способ сборки прямозубой конической передачи

Формула изобретения

СПОСОБ СБОРКИ ПРЯМОЗУБОЙ КОНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ, заключающийся в том, что предварительно обеспечивают осевым смещением совмещение вершин конусов, сопряженных зубчатых колес, фиксируют колеса в осевом направлении, обеспечивают расчетный боковой зазор в зацеплении радиальным смещением колес, отличающийся тем, что, с целью снижения шума и вибраций передачи, одно из колес дополнительно смещают в осевом направлении на величину

X_i = , i= 1,2

и радиальном направлении на величину

far_i = X_i tg₀sin_i , i = 1,2 ,

где Z_i - число зубьев колес;

₀ - угол профиля зуба;

_i - угол делительного конуса колес;

_Pв - разность основных шагов зубьев колес, вызванная упругими деформациями зубьев.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению. Известен способ сборки конических передач, заключающийся в том, что колесам дают преднамеренные осевые смещения, которые назначают в зависимости от ожидаемой деформации опор зубчатых колес, а возникновение при осевых смещениях конических колес разности основных шагов зубьев шестерни и колеса предотвращают смещением второго колеса с соблюдением условия

х₁ cos ₁ = x₂ cos ₂, где х₁; х₂ - осевые смещения соответственно шестерни и колеса; ₁; ₂- углы делительных конусов соответственно шестерни и колеса.

При этом условии в каждом нормальном к зубьям сечении мы имеем зацепление пары зубьев с равными модулями и основными штангами.

m₁ = m₂; Pb₁ = Pb₂.

В передаче, работающей под нагрузкой, вследствие деформации собственно зубьев шестерни и колеса возникает разность основных шагов Pb = Pb₂ - Pb₁. Попытка устранить ее за счет осевого смещения шестерни или колеса приводит к перекосу зубьев и, следовательно, к концентрации нагрузки в зацеплении. Поэтому возникающую от упругих деформаций разность основных шагов зубьев шестерни и колеса преднамеренно компенсируют при нарезании зубьев соответствующей корректировкой цепи обката зуборезного станка [1] .

Недостатком этого способа является то, что технология нарезания колес существенно усложняется. Кроме того, каждая пара колес, работающая при различной нагрузке, требует индивидуальной корректировки цепи обката зуборезного станка, что еще более усложняет технологию изготовления колес.

Известен способ сборки конической передачи, заключающийся в том, что осевыми смещениями колес добиваются их точного осевого положения. Затем компенсируют радиальную погрешность положения осей колес, отклонение межосевого угла и погрешность взаимного положения колес от упругих деформаций опор радиальными смещениями колес, осуществляемыми, например, с помощью косых шайб. Тем самым обеспечивается номинальное положение колес под нагрузкой, т. е. совпадение вершин начальных конусов и расчетный межосевой угол.

Однако при работе такой передачи зубья колес будут входить в зацепление с ударом вне линии зацепления, что обусловлено разностью основных шагов зубьев шестерни и колеса, связанной с неизбежными деформациями зубьев под нагрузкой.

Целью изобретения снижение шума и вибрации передачи. Поставленная цель достигается тем, что при сборке дополнительно смещают шестерню (или колесо) в осевом направлении на величину

x_i= i= 1; 2 и дополнительно смещают шестерню (или колесо) в радиальном направлении на величину

f_ar = x_i tg _o sin _i, где Zi(1; 2) - числа зубьев шестерни и колеса; _о - угол профиля зуба; _pb - разность основных шагов зубьев шестерни и колеса, вызванная упругими деформациями зубьев.

При этом осевое смещение обеспечивает требуемую для безударного зацепления разность основных шагов шестерни и колеса, а радиальное - необходимо для восстановления номинального прилегания зубьев и, следовательно исключения концентрации нагрузки в зацеплении.

На фиг. 1 представлена коническая зубчатая передача в сборе; на фиг. 2 - схема осевого смещения шестерни.

Способ сборки конической зубчатой передачи заключается в том, что шестерне или колесу сообщают дополнительные осевые смещения, вызывающие требуемую разность основных шагов шестерни и колеса и компенсируют влияние этих смещений на контакт зубьев дополнительными радиальными смещениями одного из колес.

Конические зубчатые колеса 1 и 2 (см. фиг. 1) смонтированы в корпусах 3 и 4, между которыми установлено регулировочное устройство, выполненное, например, из двух поворотных косых шайб 5 и 6. Осевые положения колес при предварительной сборке обеспечиваются и фиксируются любым известным способом.

Способ реализуется следующим образом. Предварительно обеспечивают совпадение под нагрузкой вершин делительных конусов и расчетный боковой зазор в зацеплении осевым и радиальным смещением колес согласно [2] .

Затем, используя известные зависимости, оценивают деформации зубьев в зацеплении под нагрузкой. Эта величина должна соответствовать разности основных шагов зубьев ведущего и ведомого колес (0,03-0,05 мм). Дополнительным осевым смещением шестерни (колеса) на величину х₁(2) обеспечивают требуемую разность основных шагов.

Осевое смещение одного из колес на разность основных шагов зубьев шестерни и колеса влияет следующим образом. На фиг. 2 показано нормальное положение делительных конусов пары конических колес (тонкими линиями) и их положение после осевого смещения шестерни Z₁ на величину х₁.

Тогда в сечении 1-1 R₂-R₁, а

R₁" = R₁ - x₁ cos ₁; R1 = m₁Z₁/2sin ₁. Модуль m₁" в сечении на расстоянии R₁" от вершины делительного конуса m = = m1- Основной шаг зубьев в сечении 1-1 без смещения и после осевого смещения соответственно Pb₁ = m₁cos_o; Pb"₁ = m"₁cos_o, а разность основных шагов шестерни и колеса Pb₁-Pb= Pb =

Чтобы восстановить номинальное прилегание зубьев, нарушенное указанными осевыми смещениями предлагается скомпенсировать их соответствующими расчетными дополнительными радиальными смещениями, которые не вызывают погрешностей основных шагов в зацеплении.

Величины требуемых радиальных смещений определим по зависимости, устанавливающей связь между погрешностями взаимного положения зацепляющихся конических зубатых колес и прилеганием зубьев

(E_s1+E_s2)cos_o- f_arsin_o- E_s1+Ecos_o+f_arcos = 0

В передаче с зубчатыми колесами, нарезанными без всяких преднамеренных корректировок E_s1 = E_s2 = 0 и

f_arv sin _o = -f_ar cos _o, где f_arv - изменения условного межосевого расстояния, связанное с осевыми смещениями колес.

Для рассматриваемого случая (см. фиг. 2) f_arv = x₁ sin ₁, поэтому величина компенсирующего радиального смещения будет

f_ar= -f_arv = -x₁tg_osin₁ а для случая осевого смещения колеса

f_ar = - x₂ tg _o sin ₂.