зубами, які знаходяться між собою в зачепленні, втулка виконана із двох однакових венців, жорстко закріплених один з одним, причому між венцями є кільцева канавка шириною a = 2 K 2,5 мм і глибиною t , яка змінюється в межах 1,2h £ t £ 1 4 h , крім , того, твірні бічних поверхонь кожного із венців в межах довжини l m = b / 3 , яка відраховується від лівого і правого торців втулки, виконані криволінійними з радіусами кривизни Rm = l 2m / 8DS , котрі на відстані l c = 0,5(b / 3 - a ) переходять в криволінійні твірні з радіусом Rc = Rm / 2 , де (19) UA (11) 25103 (13) U твірні з радіусом Rc = Rm / 2 , де h = 185 m - висо, та зубів; m - модуль зачеплення; b - ширина двовінцевої втулки; ΔS=0,01...0,03мм - параметр, який характеризує криволінійність твірних бічних поверхонь зубів втулки в торцевих перерізах. 3 25103 h = 185 m - висота зубів; m - модуль зачеплення; , b - ширина двовінцевої втулки; DS = 0,01K 0,03мм - параметр, який характеризує криволінійність твірних бічних поверхонь зубів втулки в торцевих перерізах. Порівнювальний аналіз з прототипом показує, що зубчаста муфта яка заявляється, і складається із втулки з зовнішніми бочкоподібними евольвентними зубами і охоплючої її обойми з внутрішніми прямими евольвентними зубами, які знаходяться між собою в зачепленні, відрізняється тим, що втулка виконана із двох однакових венців, жорстко закріплених один з одним, причому між венцями є кільцева канавка шириною a = 2 K 2,5 мм і глибиною t , яка змінюється в межах 1,2h £ t £ 1 4 h , крім , того, твірні бічних поверхонь кожного із венців в межах довжини l m = b / 3 , яка відраховується від лівого і правого торців втулки, виконані криволіній ними з радіусами кривизни Rm = l 2m / 8DS , котрі на відстані l c = 0,5(b / 3 - a ) переходять в криволінійні твірні з радіусом Rc = Rm / 2 , де h = 185 m , висота зубів; m - модуль зачеплення; b - ширина двовінцевої втулки; DS = 0,01K 0,03мм - параметр, який характеризує криволінійність твірних бічних поверхонь зубів втулки в торцевих перерізах. Порівняння технічного рішення, яке заявляється, не лише з прототипом, але й з іншими технічними рішеннями в даній області техніки, не виявило в них признаки, які відрізняють технічне рішення, що заявляється, від прототипу, що дозволяє зробити висновок про відповідність критерію «винахідницький рівень». На Фіг.1 зображена в перерізі зубчаста муфта, а на Фіг.2 - переріз А-А на Фіг.1. У відповідності з Фіг.1 і 2 маємо наступні позначення: b - ширина втулки; b1 - ширина обойми; l m довжина зубів, у межах якої радіус кривизни твірних їх бічних поверхонь дорівнює Rm ; l c довжина зубів у межах якої радіус кривизни твірних їх бічних поверхонь дорівнює Rc , a - ширина кільцевої канавки; y - кут перекосу осей; DS - параметр криволінійності осей; А-А - переріз зубів. Зубчаста муфта, яка складається із двовінцевої втулки, яка має правий 1 і лівий 2 венці з розташованими на них зовнішніми евольвентними зубами відповідно 3 і 4, а також із обойми 5 з розміщеними на ній внутрішніми евольвентними зубами 6. Правий і лівий венці жорстко з'єднані один з одним за допомогою штифтів 7, розташованих по окружності на однаковій відстані один від одного в торці правого венця, і пресової посадки 8. Для забезпечення пресової посадки циліндричні поверхні правого і лівого венців в місці їх з'єднання одне з одним оміднюються, а вінець 1 перед посадкою на вінець 2 нагріваються до температури 260...300°С. 4 Венці 1 і 2 розділені відносно одне одного кільцевою канавкою 9, яка має ширину a , яка дозволяє здійснити технологію збірки втулки. Ось 10 втулки, яка співпадає при відсутності перекосу осей з оссю обойми, у випадку перекосу осей на кут y займає положення 11. Зуби 3 і 4, які належать відповідно правому і лівому венцям втулки, характеризуються криволінійними твірними, які мають перемінні радіуси кривизни. При цьому твірні 12 бічних поверхонь зуба 4 венця 2 на ділянці довжиною l m мають радіус кривизни Rm , а на ділянці довжиною l c твірні 13 вказаного зуба характеризуються радіусом кривизни Rc . Сказане відноситься і до зубу 3 венця 1, твірні 14 бічних поверхонь котрого на ділянці довжиною l m мають радіус кривизни Rm . На ділянці зуба 3 довжиною l c твірні 15 його бічних поверхонь мають радіус кривизни Rc . Зовнішні евольвентні зуби 3 і 4 втулки на Фіг.2 показані, як такі що знаходяться, між внутрішніми евольвентними зубами 6 і 16 обойми при відсутності навантаження. При цьому зуб 16 обойми на Фіг.1 знаходиться за зубами 3 і 4, у зв'язку із чим не представляється можливим його зобразити, тому на Фіг.1 він не показаний. Зубчаста муфта працює наступним чином. При навантаженні втулки, яка складається із правого 1 і лівого 2 венців, жорстко з'єднаних один з одним, крутячим моментом, ось 10 котрої при перекосі на кут y займає положення 11, зовнішні зуби втулки діють на внутрішній зуб обойми 5, здійснюючи таким чином передачу крутячого моменту від одних валів іншим валам машин і механізмів. При відсутності перекосу осей, тобто при куті y =0, зубчаста м уфта характеризується двома лініями контакту, розташованими на відстані l m від торців втулки по висоті зубів, яка дорівнює h = 185 m . , У випадку перекосу осей на кут y зубчаста муфта характеризується однією лінією контакту, розташованою відносно правого чи лівого торців венців втулки на відстані меншій l m в залежності від направлення кута перекосу осей. При роботі зубчастої муфти лінія контакту відносно точок спряження кривих 12 і 13 чи 14 і 15, розміщених на відстані l m від торців втулки, зміщується в напрямку до вказаних торців. При зміщенні лінії контакту к торцям втулки спряжений зуб 3 чи зуб 4 даної втулки з зубом 6 обойми 5 характеризується радіусом кривизни Rm твірних бічних поверхонь зубів. Так як радіус Rm прийнятий більшим по величині радіуса Rc в два рази, то при одній і тій же нормальної сили Fn max , яка діє на найбільш навантажену пару зубів, максимальні контактні навантаження за формулою Герца зменшуються в 5 25103 2 рази. Однак в процесі перекосу зубів на кут y Сила Fn max при кутах перекосу осей y = 5 ×10- 3 рад, характерних, наприклад, для судових агрегатів, збільшується приблизно в 2 рази [Попов А. П. Зубчатые муфты в судо вых агрегатах. - Л.: Судостроение, 1985. -240с.]. А при збільшенні Fn max в два рази у відповідності з формулою Герца максимальні контактні напруження збільшаться у 2 рази. Таким чином, зменшення максимальних контактних напружень в 2 за рахунок збільшення радіуса Rm компенсується збільшенням вказаних напружень в 2 раз за рахунок збільшення сили Fn max . Внаслідок, в цілому контактні напруження залишаються незмінними, що сприяє добрій роботі зубчастої муфти. Крім того слід мати на увазі, що навантаження, що передається муфтою, при перекосі зубів на кут y приходиться на один із венців втулки, згинаюча податливість зуба котрого суттєво вище згинаючої податливості двох зубів, які належать правому і лівому венцям втулки. Комп’ютерна в ерстка C.Литв иненко 6 У зв'язку із цим, як показали виконані розрахунки, за рахунок підвищення податливості зубів максимальні контактні напруження при перекосі осей на кут y на додаток зменшувалися в 1,25 K 135 раз, тобто приблизно на 12...16%, , що еквівалентно підвищенню навантажувальної здатності зубчастої муфти на 25...35%. Технологія виготовлення вказаних зубів венців втулки досить проста і відома, і вона, відрізняється від прототипу, тим що, не вимагає спеціальних пристроїв і засобів при їх виробництві. Крім того, внаслідок збільшення податливості зубів одного із венців при наявності перекосу осей зубчаста муфта характеризується покращенням віброакустичних характеристик з точи зору зниження вібрації і гаму. Економічний ефект від впровадження пропонованої зубчастої муфти слід чекати за рахунок підвищення навантажувальної здатності і зменшення затрат на виробництво. Суспільна користь технічного рішення, що заявляється, полягає в покращенні віброакустичних характеристик зубчастої муфти (промсанітарія) за рахунок їх більш плавного спряження внаслідок збільшення податливості зубів при перекосі осей. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601