Зубчаста передача

Зубчаста передача, яка складається із шестірні і колеса з розташованими на них евольвентними зубами, котрі знаходяться між собою у зачепленні, яка відрізняється тим, що прямі зуби шестірні і колеса виконані з нестандартним профілем, який характеризується висотою головки зуба hан 1,2 1,3 m , кутом зачеплення wn 16,8 17,5 і величиною радіального зазору c 0,30,5 m , крім того, прямолінійні твірні бічних поверхонь зубів шестірні виконані криволінійними твірними з радіусом кривизни b2 w , R 8 S де m - модуль зачеплення; b w - довжина прямих зубів (ширина вінця); Корисна модель відноситься до галузі машинобудування. Відома зубчаста передача, яка складається з шестерні і колеса з розташованими на них евольвентними зубами, які шляхом взаємодії один з одним здійснюють передачу обертання і корисного навантаження від одних валів іншим валам машин і механізмів [1]: Кудрявцев В.Н., Державец Ю.А., Глухарев Е.Г. Конструкция и расчѐт зубчатых редукторов - Л.: Машиностроение, 1971. – 328с. Недоліком відомої зубчастої передачі з евольвентними прямими зубами є обмежена навантажувальна здатність і високий рівень шуму. Найбільш близькою за технічною сутністю до пропонованого рішення є зубчаста передача Попова О.П. [2]: Деклараційний патент №10475 на корисну модель. Україна. Зубчаста передача Попова О.П. з модифікованими зубами / Попов О.П. u200504203; Заявл.04.05.05; Опубл.15.11.05. Бюл. № 11. Недоліком даної зубчастої передачі є обмежена навантажувальна здатність по контактним напруженням, високий шум, який виникає в процесі експлуатації. Задача корисної моделі – суттєве підвищення навантажувальної зубчастої передачі по контактним напруженням і зниження рівня шуму. Для вирішення задачі в зубчастій передачі, яка складеться з шестерні і колеса з розташованими на них евольвентними зубами, прямі зуби шестерні і колеса виконані з нестандартним профілем, який характеризується висотою головки зуба hан 1,2 1,3 m , кутом зачеплення WН=16,8°…17,5° c і величиною радіального зазору 0,30,5 m , крім того, прямолінійні твірні біч (13) 51962 (11) UA (19) WН=16,8°…17,5° і величиною радіального зазору c 0,30,5 m , крім того, прямолінійні твірні бічних поверхонь зубів шестерні замінені криволінійними твірними з радіусом кривизни b2 w , R 8 S де m - модуль зачеплення; bw - довжина прямих зубів (ширина вінця); S=0,01…0,03мм - параметр криволінійності твірних бічних поверхонь зубів шестерні в торцевих перерізах. Порівняльний з найближчим аналогом аналіз показує, що пропонована зубчаста передача, яка складеться із шестерні і колеса з розташованими на них евольвентними зубами, які знаходяться між собою у зачепленні, згідно корисної моделі, прямі зуби шестерні і колеса виконані з нестандартним профілем, який характеризується висотою головки hан 1,2 1,3 m , зуба кутом зачеплення U S 0,010,03 мм - параметр криволінійності бічних поверхонь зубів шестірні в торцевих перерізах. 3 51962 4 них поверхонь зубів шестерні замінені криволінійПропонована зубчаста передача може бути ними твірними з радіусом кривизни виконана з криволінійними твірними бічних поверхонь не тільки зубів шестерні, але й зубів колеса. 2 bw Однак при вказаному варіанті виконання зубчастої R , 8 S передачі приведений радіус кривизни Rnp твірних де m - модуль зачеплення; bw - довжина прябічних поверхонь зубів шестерні і колеса буде мемих зубів (ширина вінця); S=0,01…0,03мм - панше попередньо вказаного радіуса R, який є харараметр криволінійності твірних бічних поверхонь ктерним для твірних бічних поверхонь зубів шесзубів шестерні в торцевих перерізах. терні, тобто Rnp R . В зв'язку з тим, що Rnp R , На фіг.1 зображена одноступінчата зубчаста максимальні контактні напруження в зачепленні передача з зовнішнім зачепленням прямих зубів, зростуть, навантажувальна здатність по даним на фіг.2 - загальний вид зуба шестерні, а на фіг.3 напруженням зменшаться. Тому у всіх випадках загальний вид з торця зуба стандартного профілю при виготовленні пропонованої зубчастої передачі (а) і нестандартного профілю (б). необхідно виходити із заміни лише прямолінійних Згідно з фіг.1-3 маємо наступні позначення: твірних бічних поверхонь зубів шестерні криволі, 2 - кутові швидкості шестерні і колеса; bw 1 нійними твірними. довжина прямих зубів (ширина вінця шестерні і Зубчаста передача працює наступним чином. колеса); R - радіус кривизни твірних бічних поверПри обертанні двигуна, приєднаного через вал хонь зубів шестерні; 1 - радіус евольвенти бічнодо шестерні 1, остання буде обертатися з кутовою швидкістю 1 . При цьому евольвентні зуби 3 шесго профілю зуба шестерні в полюсі зачеплення; S=0,01…0,02мм - параметр криволінійності бічтерні впливають на аналогічні зуби 4 колеса 2, яке них поверхонь зубів шестерні в торцевих переріприймає передане корисне навантаження, оберзах; d1, db1, df1 і da1 - діаметри ділильної окружнотаючись з кутовою швидкістю 2 . сті, основної окружності, окружності в падин і Внаслідок наявності криволінійних твірних 7 і 8 окружності вершин зубів; hан, hfн, hн - висота голібічних поверхонь зубів шестерні в площині z0y, перпендикулярної торцевій площині зубів, в якості вки зуба, ніжки зуба і зуба нестандартного профірозрахункової моделі виступає модель контакту лю; hа , hf , h - висота голівки зуба, ніжки зуба і зуба циліндра з радіусом R і площини з радіусом кривистандартного профілю, при якому кут зачеплення зни, який дорівнює нескінченності, яка обумовлена наявністю прямолінійних твірних бічних поверхонь w 20 ; ha 0,2  0,3 m - збільшення висоти зубів колеса. Для вказаної моделі контакту при голівки зуба нестандартного профілю. відсутності навантаження зубів характерний точЗубчаста передача складається із шестерні 1 і ковий контакт. колеса 2 з розташованими на них евольвентними В площині z0x в якості розрахункової моделі прямими зубами 3 і 4. При цьому зуби 3 шестерні контакту спряженої пари зубів 3 і 4 виступає загамають висоту голівки 5 hан 1,2 1,3 m , а висоту льновідомий контакт зубів у вигляді двох пружно ніжки 6 зуба шестерні, яка дорівнює стислих циліндрів з радіусами 1 і 2 , який до hfн hан 0,3  0,5 m , виходячи із загальної винавантаження зубів характеризується також точсоти зубів нестандартного профілю hн hан hfн . ковою взаємодією робочих поверхонь зубів. При цьому площина z0x паралельна торцевій площині Зуби нестандартного профілю мають кут зачепзубів або перпендикулярна осям обертання зубчалення WН=16,8°…17,5°. стих коліс. Зубчаста передача стандартного профілю має Отже, пропонована зубчаста передача хараквисоту голівки ha m , ніжки hf 1,25m , загальну теризується просторовим точковим зачепленням висоту h ha hf 2,25m і кут зачеплення зубів до навантаження. При роботі зубчастої передачі в процесі навантаження зубів нормальною 20 . При цьому величина радіального зазоw силою, що передається, Fn точка перероджуються ру c=0,25m. в ділянку контакту еліптичної форми розміром Збільшення радіального зазору з величини ab , де a і b відповідно велика та мала піввісі елі0,25m (зуби стандартного профілю) до величини пса. 0,30,5 m (зуби нестандартного профілю) обуЗа рахунок використання в даній зубчастій пемовлене необхідністю одержання викружків в осредачі нестандартного профілю зубів шестерні і нові зубів з урахуванням збільшення їх висоти. колеса, який передбачає збільшення висоти зубів, Твірні 7 і 8 бічних поверхонь зуба 3 шестерні 1 будь яка спряжена пара зубів в порівнянні з станє криволінійними і характеризуються радіусом R. дартним профілем зубів раніше входить в зачепКривизна твірних 7 і 8 приймається з умови забезлення і пізніше виходить із зачеплення, що призпечення параметра криволінійності S в торцевих водить до збільшення робочої довжини лінії перерізах зубів шестерні в межах 0,01…0,02мм. зачеплення. А збільшення робочої лінії зачепленНаявність криволінійності в зубах шестерні, на ня супроводжується, як відомо, зростанням коефівідміну від зубів колеса, обумовлене тим, що чисцієнта торцевого перекриття зубів . При збільло зубів z1 шестерні завжди менше числа зубів z2 шенні коефіцієнта в зачепленні знаходяться, колеса, тобто z1