Рівноміцне зубчасте зачеплення новікова

Зубчасте зачеплення, яке складається із ведучого і веденого зубчастих коліс з розташованими на них круговими зубами, які знаходяться в зачепленні між собою, яке відрізняється тим, що прямолінійні твірні кругових профілів зубів ведучого колеса на відстані Db від торцевих перерізів, які характеризують вхід та ви хід зубів із зачеплення, замінені з обох боків ламаними лініями, проведеними під кутом g до твірних, з глибиною модифікації зубів DS у торцевих перерізах, при цьому параметри модифікації Db та DS визначають з виразів: 2 3 3948 4 вантаження в передачі [3]: Остапчук В. П., Смирфілів кіл ведучого колеса на відстані Db від торнов Л. П., Федякин Р. В., Чесноков В. А. А. с. цевих перерізів, які характеризують вхід та ви хід 578519 СССР. Зубчатая передача с системой зазубів із зачеплення, замінені з обох боків ламаницепления Новикова. М. Кл. F16H55/08; Заявлено ми лініями, які проведені під кутом g до твірних, з 23.04.73; Опубл. 30.10.77. Бюл. № 40. глибиною модифікації зубів DS в торцевих переріНедоліком вказаної передачі Новікова є те, що зах, при цьому параметри Db та DS визначаютьмодифікація зубів направлена лише тільки на знися, виходячи із знайдених вище виразів. ження динамічних навантажень при вході зубів у На Фіг. Ї зображене зачеплення Новікова, а на зачеплення, і вона відсутня на виході зубів із зачеФіг. 2 - модифікований зуб ведучого зубчастого плення. Більш того, параметри вказаної моколеса даного зачеплення. дифікації зубів є необгрунтованими у зв'язку з чим Зачеплення Новікова складається з ведучого їх числові значення в кожному конкретному випадзубчастого колеса 1 з розташованими на ньому ку рекомендовано вибирати дослідним шляхом. випуклими круговими зубами 2, які окреслені Задача корисної моделі - зниження контарадіусами r1 , і веденого зубчастого колеса 3 з ктних напружень у торцевих перерізах, тобто на вході і виході з убів із зачеплення та спрощення розташованими на ньому вогнутими зубами 4, які технології виготовлення модифікованих зубів, ризокреслені радіусом r 2 , причому r 2 < r1 . Передача робка зачеплення Новікова з рівноміцними по конНовікова навіть при зовнішньому зачепленні хатактним напруженням зубами в довільному перерактеризується, як слідує з Фіг. 1, внутрішнім торрізі, що на сьогоднішній день не має аналогів у канням зубів. світовій практиці, а також підвищення навантажуВипуклий зуб 2 до модифікації (Фіг. 2) хараквальної здатності та ефективності передач Новітеризується бічними профілями 5 у вигляді дуг кіл, кова. які окреслені, як вже вказувалось, радіусом r1 , та Для вирішення задачі в зубчастому зачепленні, яке складається із ведучого і веденого зубчасвін по всій довжині b має прямолінійні твірні. тих колес з розташованими на них круговими зуВ процесі модифікації прямолінійні ділянки 6 з бами, прямолінійні твірні кругових профілів зубів обох боків торців довжиною Db замінені ламаниведучого колеса на відстані Db від торцевих пеми лініями 7, які за аналогією з прямолінійними рерізів, які характеризують вхід і вихід зубів із затвірними мають кут злому g . При цій заміні чеплення, замінені з обох боків ламаними лініями, замість бічних профілів зубів 5 мають місце бічні проведеними під кутом g до твірних, з глибиною профілі 8, радіус кривизни яких також дорівнює r1 . модифікації зубів DS у торцевих перерізах, при При цьому границями переходу ламаних цьому параметри модифікації Db та DS визначатвірних ліній 7 в прямолінійні твірні 9, довжина ються з виразу: яких дорівнює b - Db , є профілі 10, які окреслені, (1 + lm )RR2Fn Db £ 2,1lm × 3 як і профілі 8, радіусом r1 . ; 3 3 [ 2am + (1 + l m )n][(pR2 + l m R) + 2 lm (R2 - lm R)]E В результаті модифікації здійснено заглиблення торцевих ділянок з кожної із сторін на величину 2gR2 × Db + (Db)2 DS , що призвело до зменшення товщини вершин DS £ , 2R2 зубів Sb в торцях на величину 2D S (Фіг. 2). Зубчасте зачеплення працює наступним чиR 2 × Db де lm = ; ном. В результаті обертання ведучого зубчастого R (2 gR 2 + Db ) колеса 1 з кутовою швидкістю w1 зуб 2, який належить ведучому колесу та який має контакт з зуæ 2g 1 ö ÷; a = lm ç r бом 4 колеса 3, буде впливати на цей зуб таким ç Db + R ÷ è 2ø чином, що Ведене колесо 3 почне обертатись 3 R =R1R2 / (R1 + R2 ) ; кутовою швидкістю w 2 . r = r1r2 / (r2 - r1 ) При цьому, у випадку відсутності модифікації, на вході зубів у зачеплення лінія контакту буде приведені радіуси кривизни зубів відповідно у співпадати з правим бічним профілем 5 зуба, виплощинах z0 x та z0 y; R1 , R2 - радіуси кривизни ходячи з напрямку кутової швидкості о)і (Фіг. 1). В еквівалентних циліндрів в площині z0x; р і, r1 , r 2 процесі обертання ведучого колеса 7 вказана лінія контакту буде переміщуватися (див. напрямок - радіуси кривизни бічних профілів випуклих зубів стрілки на Фіг. 2) перпендикулярно чи майже перведучого та вогнути х зубів веденого зубчастих пендикулярно у напрямку довжини зуба та на виколес в площині z0y, перпендикулярній площині ході зуба із зачеплення вона співпаде з положенz0 x; g £ DS / Db - приймається із умови рівності ням лінії 5 протилежного торця. контактних напружень на вході і виході зубів із заТаким чином при вході і виході зубів із зачепчеплення та в будь-яких інших перерізах; Fn - норлення у випадку відсутності їх модифікації у якості мальна сила, діюча на зуби; E - модуль пружності розрахункової моделі в площині, яка перпендикуматеріалів; n - коефіцієнт Пуасона. лярна лінії контакту, виступає модель контакту Зіставлюваний аналіз з прототипом показує, двох полуциліндрів, для якої характерні високі що зачеплення Новікова, що заявляється, відрізконтактні напруження в порівнянні з напруженнями няється тим, що прямолінійні твірні кругових про 5 3948 6 в перерізах, які лежать на певній відстані від 0,313 3 ( a + n)2 E2Fn торців зубів. sH = am Якщо зуби модифіковані, то в цьому випадку R2 при вході і виході їх із зачеплення лініями контакту які мають місце у всі х інши х перерізах зубів. є лінії, які співпадають з дугами кіл 10, які лежать Отже, шляхом вказаної модифікації можна дона відстані від торців Db , у зв'язку з чим пебитися, варіюючи значеннями кута g , рівності конреміщення лінії контакту буде здійснюватись у тактних напружень в довільних перерізах зубів. У межах довжини, яка дорівнює b - 2Db . Для мозв'язку з цим зачеплення Новікова буде дифікованих зубів при лініях контакту, які рівноміцним по контактним напруженням, що не співпадають з дугами 19, як на вході так і на виході має аналогів у світовій практиці. зубів із зачеплення, у якості розрахункової моделі, Економічний ефект від впровадження раніше вказаній площині, буде модель контакту технічного рішення, що пропонується, слід чекати циліндра (зуб 4 веденого колеса 3) з поверхнею, за рахунок підвищення навантажувальної здатщо складається з щільно зв'язаних між собою ності та ефективності роботи зачеплення напівциліндра та ламаної площини з кутом злому Новікова. Суспільна користь технічного рішення, що g (модифікований зуб 2 ведучого колеса 1). пропонується, враховуючи вирівнювання контактПри цьому контактні напруження на вході і виних напружень по довжині зубів, а також більш ході зубів із зачеплення визначаються за формуплавний вхід зубів у зачеплення внаслідок модилою фікації, полягає в покращенні віброакустичних ха2 2 0,313 [2am + (1 + lm )n ] E R 2Fn рактеристик зачеплення за рахунок зниження гаму sH = 3 2 2 та вібрації (промсанітарія). am 2 3 2 (1 + l ) p(R + l R) + 2 l (R - l R ) R m [ 2 m m 2 m ] у відповідності з прийнятими кутом g будуть дорівнювати контактним напруженням Комп’ютерна в ерстка М. Клюкін Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститупромислов ої в ласності”, вул. Глазунов а, 1, м. Київ – 42, 01601