Зубчаста передача з криволінійними твірними зубів

Зубчаста передача, що містить ведуче та ведене зубчасті колеса з розташованими на них поздовжньо коригованими евольвентними зубами, що знаходяться між собою в зачепленні, яка відрізняється тим, що твірні бічних поверхонь зубів ведучого зубчастого колеса виконані криволінійними, при цьому товщина зубів S(y) від їх середини до торців зменшується за нелінійним законом, тобто: m y2 , 2 R m / 2 - товщина зубів при у = 0; де S w у - поточно координата, що відраховується від середини зубів, до того ж 0 y b / 2 ; b - довжина зубів; Винахід відноситься до галузі машинобудування. Відома зубчаста передача, яка містить ведуче та ведене зубчасті колеса з розташованими на них евольвентними зубами, що знаходяться між собою у зачепленні, яка в результаті взаємодії зубів один з одним здійснює передачу навантаження та частоти обертання від одних валів до інших валів машин і механізмів [1]: [Часовщиков Л.Д. Передачи зацеплением. - Μ.: Машиностроение, 1969. 273с.]. Недоліком вказаної зубчастої передачі являється досить низька, а в деяких випадках неприпустима, навантажувальна здатність по контактним напруженням при перекосах зубів відносно один одного, що обумовлено конструктивними, технологічними та експлуатаційними факторами. Найбільш близьким за технічною сутністю до рішення, що пропонується, є прийнята за прототип зубчаста передача, в якій зуби виготовлені з урахуванням поздовжньої корекції на ділянках, прилеглих до їх торців, з метою відхилення від теоретично правильного напрямку ведучого або ведучого та веденого зубчастих коліс, в результаті чого зменшується величина контактних напружень на торцевих ділянках зубів [2]: [Кудрявцев В.Η., Державец Ю.А., Глухарев Е.Г. Конструкция и расчет зубчатых передач редукторов. - Л.: Машиностроение, 1971. - 328с. - див. ст.94]. Недоліком вказаного зубчастої передачі є незначне зниження контактних напружень на торцевих ділянках зубів за рахунок поздовжньої корекції та відсутність достовірних даних про вплив вказаної корекції на контактну міцність зубів. Задача винаходу - зниження максимальних контактних напружень до рівня напружень в полю S( y ) Sw 2 S( y ) S( y ) y 2 / 2R - зменшення товщини зубів з однієї сторони в точці у; R - радіус кривизни твірних бічних поверхонь зубів, який визначається шляхом розв'язання рівняння: b RFn R 13153 , , 2 E величина якого обмежена нерівністю: Eb3 ; Fn - кут перекосу зубів відносно один одного, при цьому 00 їх початковий контакт при відсутності навантаження виражається величина якого обмежена нерівністю точкою k (Фіг.2 та Фіг.3). При цьому в площині z0x евольвента 9 зуба ведучого зубчастого колеса 3 контактує в точці k, розташованій на лінії 6, з ево2 Eb R 5,5 10 львентою 10 зуба веденого зубчастого колеса. Fn ; Вказана взаємодія евольвентних кривих 9 та 10 розглядається як модель контакту двох циліндрів з - кут перекосу зубів відносно один одного, радіусами 1 та 2. при цьому 00 або твірні бічних ся, не лише з прототипом, але і з іншими технічповерхонь зубів криволінійні, то початковий точконими рішеннями в даній області техніки, не виявивий контакт передумовлює розв'язання простороло в них ознак, які б відрізняли технічне рішення, вої контактної задачі. Якщо одночасно зуби перещо заявляється, від прототипу, а це дозволяє зрокошені відносно один одного та виконані з бити висновок про відповідність критерію "винахікриволінійними твірними їх бічних поверхонь, то в дницький рівень". цьому випадку має місце також просторова контаНа Фіг.1 зображений зуб ведучого зубчастого ктна задача. колеса з криволінійними твірними його бічних поВперше розв'язання подібних, тобто простоверхонь. На Фіг.2 представлена розрахункова морових контактних задач стосовно зубчастих передель контакту двох циліндрів до навантаження в дач, виконані д.т.н., проф. Поповим О.П., які слуплощині z0x, а на Фіг.3 - модель контакту площини гували основою для розробки даного технічного з циліндром в площині z0у. рішення. На Фіг.1 під d1, da1, dв1 та df1 розуміється діаДля оцінки ефективності технічного рішення, метри ділильного кола, кола вершин, основного що пропонується, спочатку необхідно визначити кола та кола западин зубів, а під h, b та R - висота максимальні контактні напруження H при наявзубів, їх довжина та радіус кривизни твірних бічних ності перекосу зубів, а потім максимальні контактні поверхонь зубів ведучого зубчастого колеса. Стонапруження HS при перекосі зубів та наявності совно Фіг.2 та Фіг.3 маємо bо, bк - півширина та пів 5 77304 6 криволінійних твірних їх бічних поверхонь з метою твірних бічних поверхонь зубів лише одному з зубпорівняння. частих коліс, виходячи з меншої кількості зубів, тобто з z1