Рейкова циліндрична зубчаста передача

Рейкова циліндрична зубчаста передача, що містить зубчасте колесо і сполучену з ним рейку, яка відрізняється тим, що параметри профілю зуба рейки в зв'язаній з нею системі координат визначено з умов: f1 V= 0,6 ö æ 3,33 ç c + P0 f 3,33 ÷ ÷ ç 1 ø è 0,6 ö æ f10 ç 1 - P0 V 3,33 ÷ ÷ ç 0 ø è c= , (1) V0 2 (19) 1 3 V= 46057 f1 ö æ 3,33 ç c + P0 f 3,33 ÷ ÷ ç 1 ø è 0,6 ö æ f10 ç1 - P0 V 3,33 ÷ ÷ ç 0 ø è c= V0 0,6 , (1) 3,33 ö P0 = æ DP ç ÷ sin a е ø è а профіль зуба зубчастого колеса у зв'язаній з ним системі координат обкреслений кривою з координатами рівними: f 1- V2 x = ( f1 + R) cos j + 1 sin j V f 1- V2 y = ( f1 + R) sin j - 1 cos j , V (2) ö æ 2 ÷ 1 ç f1 1 - V V +ò df1 ÷ ç V Rç 1- V ÷ ø è V = sin a, V 0 = sin a 0 У цих співвідношеннях: f1 - перемінний параметр; R - радіус початкової окружності колеса; a - поточний кут профілю зубців рейки; a 0 - кут профілю зубців рейки при f1 = f10 ; j= df1 - диференціал параметра f1 ; DP < 1 - постійна величина; a е - кут профілю зубців коліс прототипу. Виконання рейкової циліндричної передачі з такими профілями зубців рейки і зубчастого колеса зменшить втрати потужності на тертя в зачепленні. На Фіг. зображено торцовий переріз рейкової циліндричної зубчастої передачі. Рейкова циліндрична зубчаста передача містить зубчасту рейку 1 із зубами 2, що мають профіль «ab», точка якого має координати f1 та f2 відносно системи координат XpOpYp, ось OpYp якої направлена по початковій прямій ПП рейки 1, та профільним кутом a в цій точці, профільним кутом a 0 в точці профіля з ординатою f10 та зубчасте колесо 3 з зубами 4, профілі «cd» котрих в системі координат XOY, початок якої лежит на осі «О» колеса 3 і зв'язаної з колесом 3 з початковою окружністю 5 і радіусом R, мають координати х і у і контактують у точці «K» з профілями «ab» зубців 2 4 рейки 1, причому параметри профілів «ab» та «cd» визначені зі співвідношень (1) та (2). При роботі рейкової циліндричної зубчастої передачі колесо 3 обертається з кутовою швидкістю w, повертаючи на кут j навколо осі О у напрямку, зазначеному стрілкою 6, а рейка 1 переміщається в напрямку, зазначеному стрілкою 7, рівнобіжної початкової прямої «ПП» зі швидкістю V. При цьому точка K профілю «cd» зуба 4 колеса 3 і профілю «ab» зуба 2 рейки 1 переміщається по профілю «cd» зуба 4 колеса 3 і по профілю «ab» зуба 2 рейки 1. Така рейкова циліндрична зубчаста передача має зменшені втрати потужності на тертя в зачепленні. Умови (1) і (2) отримані з наступного. Втрати потужності на тертя в зачепленні зубців коліс оцінюються значенням (см. Кудрявцев В. Н. Зубчатые передачи. М: Машгиз, 1957. - 263с.) (3) DP = fVck , де f - коефіцієнт тертя ковзання в зачепленні зубців; Vck - швидкість ковзання в зачепленні зубців. Для зубців з вихідним контуром прототипу величина втрат потужності на тертя в зачепленні зубців: (4) DPе = f е Vckе , де fе - значення коефіцієнта тертя ковзання в зачепленні зубців з вихідним контуром прототипу; Vckе - швидкість ковзання в зачепленні зубців з вихідним контуром прототипу. Відношення величин втрат потужності на тертя (3) і (4) дорівнює (см. Шишов В.П., Носко П.Л. Ревякина О.А. Цилиндрические передачи с арочными зубьями. Монография. - Луганськ: вид-во СНУ ім. В. Даля. 2004. - 336с.). 0,3 (5) DP = c V - 0,7 sin a е , де c - відносна приведена кривизна робочих поверхонь зубців, рівна ( V - f1V' ) 2 c= V3 a V' - перша похідна функції V та по f1 . Рівність (5) разом з рівністю (6) є диференціальним рівнянням, рішення якого має вид (1) і з якого випливає, що при заданих = const, a е , f10 , та a 0 будуть визначені параDP метри кривих, якими обкреслені профілі зубців рейки і зубців сполученого з нею колеса. 5 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 46057 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601