зубчатая передача конструкции л.н. буркова

Формула изобретения

Зубчатая передача, состоящая из ведущего и ведомого колеса, на поверхностях которых выполнены зубья, находящиеся в зацеплении, отличающаяся тем, что зубья ведущего и ведомого колес выполнены криволинейными, например гиперболическими или параболическими, по продольной оси и симметрично выпуклой боковой поверхностью с обеих сторон в поперечном сечении зуба ведущего колеса и симметрично вогнутой боковой поверхностью с обеих сторон в поперечном сечении зуба ведомого колеса, при этом радиус кривизны в поперечном сечении выпуклости зуба ведущего колеса равен радиусу вогнутости в поперечном сечении зуба ведомого колеса, а вершины зубьев ведущего колеса плавно сопрягаются с боковыми поверхностями зуба, причем ножки зубьев как у ведущего, так и у ведомого колес плавно сопрягаются с поверхностью колес, а вершины зубьев ведомого колеса выполнены выпуклыми и плавно сопрягаются с вогнутыми боковыми поверхностями зубьев.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к конструированию зубчатых передач, и может быть использовано во всех машинах, где применяются зубчатые передачи.

Известны зубчатые передачи, описанные в книге М.Н.Иванова и В.А.Финогенова «Детали машин», М., «Высшая школа», 2006 г., стр.119-121. Известная зубчатая передача состоит из ведущего и ведомого колеса с зубьями на поверхности колес, находящимися в зацеплении. Существенным недостатком такой передачи являются высокие контактные напряжения, которые ограничивают передаваемую мощность.

Указанный недостаток устраняется в предлагаемой зубчатой передаче, состоящей из ведущего и ведомого колеса, на поверхностях которых выполнены зубья, находящиеся в зацеплении, причем зубья ведущего и ведомого колес выполнены криволинейными (например, гиперболическими или параболическими) по продольной оси и симметрично выпуклой боковой поверхностью с обеих сторон в поперечном сечении зуба ведомого колеса, при этом радиус кривизны в поперечном сечении выпуклости зуба ведущего колеса равен радиусу вогнутости в поперечном сечении зуба ведомого колеса, а вершины зубьев ведущего колеса плавно сопрягаются с боковыми поверхностями зуба, причем ножки зубьев как ведущего, так и у ведомого колес, плавно сопрягаются с поверхностью колес, а вершины зубьев ведомого колеса выполнены выпуклыми и плавно сопрягаются с вогнутыми боковыми поверхностями зубьев.

Новые существенные признаки изобретения:

- зубья ведущего и ведомого колес выполнены криволинейными (например, гиперболическими или параболическими) по продольной оси,

- боковая поверхность выполнена симметрично выпуклой с обеих сторон в поперечном сечении зуба ведущего колеса,

- боковая поверхность выполнена симметрично вогнутой с обеих сторон в поперечном сечении зуба ведомого колеса,

- радиус кривизны в поперечном сечении выпуклости зуба ведущего колеса равен радиусу вогнутости в поперечном сечении у зуба ведомого колеса,

- вершины зубьев ведущего колеса плавно сопрягаются с боковыми поверхностями зуба,

- ножки зубьев как у ведущего, так и у ведомого колес плавно сопрягаются с поверхностью колес,

- вершины зубьев ведомого колеса выполнены выпуклыми и плавно сопрягаются с вогнутыми боковыми поверхностями зубьев.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты.

Технический результат достигается за счет того, что

- зубья ведущего и ведомого колес выполнены криволинейными (например, гиперболическими или параболическими) по продольной оси для увеличения площади контакта, т.к. криволинейный контакт длиннее, чем прямолинейный,

- симметричное выполнение выпуклостей и вогнутостей на зубьях ведущего и и ведомого колес обеспечивают "обратимость" передачи, т.е. они могут поменяться ролями без потери работоспособности передачи в целом,

- выполнение радиуса кривизны в поперечном сечении зуба ведущего колеса равным радиусу кривизны вогнутости зуба ведомого колеса позволяет снизить скольжение их друг относительно друга и улучшить таким образом кинематические параметры работы - выполнение плавного сопряжения вершин зубьев ведущего и ведомого колеса с боковыми поверхностями зуба, так же, как и плавное сопряжение ножек всех зубьев с поверхностями колес, необходимо для снижения концентраций напряжений на острых кромках работающих зубьев.

На фиг.1 дан общий вид на зубчатую передачу, на фиг.2 дан вид по стрелке А в развернутом виде для удобства чтения чертежа, на фиг.3 дано сечение Б-Б с фиг.2, показывающее профиль зуба в поперечном сечении, на фиг.4 дано поперечное сечение зуба ведомого колеса.

Рассмотрим устройство зубчатой передачи. Ведущее колесо 1 и ведомое 2 зацепляются зубьями 3 ведущего колеса 1 и зубьями 4 ведомого колеса 2, которые выполнены криволинейными, например гиперболическими или параболическими по продольной оси, и симметрично выпуклой боковой поверхностью 5 с обеих сторон в поперечном сечении зуба 4 ведомого колеса 2, при этом радиус кривизны в поперечном сечении зуба 3 ведущего колеса 1 равен радиусу вогнутости в поперечном сечении зуба 4 ведомого колеса 2, а вершины 7 зубьев 3 ведущего колеса 1 плавно сопрягаются с боковыми поверхностями 5 зуба 3, а ножки 8 зубьев как у ведущего 1, так и у ведомого 2 колес плавно сопрягаются с поверхностью колес 1 и 2, а вершины 9 зубьев 4 ведомого колеса 2 выполнены выпуклыми и плавно сопрягаются с вогнутыми боковыми поверхностями 6 зубьев 4.

Рассмотрим работу зубчатого соединения. Во время вращения колеса 1 его зубья 3 плавно входят в соединение с зубьями 4 ведомого колеса, т.к. радиусы выпуклостей и вогнутостей равны, площадки контакта больше, а напряжения меньше.