Цилиндрическая зубчатая передача

Авторы патента:

Полезная модель относится к двигателестроению, в частности к зубчатым передачам для редукторов газотурбинных двигателей, при этом она может быть использована в других областях машиностроения. Цилиндрическая зубчатая передача внешнего зацепления с ведущим и ведомым зубчатыми колесами. У ведомого зубчатого колеса модификация поверхностей головок зубьев выполнена по синусоидальной кривой, а модификация поверхностей ножек зубьев - по параболической, а у ведущего колеса - наоборот, модификация ножек зубьев выполнена по синусоидальной кривой, а модификация головок зубьев - по параболической. Такое выполнение каждого колеса цилиндрической передачи делает плавным переход от уменьшения скорости вращения к ее увеличению в момент входа в зацепление каждой последующей пары зубьев, значительно уменьшает или исключает совсем импульс ускорения, ударную нагрузку и шум. Ф.И.- 1п., фиг.-4.

Известна цилиндрическая зубчатая передача внешнего зацепления с ведущим и ведомым зубчатыми колесами. По крайней мере, одно из зубчатых колес имеет модификацию поверхностей по всей рабочей высоте зубьев, причем модификацию выполняют по кривой, близкой к параболической, (ГОСТ 16530-83, Передачи зубчатые. П.1.7.9-1.7.14). Это позволяет исключить ряд негативных факторов в работе зубчатой передачи, связанных с кромочным контактом. Недостатком известной передачи является то, что в момент входа в контакт в зацепление каждой последующей пары зубьев наблюдается резкое почти мгновенное изменение характера движения передачи, переход от уменьшения угловой скорости к ее увеличению, в результате этого возникает пиковый импульс ускорения, отражающийся в ударной нагрузке. Работа такой зубчатой передачи сопровождается шумом на частоте перезацепления зубьев.

Заявленное предложение отличается от известного технического решения тем, что у ведомого зубчатого колеса модификация поверхностей головок зубьев выполнена по синусоидальной кривой, а модификация ножек зубьев - по параболической, а у ведущего колеса наоборот - выполнена модификация ножек зубьев по синусоидальной кривой, а головок зубьев - по параболической.

Технической задачей полезной модели является создание цилиндрической зубчатой передачи, состоящей из зубчатых колес с профильной модификацией зубьев, исключающей ударную нагрузку и возникновение шума в момент входа в зацепление каждой последующей пары зубьев.

Указанная задача решается тем, что в цилиндрической зубчатой передаче внешнего зацепления с параллельными осями вращения, ведущим и ведомым зубчатыми колесами, у ведомого зубчатого колеса модификация поверхностей головок зубьев выполнена по синусоидальной кривой, а модификация ножек зубьев - по параболической, а у ведущего зубчатого колеса, наоборот, модификация ножек зубьев выполнена по синусоидальной кривой, а модификация головок зубьев - по параболической.

Такое выполнение каждого колеса цилиндрической передачи делает переход от уменьшения скорости вращения к ее увеличению в момент входа в зацепление каждой последующей пары зубьев плавным, значительно уменьшает или исключает совсем импульс ускорения, ударную нагрузку и шум.

Полезная модель поясняется фигурами, на которых изображено следующее:

1 - форма модификации известной зубчатой передачи, где - 1 теоретическая эвольвентная поверхность, 2 - модифицированная поверхность, отклонения которой от теоретической выполнены по параболической кривой.

2 - график закона движения передачи, где - угловой шаг зацепления, -угловая длина линии зацепления с учетом перекрытия точки 3 и 4 - вход в зацепление и выход из зацепления средней пары зубьев, точки входа в зацепление каждой последующей пары.

3 - форма модификации ведомого колеса предлагаемой зубчатой передачи, где 1 - теоретическая эвольвентная поверхность, 2 - предлагаемая форма модификации, Г - головка зуба, Н - ножка зуба, 4 - график закона движения предлагаемой зубчатой передачи, где и , как на (фиг.3), «а» - участок графика движения по синусоидальной кривой, «b» - участок движения по параболической кривой.

Изготовление зубчатых колес прототипа методом обката позволяло модифицировать поверхности зубьев зубчатых колес только по кривой, близкой к параболе (см. фиг.1). В этом случае работа зубчатой передачи, иллюстрируемая графиком закона движения, (см. фиг.2) сопровождается резким почти мгновенным изменением характера движения, переходом от уменьшения угловой скорости к ее увеличению. Это происходит в момент входа в контакт каждой последующей пары зубьев точки 3 и 4 (фиг.2). В результате такого изменения характера движения возникает пиковый импульс ускорения и, как следствие, возникает ударная нагрузка. Это влечет за собой повышенную шумность работы зубчатой передачи и негативно сказывается на долговечности ее работы.

На зубошлифовальных станках с ЧПУ у ведомого зубчатого колеса осуществляют модификацию головок «Г» зубьев по синусоидальной кривой а их ножек «Н» по традиционной параболической кривой, (см. фиг.3). У ведущего зубчатого колеса передачи предлагается модифицировать по синусоиде ножки зубьев, а головки - по параболической кривой. График закона движения передачи представлен на (фиг.4), где на длине линии зацепления «» показан график движения только одной пары зубьев без влияния соседних. На отрезке «а» движение происходит по синусоиде, на отрезке «b» - по параболе. При этом на участках входа в зацепление последующих зубьев отсутствует явление резкого изменения характера движения (точки 5 и 6), а переход от уменьшения угловой скорости к ее увеличению происходит плавно по синусоидальному закону, что исключает пиковые импульсы ускорения, ударные нагрузки и повышенную шумность в работе зубчатой передачи.

Цилиндрическая зубчатая передача внешнего зацепления с ведущим и ведомым зубчатыми колесами, отличающаяся тем, что у ведомого зубчатого колеса модификация поверхностей головок зубьев выполнена по синусоидальной кривой, а модификация ножек зубьев - по параболической, а у ведущего зубчатого колеса, наоборот, модификация ножек зубьев выполнена по синусоидальной кривой, а модификация головок зубьев - по параболической.