цилиндрическая зубчатая передача

Формула изобретения

Цилиндрическая зубчатая передача, содержащая шестерню и колесо, отличающаяся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности и повышения надежности, поверхности выступов и впадин зубьев шестерни образованы дугой постоянного радиуса и представляют собой плавную волнообразную кривую, поверхности выступов и впадин зубьев колеса выполнены ответными соответственно поверхности выступов и впадин зубьев шестерни, а центры кривизны каждой из друг расположены на расстоянии 1/4 ширины соответственно шестерни или колеса с обоих торцов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к зубообработке.

Широко известны цилиндрические зубчатые передачи, у которых зубья выполнены на цилиндрической поверхности и могут быть прямозубыми, косозубыми, шевронными и даже радиусными (арочными) (Иосилевич Г.Б. Детали машин. - М.: Машиностроение, 1988, с. 159 - 166 - прототип).

Однако для таких передач характерны недостаточные нагрузочная способность, долговечность и надежность.

Цель изобретения - повышение нагрузочной способности и долговечности передачи.

Цель достигается тем, что поверхности выступов и впадин зубьев шестерни образованы дугой постоянного радиуса и представляют собой плавную волнообразную кривую, поверхности выступов и впадин зубьев колеса выполнены ответными соответственно поверхности выступов и впадин зубьев шестерни, а центры кривизны каждой из дуг расположены на расстоянии 1/4 ширины соответственно шестерни и колеса с обоих торцев.

На фиг.1 показана передача в сборе - шестерня и колесо в зацеплении; на фиг. 2 - передача в изометрии (фрагмент); на фиг. 3 - фрезерование зубьев шестерни такой передачи; на фиг. 4 - разрез зацепления.

Передача состоит из шестерни 1 и колеса 2 на параллельных валах.

Передача работает следующим образом.

Вращающий момент передается от шестерни к колесу через зубья, которые выполнены не по цилиндру, а по кривой, близкой к синусоиде, т.е. во впадине зубья с небольшой отрицательной коррекцией (смещением), а у выпуклой части - с положительным смещением. При этом при определении кривизны зуба играет решающую роль заострение зуба (на выпуклой стороне), которое не должно превышать 0,2 толщины зуба по модулю, а во впадине отрицательное смещение не должно быть большим из-за опасности подрезания ножки зуба. Отсюда, если известна ширина шестерни, определяется радиус кривизны передачи и сопоставляется с диаметром червячной модульной фрезы, и если размер сильно отличается, то делают специальную фрезу. У такой передачи коэффициент перекрытия значительно больше (в два и даже три раза) против обычной передачи, поэтому в зацеплении находятся три - четыре пары зубьев, и нагрузка на каждую пару (контактное напряжение) уменьшается в два - три раза, отсюда контактная выносливость возрастает также в два - три раза и долговечность также.

Экономический эффект очень большой. Так, при применении подобной передачи в тепло- или электровозах в конечной передаче (M = 10, Z = 22 и 88) увеличивается втрое пробег тепловоза от ремонта до ремонта, включая замену зубчатой передачи. Эффект исчисляется многими миллионами рублей.